Krzyżowa kontrola parametrów Thiele-Smalla i obliczanie sprawności głośników

W zdecydowanej większości przypadków parametry techniczne podawane w kartach katalogowych głośników są zgodne z rzeczywistością. Sporadycznie zdarzają się jednak błędy i przekłamania. Oparcie się na nieprawidłowych danych może doprowadzić do poważnych problemów, wśród których są dwa szczególnie ważne. Po pierwsze istnieje ryzyko nieprawidłowego doboru efektywności głośników, które mają ze sobą razem pracować. Po drugie możliwe jest błędne obliczenie objętości/strojenia skrzynki. Tak więc warto sprawdzać dane katalogowe zanim wykorzystamy je do jakichkolwiek prac projektowych.

Parametry, które znajdziemy w typowej karcie katalogowej są wzajemnie powiązane, co oznacza, że na podstawie jednych można wyliczyć drugie.

Zanim przejdziemy do samych obliczeń warto zwrócić uwagę na ich ograniczoną dokładność. Po pierwsze będziemy mieli nieścisłości wynikające z zaokrągleń. Po drugie nie mamy pewności co do wartości stałych fizycznych, które muszą być zastosowane we wzorach. Drobne, kilkuprocentowe rozbieżności są więc dopuszczalne. Duże różnice świadczą jednak o pomyłkach. Osobnym zagadnieniem są rzeczywiste zmiany parametrów wynikające z różnicy pomiędzy warunkami pomiaru wykonanego przez producenta a warunkami pracy głośnika w danej aplikacji. To są jednak zjawiska naturalne, a ich uwzględnienie jest elementem prac projektowych.

Sprawdzanie sprawności podanej w procentach

W kartach katalogowych sprawność jest podawana rzadko, natomiast powszechnie podawana jest efektywność w decybelach. Jest to poniekąd praktyka w pełni zrozumiała i prawidłowa, bo faktycznie do prac konstrukcyjnych potrzebna jest znajomość efektywności. Problem polega na tym, że efektywność bywa czasami przekłamana, a obliczanie sprawności pomaga w wykrywaniu grubszych przekłamań. Sprawność głośnika (oznaczenie η₀, eta-zero) wyrażoną w procentach możemy obliczyć na dwa sposoby:
- na postawie F_s, V_as oraz Q_es
- na postawie Bl, S_d, R_e oraz M_ms
Teoretycznie oba sposoby są równoważne i powinny dać taki sam wynik. Jeśli chcemy wykorzystać tak obliczoną sprawność do dobru współpracujących głośników trzeba dodatkowo uwzględnić ich impedancję. Matematyczne obliczenie sprawności z parametrów Thiele-Smalla jest tylko metodą przybliżoną. Ani samo sprawdzenie efektywności podanej w karcie katalogowej, ani obliczenie sprawności nie jest metodą precyzyjną, jedynie pomiary charakterystyk przenoszenia głośników dają pełny obraz sytuacji.

Krzyżowa kontrola Q_es, V_as i C_ms

Kolejne obliczenia to krzyżowa kontrola parametrów Thiele-Smalla. Z reguły wszystkie wymienione niżej parametry są podane w karcie katalogowej głośnika. Po co jeszcze raz obliczać parametry, które już podał producent głośnika? Jak już wspomnieliśmy sporadycznie zdarzają się pomyłki. Warto więc sprawdzić czy wartości uzyskane metodami obliczeniowymi są zgodne z danymi podanymi przez producenta. Możemy obliczyć następujące parametry:
- Q_es na podstawie R_e, Bl, M_ms i C_ms
- V_as na podstawie C_ms i S_d
- C_ms na podstawie F_s i M_ms