సమానమైన rlc సర్క్యూట్‌తో స్పీకర్‌ను అనుకరించండి

మీరు ఏదైనా ఆడియో సంబంధిత ప్రాజెక్ట్‌తో పనిచేస్తుంటే, అతి తక్కువ భాగం స్పీకర్ అయితే స్పీకర్ ఏదైనా ఆడియో సంబంధిత సర్క్యూట్‌లో ముఖ్యమైన భాగం. మంచి స్పీకర్ శబ్దాలను భర్తీ చేయగలదు మరియు మృదువైన ఉత్పత్తిని అందించగలదు, అయితే చెడ్డ స్పీకర్ మీ అన్ని ప్రయత్నాలను నాశనం చేయగలడు, మిగిలిన సర్క్యూట్ కూడా అనూహ్యంగా మంచిది.

కాబట్టి, సరైన స్పీకర్‌ను ఎన్నుకోవడం చాలా ముఖ్యం ఎందుకంటే ఇది అంతిమ ప్రేక్షకుల కోసం తుది ఉత్పత్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. కానీ, మనందరికీ తెలిసినట్లుగా, ఒక సర్క్యూట్ తయారుచేసేటప్పుడు, అన్ని భాగాలు ఎల్లప్పుడూ సులువుగా అందుబాటులో ఉండవు మరియు కొన్నిసార్లు మేము ఒక నిర్దిష్ట స్పీకర్‌ను ఎంచుకుంటే లేదా కొన్నిసార్లు మనకు స్పీకర్ ఉన్నప్పటికీ ఎన్‌క్లోజర్ లేనట్లయితే అవుట్‌పుట్ ఏమిటో నిర్ణయించలేము. కాబట్టి ఇది పెద్ద ఆందోళన, ఎందుకంటే వివిధ రకాలైన శబ్ద వాతావరణాలలో స్పీకర్ అవుట్పుట్ పూర్తిగా భిన్నంగా ఉంటుంది.

కాబట్టి, వేరే పరిస్థితిలో స్పీకర్ స్పందన ఎలా ఉంటుందో ఎలా నిర్ణయించాలి? లేదా, సర్క్యూట్ నిర్మాణం ఏమిటి? బాగా, ఈ వ్యాసం ఈ అంశాన్ని కవర్ చేస్తుంది. స్పీకర్ ఎలా పనిచేస్తుందో మేము అర్థం చేసుకుంటాము మరియు స్పీకర్ యొక్క RLC సమానమైన నమూనాను నిర్మిస్తాము. ఈ సర్క్యూట్ కొన్ని నిర్దిష్ట అనువర్తనాలలో స్పీకర్‌ను అనుకరించడానికి మంచి సాధనంగా ఉపయోగపడుతుంది.

స్పీకర్ నిర్మాణం

స్పీకర్ ఎనర్జీ కన్వర్టర్‌గా పనిచేస్తుంది, ఇది ఎలక్ట్రికల్ ఎనర్జీని మెకానికల్ ఎనర్జీగా మారుస్తుంది. ఒక స్పీకర్‌కు రెండు స్థాయి నిర్మాణాలు ఉన్నాయి, ఒకటి మెకానికల్ మరియు మరొకటి ఎలక్ట్రికల్.

దిగువ చిత్రంలో లౌడ్ స్పీకర్ యొక్క క్రాస్ సెక్షన్ చూడవచ్చు.

లోపల మరియు వెలుపల భాగాలను కలిగి ఉన్న స్పీకర్ ఫ్రేమ్ లేదా మౌంట్‌ను మనం చూడవచ్చు. భాగాలు డస్ట్ క్యాప్, వాయిస్ కాయిల్, డయాఫ్రాగమ్ కోన్, స్పీకర్ స్పైడర్, పోల్ మరియు మాగ్నెట్.

డయాఫ్రాగమ్ కంపనం మరియు గాలి కదలిక నెడుతుంది మరియు అందువలన గాలి ఒత్తిడి మారుతున్న ఇది ముగింపు విషయం. దాని కోన్ ఆకారం కారణంగా, డయాఫ్రాగమ్‌ను డయాఫ్రాగమ్ కోన్ అని పిలుస్తారు.

స్పైడర్ స్పీకర్ డయాఫ్రాగమ్ యొక్క సరైన కదలిక నిర్వర్తించే ఒక ముఖ్యమైన భాగం. ఇది కోన్ వైబ్రేట్ అయినప్పుడు, అది స్పీకర్ ఫ్రేమ్‌ను తాకదని నిర్ధారిస్తుంది.

అలాగే, సరౌండ్, ఇది రబ్బరు లేదా నురుగు లాంటి పదార్థం, కోన్‌కు అదనపు మద్దతును అందిస్తుంది. డయాఫ్రాగమ్ కోన్ విద్యుదయస్కాంత కాయిల్‌తో జతచేయబడుతుంది. ఈ కాయిల్ పోల్ మరియు పర్మనెంట్ మాగ్నెట్ లోపల స్వేచ్ఛగా పైకి క్రిందికి కదలగలదు.

ఈ కాయిల్ స్పీకర్ యొక్క ఎలక్ట్రికల్ భాగం. మేము స్పీకర్‌కు సైనూసోయిడల్ వేవ్‌ను అందించినప్పుడు, వాయిస్ కాయిల్ అయస్కాంత ధ్రువణతను మారుస్తుంది మరియు పైకి క్రిందికి కదులుతుంది, దీని ఫలితంగా కోన్‌లో కంపనాలు ఏర్పడతాయి. వై గాలిని లాగడం లేదా నెట్టడం ద్వారా మరియు గాలి పీడనంలో మార్పులు చేయడం ద్వారా గాలికి మరింత బదిలీ అవుతుంది, తద్వారా ధ్వనిని సృష్టిస్తుంది.

ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లో స్పీకర్‌ను మోడలింగ్ చేయడం

అన్ని ఆడియో యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్‌లకు స్పీకర్ ప్రధాన భాగం, యాంత్రికంగా, స్పీకర్ చాలా భౌతిక భాగాలతో పనిచేస్తుంది. మేము ఒక జాబితాను తయారు చేస్తే, అప్పుడు పరిగణించవలసిన అంశాలు-

సస్పెన్షన్ వర్తింపు - ఇది పదార్థం యొక్క స్థితి, దీనిలో పదార్థం సాగే వైకల్యానికి లోనవుతుంది లేదా అనువర్తిత శక్తికి లోనైనప్పుడు వాల్యూమ్‌లో మార్పును అనుభవిస్తుంది.
సస్పెన్షన్ రెసిస్టెన్స్ - ఇది లోడ్, సస్పెన్షన్ నుండి కదిలేటప్పుడు కోన్ ఎదుర్కొంటుంది. దీనిని మెకానికల్ డంపింగ్ అని కూడా అంటారు.
కదిలే ద్రవ్యరాశి - ఇది కాయిల్, కోన్ మొదలైన మొత్తం ద్రవ్యరాశి.
డ్రైవర్ ద్వారా నెట్టే గాలిని లోడ్ చేయండి.

పైన పేర్కొన్న నాలుగు పాయింట్లు స్పీకర్ యొక్క మెకానికల్ కారకాల నుండి. ఉన్నాయి రెండు కారకాలు ఉంటాయి ప్రస్తుతం విద్యుత్తో,

కాయిల్ ఇండక్టెన్స్.
కాయిల్ రెసిస్టెన్స్.

కాబట్టి అన్ని పాయింట్లను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం ద్వారా, మేము కొన్ని ఎలక్ట్రానిక్స్ లేదా ఎలక్ట్రికల్ భాగాలను ఉపయోగించి స్పీకర్ యొక్క భౌతిక నమూనాను తయారు చేయవచ్చు. 6 పాయింట్లకు పైన ఉన్న వాటిని మూడు ప్రాథమిక నిష్క్రియాత్మక భాగాలను ఉపయోగించి మోడల్ చేయవచ్చు: రెసిస్టర్లు, ఇండక్టర్లు మరియు కెపాసిటర్లు వీటిని RLC సర్క్యూట్ గా సూచిస్తారు.

ఒక వక్త ప్రాథమిక సమానమైన వలయం నిరోధకం మరియు ప్రేరకం: కేవలం రెండు భాగాలు ఉపయోగించి తయారు చేయవచ్చు. సర్క్యూట్ ఇలా ఉంటుంది-

పై చిత్రంలో, ఒకే రెసిస్టర్ R1 మరియు సింగిల్ ఇండక్టర్ L1 మాత్రమే AC సిగ్నల్ మూలంతో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. ఈ రెసిస్టర్ R1 వాయిస్ కాయిల్ నిరోధకతను సూచిస్తుంది మరియు ఇండక్టర్ L1 వాయిస్ కాయిల్ ఇండక్టెన్స్ను అందిస్తుంది. స్పీకర్ అనుకరణలో ఉపయోగించిన సరళమైన మోడల్ ఇది, అయితే దీనికి పరిమితి ఉంది, ఎందుకంటే ఇది ఎలక్ట్రికల్ మోడల్ మాత్రమే మరియు స్పీకర్ సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించడానికి స్కోప్ లేదు మరియు యాంత్రిక భాగాలు పాల్గొన్న వాస్తవ భౌతిక దృశ్యంలో ఇది ఎలా స్పందిస్తుందో.

స్పీకర్ ఈక్వివలెంట్ ఆర్‌ఎల్‌సి సర్క్యూట్

కాబట్టి మేము స్పీకర్ యొక్క ప్రాథమిక నమూనాను చూశాము, కానీ అది సరిగ్గా పని చేయడానికి, ఆ స్పీకర్ సమానమైన నమూనాలో వాస్తవ భౌతిక భాగాలతో యాంత్రిక భాగాలను జోడించాలి. మనం దీన్ని ఎలా చేయగలమో చూద్దాం. కానీ దీన్ని అర్థం చేసుకునే ముందు, ఏ భాగాలు అవసరమో మరియు వాటి ప్రయోజనం ఏమిటో విశ్లేషిద్దాం.

కోసం సస్పెన్షన్ వర్తింపు, ఒక ప్రేరకం సస్పెన్షన్ వర్తింపు వాయిస్ కాయిల్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహం లో కొన్ని మార్పు ఒక ప్రత్యక్ష సంబంధం కలిగి ఎందుకంటే, ఉపయోగించవచ్చు.

తదుపరి పరామితి సస్పెన్షన్ రెసిస్టెన్స్. ఇది సస్పెన్షన్ ద్వారా సృష్టించబడిన ఒక రకమైన లోడ్ కాబట్టి, ఈ ప్రయోజనం కోసం ఒక రెసిస్టర్‌ను ఎంచుకోవచ్చు.

కదిలే ద్రవ్యరాశి కోసం మేము ఒక కెపాసిటర్‌ను ఎంచుకోవచ్చు, ఇందులో కాయిల్స్, కోన్ యొక్క ద్రవ్యరాశి ఉంటుంది. ఇంకా మనం గాలి లోడ్ కోసం మళ్ళీ ఒక కెపాసిటర్‌ను ఎంచుకోవచ్చు, ఇది కోన్ యొక్క ద్రవ్యరాశిని కూడా పెంచుతుంది; స్పీకర్ సమానమైన నమూనాను రూపొందించడానికి ఇది ఒక ముఖ్యమైన పరామితి.

కాబట్టి, మేము సస్పెన్షన్ వర్తింపు కోసం ఒక ప్రేరకము, సస్పెన్షన్ నిరోధకత కొరకు ఒక నిరోధకం మరియు మా గాలి భారం కొరకు రెండు కెపాసిటర్లు మరియు కదిలే ద్రవ్యరాశిని ఎంచుకున్నాము.

ఇప్పుడు, తదుపరి ముఖ్యమైన విషయం ఏమిటంటే , స్పీకర్ యొక్క ఎలక్ట్రికల్ సమానమైన నమూనాను రూపొందించడానికి ఇవన్నీ ఎలా కనెక్ట్ చేయాలి . నిరోధకత (R1) మరియు ఇండక్టర్ (L1) సిరీస్ కనెక్షన్‌లో ఉన్నాయి, ఇది ప్రాధమికమైనది మరియు సమాంతర యాంత్రిక కారకాలను ఉపయోగించి వేరియబుల్. కాబట్టి, మేము ఆ భాగాలను R1 మరియు L1 లతో సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేస్తాము.

ఫైనల్ సర్క్యూట్ ఇలా ఉంటుంది-

మేము R1 మరియు L1 లతో సమాంతర కనెక్షన్‌లో భాగాలను జోడించాము. C1 మరియు C2 వరుసగా కదిలే ద్రవ్యరాశి మరియు గాలి భారాన్ని సూచిస్తాయి, L2 సస్పెన్షన్ వర్తింపును అందిస్తుంది మరియు R2 సస్పెన్షన్ నిరోధకత అవుతుంది.

కాబట్టి, RLC ని ఉపయోగించి స్పీకర్ యొక్క తుది సమానమైన సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది. ఈ చిత్రం రెసిస్టర్, ఇండక్టర్ మరియు కెపాసిటర్ ఉపయోగించి స్పీకర్ యొక్క ఖచ్చితమైన సమానమైన నమూనాను చూపుతోంది.

ఎక్కడ, rc - కాయిల్ ప్రతిఘటన, Lc - కాయిల్ ఇండక్టెన్స్, Cmems - కదిలే ద్రవ్యరాశి సామర్థ్యంలో, Lsc - సస్పెన్షన్ వర్తింపు యొక్క ఇండక్టన్స్ Rsr - సస్పెన్షన్ ప్రతిఘటన మరియు కాల్ - గాలి లోడ్ భరించే శక్తి.

స్పీకర్ డిజైన్‌లో థీల్ / చిన్న పారామితులు

ఇప్పుడు మనకు సమానమైన మోడల్ వచ్చింది, కాని భాగాల విలువను ఎలా లెక్కించాలి. దీని కోసం, మాకు లౌడ్ స్పీకర్ యొక్క థీల్ చిన్న పారామితులు అవసరం.

ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీకి సమానంగా ఉన్నప్పుడు మరియు స్పీకర్ యొక్క యాంత్రిక ప్రవర్తన సమర్థవంతంగా లీనియర్ అయినప్పుడు చిన్న పారామితులు స్పీకర్ యొక్క ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ నుండి తీసుకోబడతాయి.

థీల్ పారామితులు ఈ క్రింది విషయాలను అందిస్తాయి-

పారామితులు	వివరణ	యూనిట్
	మొత్తం Q కారకం	యూనిట్‌లెస్
	మెకానికల్ Q కారకం	యూనిట్‌లెస్
	ఎలక్ట్రికల్ క్యూ కారకం	యూనిట్‌లెస్
	ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ	Hz
	సస్పెన్షన్ యొక్క ప్రతిఘటన	N. s / m
	మొత్తం కదిలే ద్రవ్యరాశి	కిలొగ్రామ్
	ప్రభావవంతమైన డ్రైవర్ ప్రాంతం	చ
	సమానమైన శబ్ద వాల్యూమ్	Cu.m
	వాయిస్ కాయిల్ యొక్క సరళ ప్రయాణం	ఓం
	ఫ్రీక్వెన్సీ స్పందన	Hz లేదా kHz
	డ్రైవర్ యూనిట్ వాల్యూమ్ స్థానభ్రంశం	Cu.m
	వాయిస్ కాయిల్ యొక్క ప్రతిఘటన	ఓం
	కాయిల్ ఇండక్టెన్స్	హెన్రీ లేదా మిలి హెన్రీ
	ఫోర్స్ ఫాక్టర్	టెస్లా / మీటర్లు
	డ్రైవర్ సస్పెన్షన్ యొక్క సమ్మతి	న్యూటన్‌కు మీటర్లు

ఈ పారామితుల నుండి, మేము సాధారణ సూత్రాలను ఉపయోగించి సమానమైన నమూనాను సృష్టించవచ్చు.

కాయిల్ రెసిస్టెన్స్ మరియు ఇండక్టెన్స్ నుండి Rc మరియు Lc యొక్క విలువను నేరుగా ఎంచుకోవచ్చు. ఇతర పారామితుల కోసం, మేము ఈ క్రింది సూత్రాలను ఉపయోగించవచ్చు -

Cmens = Mmd / Bl ² Lsc = Cms * Bl ² Rsr = Bl ² / Rms

Rms ఇవ్వకపోతే, మేము దానిని క్రింది సమీకరణం నుండి నిర్ణయించవచ్చు-

Rms = (2 * π * fs * Mmd) / Qms Cal = (8 * p * Ad ³) / (3 * Bl ²)

రియల్ డేటాతో RLC ఈక్వివలెంట్ స్పీకర్ సర్క్యూట్‌ను నిర్మించడం

భాగాలకు సమానమైన విలువలను ఎలా నిర్ణయించాలో మేము నేర్చుకున్నట్లుగా, కొన్ని నిజమైన డేటాతో పని చేద్దాం మరియు స్పీకర్‌ను అనుకరించండి.

మేము BMS స్పీకర్ల నుండి 12S330 స్పీకర్‌ను ఎంచుకున్నాము. ఇక్కడ దాని కోసం లింక్ ఉంది.

www.bmsspeakers.com/index.php?id=12s330_thiele-small

స్పీకర్ థీల్ పారామితులు ఉన్నాయి

ఈ థీల్ పారామితుల నుండి, మేము సమాన విలువలను లెక్కిస్తాము,

కాబట్టి, 12S330 సమానమైన మోడల్ కోసం ఉపయోగించాల్సిన ప్రతి భాగం యొక్క విలువలను మేము లెక్కించాము. Pspice లో మోడల్ చేద్దాం.

మేము ప్రతి భాగానికి విలువలను అందించాము మరియు సిగ్నల్ మూలాన్ని V1 గా పేరు మార్చాము. మేము అనుకరణ ప్రొఫైల్‌ను సృష్టించాము-

లోగరిథమిక్ స్కేల్‌లో దశాబ్దానికి 100 పాయింట్ల వద్ద 5 హెర్ట్జ్ నుండి 20000 హెర్ట్జ్ వరకు పెద్ద ఫ్రీక్వెన్సీ విశ్లేషణను పొందడానికి మేము డిసి స్వీప్‌ను కాన్ఫిగర్ చేసాము.

తరువాత, మేము ప్రోబ్‌ను మా సమానమైన స్పీకర్ మోడల్ ఇన్‌పుట్‌లో కనెక్ట్ చేసాము-

వాయిస్ కాయిల్ యొక్క నిరోధకత అయిన Rc అంతటా వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత ట్రేస్‌ని జోడించాము. మేము ఈ రెసిస్టర్ అంతటా ఇంపెడెన్స్ను తనిఖీ చేస్తాము. ఇది చేయుటకు, మనకు తెలిసినట్లుగా, V = IR మరియు మేము AC మూలం యొక్క V + ను రెసిస్టర్ Rc ద్వారా ప్రవహించే ప్రవాహంతో విభజిస్తే, మనకు ఇంపెడెన్స్ లభిస్తుంది.

కాబట్టి, మేము V (V1: +) / I (Rc) సూత్రంతో ఒక ట్రేస్‌ని జోడించాము .

చివరకు, మా సమానమైన స్పీకర్ మోడల్ 12S330 యొక్క ఇంపెడెన్స్ ప్లాట్‌ను పొందుతాము.

మేము ఇంపెడెన్స్ ప్లాట్‌ను చూడవచ్చు మరియు ఫ్రీక్వెన్సీని బట్టి స్పీకర్ ఇంపెడెన్స్ ఎలా మారుతుందో-

మన అవసరానికి అనుగుణంగా విలువలను మార్చవచ్చు మరియు వాస్తవ 12S330 స్పీకర్‌ను ప్రతిబింబించడానికి ఇప్పుడు ఈ మోడల్‌ను ఉపయోగించవచ్చు .