ОПТИМІЗАЦІЯ ФАЗОІНВЕРТОРНОГО ОФОРМЛЕННЯ САБВУФЕРА МАЛОГО ОБ’ЄМУ З ВИКОРИСТАННЯМ ДИНАМІКА 75ГДН ТА ІНТЕГРОВАНОГО ПІДСИЛЮВАЧА КЛАСУ AB
DOI:
https://doi.org/10.36074/grail-of-science.17.10.2025.049Keywords:
фазоінвертор, сабвуфер малого об’єму, 75ГДН, клас AB, TDA7294, TL494, порт Ø70 мм, налаштування 30–40 Гц, перфорація кошика, теплова стабільність, акустична ефективність, автоакустика.Summary
Стаття присвячена оптимізації фазоінверторного оформлення сабвуфера малого об’єму на основі динамічної головки 75ГДН з інтегрованим підсилювачем класу AB. Подано повний цикл розробки: ремонт і модернізацію випромінювача (зокрема перфорацію кошика на 8 отворів Ø8 мм для покращення охолодження), проєктування та виготовлення жорсткого корпусу (~40 л, ЛДСП 16 мм із подвоєною фронтальною панеллю 32 мм, внутрішні ребра та 10-мм поролонове демпфування), створення змінного порта (Ø70 мм, L=18–25 см) з емпіричним налаштуванням fb у діапазоні 30–40 Гц, а також інтеграцію електроніки (підсилювач на TDA7294 із парою 2SC5200/2SA1943, перетворювач TL494, фільтровий блок TL072/TL074, індикатор LM3915). Описано експериментальну установку та методику випробувань у реальних інсталяційних умовах. Продемонстровано досягнення «глухої» механіки корпуса без помітних паразитних резонансів, стабільну роботу підсилювального тракту та суб’єктивно глибокий НЧ-відгук із практично значущим рівнем звукового тиску для автомобільного застосування. Обґрунтовано конструктивні рішення, що забезпечують компроміс між компактністю, акустичною ефективністю та тепловою стабільністю, і сформульовано напрями подальшої об’єктивізації результатів (T/S-вимірювання після ремонту, інструментальні SPL/THD-оцінки, термодослідження).
Downloads
Downloads
License
Copyright (c) 2025 Олександр Корчинський
References
Li, D., Hu, M., Wu, F., Liu, K., Gao, M., Ju, Z., … Bao, A. (2022). Design of tunable low-frequency acoustic energy harvesting barrier for subway tunnel based on an optimized Helmholtz resonator and a PZT circular plate. Energy Reports, 8, 8108–8123. doi:10.1016/j.egyr.2022.06.042 DOI: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.06.042
Stoppel, F., Fankhänel, J., Giese, T., Eisermann, C., Pieper, I., & Lofink, F. (2025). Highly miniaturized 115 dB full-range MEMS loudspeaker for in-ear applications. Sensors and Actuators. A, Physical, 387(116373), 116373. doi:10.1016/j.sna.2025.116373 DOI: https://doi.org/10.1016/j.sna.2025.116373
Mousavi, A., Berggren, M., & Wadbro, E. (2023). Extending material distribution topology optimization to boundary-effect-dominated problems with applications in viscothermal acoustics. Materials & Design, 234(112302), 112302. doi:10.1016/j.matdes.2023.112302 DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2023.112302
Becker, D., Scharf, R., Leonhard, T., Merz, A., Bittner, A., & Dehé, A. (2025). Meander-shaped piezoelectric MEMS loudspeaker with maximized area efficiency for in-ear applications. Sensors and Actuators Reports, 9(100319), 100319. doi:10.1016/j.snr.2025.100319 DOI: https://doi.org/10.1016/j.snr.2025.100319
Liu, L., & Chen, G. (2025). Thermoacoustic cooling of loudspeaker-driven synthetic jet actuator. Case Studies in Thermal Engineering, 73(106650), 106650. doi:10.1016/j.csite.2025.106650 DOI: https://doi.org/10.1016/j.csite.2025.106650
Liang, M., Wu, H., Ibarias, M., & Sánchez-Dehesa, J. (2025). Subwavelength metasurfaces for quasi-omnidirectional broadband sound absorption at low frequencies. Thin-Walled Structures, 215(113591), 113591. doi:10.1016/j.tws.2025.113591 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tws.2025.113591
Schäffer, B., Pieren, R., Brink, M., & Schlittmeier, S. J. (2023). Development and application of a semantic differential for perception-based optimization of wind turbine and other broadband sounds. Applied Acoustics, 211(109493), 109493. doi:10.1016/j.apacoust.2023.109493 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2023.109493
Liechti, R., Durand, S., Hilt, T., Casset, F., Dieppedale, C., & Colin, M. (2023). High performance piezoelectric MEMS loudspeaker based on an innovative wafer bonding process. Sensors and Actuators. A, Physical, 358(114413), 114413. doi:10.1016/j.sna.2023.114413 DOI: https://doi.org/10.1016/j.sna.2023.114413
Zeng, X., Yang, H., Zhou, J., & Shi, Z. (2025). Measurement of vibration modes of thin shell of loudspeaker using laser triangulation method. Results in Physics, 76(108419), 108419. doi:10.1016/j.rinp.2025.108419 DOI: https://doi.org/10.1016/j.rinp.2025.108419
Dilgen, S. B., Aage, N., & Jensen, J. S. (2022). Three dimensional vibroacoustic topology optimization of hearing instruments using cut elements. Journal of Sound and Vibration, 532(116984), 116984. doi:10.1016/j.jsv.2022.116984 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2022.116984
Andersen, P. R., Henríquez, V. C., & Aage, N. (2023). On the validity of numerical models for viscothermal losses in structural optimization for micro-acoustics. Journal of Sound and Vibration, 547(117455), 117455. doi:10.1016/j.jsv.2022.117455 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2022.117455
Kara, E. (2025). Mathematical modeling of the output parameters for a loudspeaker-driven synthetic jet actuator. Procedia Structural Integrity, 72, 77–84. doi:10.1016/j.prostr.2025.08.076 DOI: https://doi.org/10.1016/j.prostr.2025.08.076
Gazzola, C., Corigliano, A., & Zega, V. (2025). Total harmonic distortion estimation in piezoelectric micro-electro-mechanical-system loudspeakers via a FEM-assisted reduced-order-model. Mechanical Systems and Signal Processing, 222(111762), 111762. doi:10.1016/j.ymssp.2024.111762 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2024.111762
Sun, Q., Cui, C., Li, J., Fang, F., Li, Z., Li, Y., … Yuan, P. (2024). Microstructure, mechanical properties, and adhesion behavior of DLC/W coating on Al-Mg loudspeaker diaphragm for enhancing its acoustic performance. Colloids and Interface Science Communications, 59(100778), 100778. doi:10.1016/j.colcom.2024.100778 DOI: https://doi.org/10.1016/j.colcom.2024.100778
Downloads
How to Cite
Issue
Section
Categories
