¿Cuál está roto, el amplificador o el controlador de este subwoofer?

Mi subwoofer (con un amplificador interno) muestra dificultad para reproducir sonidos de baja frecuencia (sinusoidal 30 Hz ~ 70 Hz). A medida que bajo la frecuencia, alrededor de 70 Hz, empiezo a escuchar una distorsión muy leve (un indicio de zumbido en lugar de sonidos sinusoidales puros). A 30 Hz y 35 Hz, la distorsión se parece más a un sonido de aleteo.

Las especificaciones del subwoofer:

Modelo: SW12-I

Sensibilidad de entrada para salida nominal máxima: entrada de línea 60 mVrms a 30 Hz. Entrada de altavoz 700mVrms @ 30Hz.

Salida nominal máxima: 150 vatios en 8 ohmios.

máx. Zumbido: 3,5 mV a 60 Hz.

máx. Distorsión: 4% a salida nominal completa.

Respuesta de frecuencia: 27 a 120 Hz +0/-3dB con 12dB por atenuación de octava.

Refuerzo de graves: +6dB Boost @ 30Hz.

Crossover de paso bajo: variable de 40 a 120 Hz. Pendiente de 24 dB/Octava por encima de 120 Hz.

Crossover de paso alto: salidas de línea fijas a 80 Hz, pendiente de 6dB/octava. Salidas de altavoz fijas a 120 Hz, pendiente de 6 dB/octava

Su manual de servicio está aquí:

https://www.audiolabga.com/pdf/SW12-15%20I.pdf

Originalmente (el año pasado), el subwoofer comenzó a hacer un crujido después de calentarse durante 10 a 15 minutos. Cambié algunas resistencias de potencia, un capacitor y dos transistores. En el proceso, corté el circuito al menos una vez, por lo que es muy posible que haya dañado algunos componentes. También existe una clara posibilidad de que el controlador (12") se haya dañado (debido a la conducción dura) y no pueda reproducir fielmente la señal que emite el amplificador. El crujido original parece haber desaparecido.

He recopilado algunos datos (medidos y trazados) en los últimos días. Apreciaría si la gente aquí puede mirarlos y publicar sus opiniones si el amplificador definitivamente NO funciona bien o si el amplificador probablemente está bien y el controlador es la causa más probable de los malos sonidos. (Nuevamente, las ondas sinusoidales por encima de 70 Hz suenan bien, tanto en volumen como en pureza).

V, I, P: valores en tablas

La razón por la que no intenté aumentar los niveles 9 y más con la carga ficticia de 9,2 ohmios fue que el amplificador comenzó a hacer un leve chasquido, que supuse que era el sonido de la protección limitadora de corriente del amplificador. Podría aumentar el límite ajustando una resistencia variable.

Valores de resistencia de nivel en una tabla

Gráficos VIP n.° 1 y n.° 2

Gráfico VIP #3, Gráfico de resistencia de nivel

Las siguientes son formas de onda de la salida del amplificador del subwoofer que muestra Soundcard Scope:

forma de onda de 50 Hz

forma de onda de 40 Hz

forma de onda de 30 Hz

Forma de onda de 30 Hz, 50 ms

Para que Soundcard Scope (osciloscopio basado en tarjeta de sonido) mostrara estas formas de onda, tuve que reducir el nivel de entrada de 30~40 Vrms a menos de 100 mVrms, usando solo tres resistencias sin potenciómetros ni diodos. En las imágenes, los números de voltaje son solo relativos, no absolutos, el máximo es 1.9 más o menos. La intensidad de la señal de entrada alimentada al amplificador del subwoofer fue de aproximadamente 668 mV. Los THD calculados por Soundcard Scope fueron en su mayoría inferiores al 1% para todas las frecuencias probadas, excepto que la peor fue a 30 Hz, aún inferior al 2%.

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Actualización (2/10/18):

Para estas mediciones, en lugar de cargas ficticias, conecté el controlador original y alimenté ondas sinusoidales que oscilaban entre 25 Hz y 120 Hz. También envié la señal (desde los terminales del controlador) a Soundcard Scope y tomé capturas de pantalla para algunas frecuencias. Con este controlador, las ondas sinusoidales a 25 Hz y 30 Hz definitivamente muestran una distorsión grave.

También incluyo una tabla que muestra el THD para esta configuración en varias frecuencias. Como antes, P se calcula usando la fórmula P=VI. La impedancia se calcula mediante la fórmula R=V/I. (Sin embargo, no sé si esta segunda fórmula es significativa).

Mesa de diablillos VIP

Impedancia VIP

tabla THD

50Hz

40Hz

35Hz

30Hz

25Hz

Aunque las formas de onda a 25 Hz y 30 Hz muestran claramente distorsión, no creo que este nivel de distorsión provoque el ruido que creo oír. El ruido es como papel aleteando. Además, con un controlador real (en lugar de una carga ficticia), se puede esperar alguna alteración de la señal de entrada porque su bobina de voz genera alguna fuerza electromagnética. (Solo adivinando). La limitación de Soundcard Scope y los osciloscopios basados ​​en tarjetas de sonido también es algo que debe tenerse en cuenta.

¿Crees que podemos concluir que el controlador original está roto y necesita ser reemplazado?

¿O hay algo gravemente mal con el amplificador? ¿Como 6db boost a 30Hz, filtro de paso bajo, etc.?

¿O es posible que sea necesario ajustar el sesgo (ajustable a través de R84 en la hoja 3 del esquema en el manual de servicio)? (Ajusté R34 y R30 según el procedimiento de realineación indicado en el manual de servicio, pero no sé cómo ajustar R84).

Cualquier opinión o comentario es apreciado. Gracias.

Pregunta interesante, pero no puedo ver ninguna distorsión en sus oscilogramas.
Excelente pregunta, mucha información de fondo y un claro intento de investigar el problema usted mismo con buenos datos presentados. Desearía que más preguntas en este sitio fueran como la suya.
Excelente alternativa S/W a Audacity para una colección en puerto de audio. Cuando un alcance no es útil. Audacity permite tasas de muestreo de audio mucho más altas.
¿Este bajo voltaje de ~ 1 V causa el ruido o 10 o 20 Vpp?
"¿Este bajo voltaje de ~ 1 V causa el ruido o 10 o 20 Vpp?" Restauré la tabla que había desaparecido cuando cambié un gráfico en la sección Actualizar. El nivel del amplificador del subwoofer se establece en 4 (10 en punto) y el nivel de entrada es de 668 mV para todas las medidas tomadas para la sección de actualización. 668mV es el volumen máximo. Necesito en el receptor. En sub, el nivel 5.5 es más que suficiente. Las lecturas de voltaje son todas RMS, por lo que a 70 Hz (donde empiezo a notar distorsión), Vpp es 24 V. A 30Hz, 73V. Tenga en cuenta que los números V que muestra Soundcard Scope no son absolutos. Bajo el voltaje a <100mV antes de alimentar la tarjeta de sonido.
"¿Este bajo voltaje de ~1 V causa el ruido o 10 o 20 Vpp?" Empiezo a escuchar un zumbido de alrededor de 70 Hz. Se vuelve más pronunciado a medida que la frecuencia disminuye. Alrededor de 35 Hz, se vuelve lo suficientemente malo como para sonar como el aleteo de papel. Debo decir que para frecuencias inferiores a 70 Hz, el ruido es audible independientemente del voltaje de salida, incluso por debajo de 3,5 Vrms. Me inclino a decir que el ruido es más electrónico que mecánico. Cambia de volumen cuando cambio el nivel en el amplificador del subwoofer.

Respuestas (2)

La salida del amplificador se ve bien.

En cuanto a la protección actual, la mayoría de los amplificadores de audio no pueden conducir una onda sinusoidal a plena potencia durante mucho tiempo, por lo general, la potencia de la música será como el 20% de la potencia total en términos de potencia real, es por eso que los transformadores de la fuente de alimentación generalmente tendrán una clasificación más baja. que la salida de potencia máxima. Lo mismo probablemente sea cierto para el disipador de calor hasta cierto punto; sospecho que esta podría ser la razón por la cual se está activando la limitación.

El aleteo que escucha es el paso del aire a través de la caja de reflejo de bajos a medida que la frecuencia se acerca a la frecuencia de Helmholz del tubo de reflejo de bajos.

Definitivamente parece que hay un problema con los altavoces.

Yo haría lo siguiente:

  1. Compruebe el marco del altavoz para ver si está roto. Si es así, el altavoz se filtrará por los bordes y provocará la cancelación. Esto será un problema menor a frecuencias más altas porque hay menos excursión a estas frecuencias.
  2. Compruebe que el altavoz esté montado correctamente y que el puerto bass reflex no esté bloqueado
  3. Asegúrese de probar el sonido donde sea que esté acostumbrado a escucharlo; por ejemplo, si normalmente lo usa en una esquina, pruébelo allí. Los submarinos tendrán verdaderas dificultades para operar en el medio de una habitación debido a las ondas estacionarias/falta de efecto de proximidad
El conductor está fuera del recinto. El ruido parece provenir del cono del conductor. Sé que el propio controlador puede temblar con estas frecuencias bajas, así que traté de sostenerlo contra algo para suprimir la vibración del controlador, pero creo que el ruido es causado por el cono que vibra de forma no intencionada. Una cosa que he notado es que suena como algo aleteando, por lo que creo que la frecuencia del ruido de aleteo es mucho más lenta que 30 Hz, probablemente más como 10 Hz o incluso más baja.
Ahh, el problema con las pruebas con el controlador fuera es que su controlador es que las bajas frecuencias de la parte delantera y trasera del controlador se cancelan entre sí. Esto no sucede a frecuencias más altas, ya que tienen un efecto radiante y no envuelven al controlador. Esta es la razón por la cual el gabinete mínimo es una placa plana con un agujero: el propósito de la placa es detener la interferencia destructiva entre la parte posterior y frontal del controlador a bajas frecuencias.
"... la caja mínima es una placa plana con un agujero..." Volveré a montar el controlador en el agujero de la caja original y lo probaré más tarde... Sin embargo, el ruido estaba presente cuando todo estaba montado en el recinto, en menor medida. Como usted señaló, estas ondas sinusoidales son demasiado exigentes para reproducirse satisfactoriamente durante un período de tiempo prolongado. ¿Deberían los subwoofers más decentes poder reproducir ondas sinusoidales de baja frecuencia durante un segundo más o menos, al menos? ¿Puedes mirar la actualización (2/10/18) también? Probé con el conductor manejado esta vez. Gracias.
Probé con el controlador montado en el gabinete original, con el orificio recortado para el amplificador en la parte posterior abierto. El ruido seguía allí.
Voy a probar el subwoofer en otro lugar de mi habitación y también en otra habitación (con más espacio abierto y menos muebles) este fin de semana. (En resumen, mi habitación no es una habitación ideal para escuchar). Ahora sospecho que los reflejos del sonido que rebota en muchos estantes para libros altos en mi habitación (similares a Expedia de IKEA), algunos parados en el medio de la habitación) pueden ser afectando el comportamiento del conductor. Tengo una pregunta: si el controlador se ve afectado por los reflejos del sonido que crea, ¿cambiarían las lecturas de voltaje en sus terminales, según lo capturado por Soundcard Scope para 30 Hz y 25 Hz?

Los conos de los altavoces tienden a zumbar cuando los devanados rozan el núcleo magnético o cuando se rompe el cono. **

Lo más probable es que se deba a daños en los altavoces. Pero no recuerdo si el parlante zumba a este nivel o mucho más alto.

Si la bobina de voz está desalineada con un espacio de <<1 mm, la excursión máxima a la frecuencia más baja puede causar un zumbido o silbido debido al daño del cono en el neopreno o la suspensión del cono. Si se rompe, esto puede resultar en un sesgo de suspensión desigual y la inclinación del cono causando algo de fricción.

El amplificador tiene un refuerzo de graves establecido en +3dB a 30 Hz con distorsión armónica total (THD) visible y se reduce bruscamente a 25 Hz con un aplanamiento aún más visible de THD hacia un cuadrado.

Conclusión:

El amplificador podría mejorarse y podría ser la causa si se probara a niveles de escucha normales, pero si este voltaje produce un zumbido, es la bobina de voz o el anillo de suspensión los que están visiblemente dañados, tal vez el cable trenzado interfiere o está roto.

ejemplo de su respuesta de frecuencia y THD

Debido a la Serie de Fourier, comparar un seno con el triángulo extrapolado es una relación fija de ~ 70% Vpp. Cuando esta relación se reduce, significa que la distorsión armónica ha comenzado a atenuar el pico debido a la respuesta cuadrada, al agregar contenido armónico. Los 25 Hz se han reducido a ~50 % en lugar de 70 %, lo que significa que THD ha comenzado en este nivel de potencia bajo. Esto se debe principalmente a la ondulación de la tapa de PS. Puede empeorar mucho en el nivel máximo de potencia.ingrese la descripción de la imagen aquí

Lo cual me recuerda

** Algunos pueden conocer los fenómenos o hacer que sus parlantes zumben desde los teléfonos móviles cuando se sincronizan con la torre. dit-da-da-dit se repite cada 5 minutos más o menos, cuando se coloca cerca de las bobinas de los altavoces en la puerta de un automóvil o en una PC. Hacen resonar el chirp burst RF y provocan una respuesta EM y, en algunos casos, un movimiento radial en lugar de uno axial. Esto acerca temporalmente la bobina a las partes magnéticas rígidas, lo que significa que no solo puede escucharla con la alimentación apagada, sino que zumba mucho más fácilmente cuando la bobina toca el conjunto magnético.

¿Cuál está roto, el amplificador o el controlador de este subwoofer?
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