Проекты*

Создание твитеров для воспроизведения высокочастотных звуков в составе домашней акустической системы

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Микроэлектроника
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1799
Предметы: Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» 2022 года

Актуальность

Твитер (от английского tweet – щебетать, чирикать) – динамик, предназначенный для качественного воспроизведения высокочастотных звуков слышимого диапазона 2000–20000 Гц. Твитер является составной частью акустической системы. Для него выделяется отдельная полоса, которая при помощи специального фильтра подаёт высокочастотную линию сигнала.

Твитеры нужны, если вы цените хороший звук и компонентную акустику, в которой каждую полосу частот озвучивает отдельный динамик: ВЧ – твитеры, СЧ – широкополосные динамики, НЧ  – сабвуфер. Компонентная акустика пока считается лучшим решением для обеспечения чистоты и качества звука.

Цель

Создать два эффективных и доступных твитера для воспроизведения высокочастотных звуков и получения качественного звучания домашней компонентной акустической системы.

Задачи

1.     Определить составные части устройства.

2.     Составить электронную схема твитера.

3.     Изготовить корпус твитера.

4.     Соединить элементы методом пайки.

5.     Изготовить второй твитер.

6.     Подключить твитеры к домашней акустической системе.

7.     Провести тесты и замеры, оценить работу устройств и подвести итоги работы.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Динамик Dynamic State NT-8,1 NEO
  • Конденсаторы разной ёмкости (1 МкФ, 1,5 МкФ, 2,2 МкФ)
  • Галетный переключатель RS003-4-3-P-20-KQ
  • Ножовка по металлу
  • Паяльник
  • Напильник
  • Шуруповёрт

Описание

На первом этапе была разработана схема подключения составных элементов твитера, включающая в себя три конденсатора разной мощности и купольный высокочастотный динамик.

Далее были созданы два корпуса для твитеров в виде каркаса из алюминия. Алюминиевые заготовки были нарезаны ножовкой по металлу, после чего обработаны напильником. Между собой детали соединены саморезами по металлу через предварительно просверленные отверстия.

Для обеспечения воспроизведения высокого спектра частот использован пассивный акустический фильтр первого порядка, который состоит из одного неполярного конденсатора. Также в конструкцию был включён галетный переключатель, состоящий из галеты с контактной группой и роторной оси, позволяющий выбирать один из трёх конденсаторов разной ёмкости, в результате чего меняется частота среза подачи звукового сигнала на динамик.

Элементы твитера соединяются методом пайки медным проводом сечением 1,5 мм2 .

Далее на фронтальной стороне изделия был закреплён купольный динамик. Все действия выше были повторены для создания второго твитера.

Твитеры были подключены к домашней звуковой установке, проведены тестирования с помощью специализированных приложений, качество звука оценивается как отличное.

Результаты работы/выводы

В результате работы были собраны два эффективных твитера для подключения к домашней акустической системе. Собранные твитеры работают исправно, купольный динамик воспроизводит качественный звук.

Конденсаторы соответственно заданным параметрам регулируют частоту звучания. Переключатель удобен в использовании и чётко функционирует. Звучание системы с твитерами стало более детальным и объёмным. Неполадки в работе высокочастотного динамика были исправлены в процессе тестирования его работоспособности.