164736. lajstromszámú szabadalom • Túlterhelés védő és kijelző áramkör, különösen hangsugárzókhoz

3 164736 4 séklet értékét, oly módon, hogy a védőáramkör növekvő környezeti hőmérsékletnél gyorsabban beavatkozik. Nyilvánvalóan, a védőáramkörnek a túlterhelést követően ugy kell beavatkoznia, hogy a túlterhelés kezdete és a beavatkozás pillanata közötti időtartam alatt a hangsugárzó lengőtekercse ne melegedjék fel a megengedettnél jobban. Ugyanakkor, ha a túlterhelés megszűnik, a védőáramkör beavatkozásának is önműködően meg kell szűnnie, mégpedig minél gyorsabban, hogy a hangsugárzó üzeme minél rövidebb ideig legyen megzavarva. Külön meggondolást igényel a hangsugárzóra kapcsolt jel - a műsorjel - teljesítményének értelmezése, tekintettel arra, hogy ez a jel nem állandó amplitúdójú, pl. szinuszos jel, hanem az időben sztochasztikusan - véletlenszerűen - változó jel. Nyilvánvaló, hogy az egész elektroakusztikai láncnak - s igy a hangsugárzónak is - alkalmasnak kell lennie arra, hogy a műsorjel legnagyobb pillanatértékét is feldolgozza. Ugyanakkor viszont, ha a hangsugárzó terhelhetőségét azzal a szinuszos jellel mért teljesítménnyel értelmeznénk, amely éppen megegyezik a műsorjel legnagyobb rövididejű csúcsteljesítményével, nem járnánk el helyesen. Vizsgálatokat végeztünk a rövid időre átlagolt műsorjel statisztikai sajátságaira vonatkozóan. Ha a rövid, 250 ms időtartamra effektiv értéket mérő műszerrel átlagolt műsorjel K csucstényezőjét - dB-ben kifejezve - a 250 ms-ra átlagolt műsorjel W = 0,99 valószinüséghez tartozó feszültségszintjének és a hosszuidőre átlagolt műsorjel feszültségszintjének különbségével értelmezzük, azt tapasztaljuk, hogy az egyes műsorfajtáknál erősen különböző csucstényezó'ket találunk. [3], Ez a különbség nem csak az azonos műfajba (pl. szimfonikus zene, tánczene, beat-zene stb.) tartozó müveknél mutatkozik, hanem ugyanazon műnek különböző interpretációjánál is észlelhető. [4]. A csúcs-' tényező minden, eddig vizsgált műsoranyagnál 20 log K *= 9 dB értékű volt, mégpedig olyképpen, hogy a legkisebb értékeket beat-zenénél kaptuk. Minden egyéb műsoranyagnál ennél lényegesen nagyobb értékeket tapasztaltunk. Másképpen a fenti eredményt ugy fogalmazhatjuk, hogy a hangsugárzó lengőtekercsét melegitő teljesítmény legfeljebb mintegy 12%-a a 250 ms időtartamra átlagolt, rövididejű csúcsteljesítménynek. A csúcsteljesítmény tehát nem jellemző a lengőtekercs melegedésére; viszont jellemző erre a műsorjel hosszúidejű átlagteljesítménye. Lényeges felismerésünk tehát, hogy a hangsugárzó terhelhetőségét célszerűen azzal a szinuszos jellel mért teljesítménnyel értelmezzük, amely ugyanolyan hőmérsékletre melegíti fel a lengőtekercset, mint a hosszú időn át rákapcsolt műsorjel. Mivel pedig a műsorjel rövididejű csúcsteljesítménye ennél a szinuszos teljesítménynél legalább 9 dB-lel nagyobb, biztonsággal ehelyett csak 6 dB-lel számolva, a hangsugárzót tápláló erősitőt a rövididejű csúcsteljesítménynek a szolgáltatására kell méretezni, amely ily módon négyszerese a hangsugárzó melegedéssel határolt teljesítményének. Tapasztalatunk szerint valamely elhanyagolhatóan kis belső ellenállású erősitővel - feszültségforrással - szinuszos feszültséggel táplált hangsugárzó hangszórója lengőtekercsének hőmérséklete növekvő frekvenciával csökken, ellentétben az irodalommal [5]. A legnagyobb hőmérsékletet viszont - jól méretezett hangszóróknál - annak a frekvenciának a környezetében találjuk, amelynél az impedancia abszolút értékének minimuma van. Ez a frekvencia - a hangszóró méretétől és kialakításától függően - általában 200-800 Hz között van. A hangsugárzó melegedéssel határolt terhelhetőségét mármost vagy azzal a szinuszos jelhez tartozó teljesítménnyel értelmezzük, amelyet betáplálva, a hangszóró lengőtekercsének melegedése - a jel frekvenciájától függetlenül - egy megengedett érték alatt marad, vagy pedig figyelembe vesszük a melegedéssel határolt teljesítménynek a frekvenciafüggését is. Az előbbi esetben a védőáramkörnek elegendő a fent emiitett frekvenciához tartozó, megengedhető melegedést előidéző teljesítménynél nagyobb teljesítménynél beavatkoznia, míg az utóbbi esetben a beavatkozásnak frekvenciafüggőnek kell lennie. A teljesség kedvéért megjegyezzük, hogy tapasztalatunk szerint a gyakorlatban legtöbbször elegendő, ha a védőáramkör a frekvenciától függetlenül avatkozik be, az elsőként tárgyalt esetnek megfelelően. Meggondolva, hogy a hangsugárzót tápláló erősitő feszültségforrás, a betáplált teljesítmény a hangsugárzó kapcsain mutatkozó feszültség effektiv értékének négyzetével lesz arányos; célszerűen erre kell reagálnia a védőáramkörnek. Nyilvánvaló, hogy ;az ily módon optimalizált, azaz a melegedés határáig terhelt elektroakusztikai láncban a hangsugárzót meg kell védeni attól, hogy az erősitő által szolgáltatható teljesítmény - a csúcsteljesítmény - olyan hosszú időn át melegítse a lengőtekercset, hogy az károsodjék. Üzemszerű körülmények között - helyes kezelést feltételezve - természetesen nem fordul ez az eset elő. Mégis megtörténhet, hogy akár az elektroakusztikai láncnak szinuszos jellel történő mérésénél, akár pl. az elektroakusztikai lánc begerjedése miatt, vagy esetleg helytelen kezelésből eredő túlvezérlés következtében, a lengőtekercs túlmelegszik. Ennek az üzemi állapottól eltérő, rendellenes üzemeltetésének a megakadályozására szolgál a tulterhelés-védő áramkör^ Az üzemeltető szempontjából nézve, a helytelen kezelés - túlvezérlés - következményeképpen bekövetkező beavatkozás - noha a hangsugárzó védelme érdekében mindenképpen szükséges - mégis sokszor kényelmetlen: a hallgatóság sokkal kevésbé érzékeny az elektroakusztikai lánc tulvezérlésére, mint arra, hogy a védelem beavatkozása következtében az elektroakusztikai átvitel teljesen kimarad, vagy lényegesen csökkentett hangerővel folytatódik. Ezért a védőáramkör kialakításának tapasztalatunk szerint célszerűen olyannak kell lennie, amely lehetőséget ad az üzemeltetőnek arra, hogy a helytelen kezelésből - tulvezérlésből - adódó túlterhelés érzékelése és ennek kijelzése sokkal gyorsabban következzék be, mint a beavatkozás. Ha pedig az érzékelést követően a tulvezérlést a kezelő megszünteti, célszerűen a beavatkozás is maradjon el. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2