|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Zwarcie akustyczne w głośniku i jego pokonywanie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Głośniki Czy możliwa jest inna konstrukcja akustyczna głośnika oprócz szeroko stosowanego obecnie inwertera fazowego lub zamkniętej obudowy, a także droższych wariantów głośników tubowych i labiryntowych? W artykule opisano metodę poszerzenia pasma efektywnie odtwarzanych niskich częstotliwości w obudowach typu otwartego oraz przedstawiono praktyczne konstrukcje głośników. W głośniku, gdy stożek głowicy elektrodynamicznej oscyluje, jego przednia i tylna powierzchnia wprawiają powietrze w ruch, powodując naprzemiennie jego sprężanie i rozrzedzanie. Tak więc, gdy ciśnienie wzrasta po jednej stronie dyfuzora, z drugiej strony, przeciwnie, maleje. Przy niskich częstotliwościach, jeśli głowica dynamiczna nie ma konstrukcji akustycznej (w wolnej przestrzeni), z powodu dyfrakcji fal dźwiękowych dochodzi do zwarcia akustycznego i wynikającego z tego ciśnienia akustycznego w otaczającej przestrzeni jest znacznie osłabione. Aby wyeliminować to szkodliwe zjawisko, głowicę dynamiczną umieszcza się w ekranie akustycznym, który eliminuje kompensacyjny efekt przeciwfazowych oscylacji sprężania-wyładowania. Główne konstrukcje takich ekranów oraz ich cechy opisano w [1-3]. Przypomnijmy pokrótce te dobrze znane warianty. Ekran, którego wymiary muszą być wystarczająco duże i co najmniej współmierne do długości fali akustycznej przy najniższej odtwarzalnej częstotliwości. Przy niższych częstotliwościach (dziesiątki herców) wymiary ekranu są duże - kilka metrów, co jest niedopuszczalne w praktycznych projektach. Pudełko z otwartą tylną ścianą to "składana" tarcza. Taka konstrukcja akustyczna głośnika była szeroko stosowana w latach 30-60 ubiegłego wieku, kiedy wymagania dotyczące pasma powtarzalnych drgań dźwięku były niewielkie. Pudełko z labiryntem, którego długość jest równa połowie długości fali przy niskich częstotliwościach [1], jest nieracjonalnie skomplikowane w konstrukcji i technologii wykonania, a zatem praktycznie nie jest powszechne. Róg, który jest rozbieżnym falowodem, służy również do zwiększenia mocy wyjściowej dźwięku. Przy niskich częstotliwościach wymiary tuby są zbyt duże. Zamknięte pudełko, zwykle wypełnione materiałem dźwiękochłonnym, aby zapobiec falowaniu stojącemu i innym. W tym przypadku energia akustyczna emitowana przez tylną powierzchnię dyfuzora jest rozpraszana wewnątrz skrzynki. Zamknięta skrzynka z odwracaczem faz to obecnie jeden z najpopularniejszych rodzajów konstrukcji akustycznych, zaproponowany jeszcze w 1930 roku. Przemiennik faz to rura lub otwór wykonany w puszce. Falownik pracuje w bardzo wąskim paśmie częstotliwości, a przy odpowiednio szerokim zakresie sygnałów o niskiej częstotliwości procesy przejściowe są opóźniane w postaci „podbarwiania” dźwięków rejestru basowego. W rezultacie instrumenty muzyczne o różnych barwach brzmią bardzo podobnie, tzn. falownik faktycznie zniekształca rzeczywisty dźwięk. Podobnie jak w poprzedniej wersji, około połowa mocy akustycznej jest tracona w pudełku. Brak innego efektywnego projektu akustycznego zmusza twórców systemów akustycznych (AS) do zastosowania tego rozwiązania technicznego [2, 3]. Przezwyciężenie zwarcia akustycznego w głośniku przy jednoczesnym stworzeniu prostej i energooszczędnej konstrukcji akustycznej głośników, pracujących w szerokim paśmie częstotliwości dźwięku praktycznie bez strat dźwięku, jest obecnie ważnym i nierozwiązanym problemem [2, 4]. Opisane w artykule rozwiązania techniczne, wykluczające zwarcia akustyczne, umożliwiają wykorzystanie nagłaśnianego pomieszczenia do zwiększenia wydajności AU przy niskich częstotliwościach. Jednocześnie wymagania dotyczące projektowania konstrukcji akustycznej są zmniejszone ze względu na wykluczenie fal stojących w pudełku, ponieważ energia dźwięku tylnego promieniowania głowy opuszcza pudełko w przestrzeń, wyrażając je. W tych konstrukcjach zmniejsza się lub całkowicie zanika wpływ sprężystości powietrza ograniczony objętością pudła oraz wzrost częstotliwości rezonansowej głośnika. Energia dźwięku w ciałach stałych rozchodzi się w postaci strumienia, a propagacja prostopadła do osi promieniowania jest znacznie mniejsza (do -30 dB) niż wzdłuż osi promieniowania [5]. W środowisku powietrznym działają również zasady wektorowego dodawania prędkości drgań, niezależnie od częstotliwości i fazy zsumowanych strumieni drgań dźwiękowych. Z teorii oscylacji [6] wiadomo również, że dwie oscylacje harmoniczne o tej samej częstotliwości i dowolnej fazie między sobą, rozchodzące się wzajemnie prostopadle, nie oddziałują na siebie. W bliskiej strefie emiterów istotne okazują się stosunki prędkości drgań i prędkości propagacji oraz długość fali a i średnica emitera d (dziur promienistych). Rozdzielenie strumieni dźwiękowych promieniowania bezpośredniego i wstecznego głowicy oraz ich zamiana na strumienie ortogonalne względem siebie umożliwia wyeliminowanie zwarcia akustycznego emitera. Za pomocą środków konstrukcyjnych – za pomocą „falowodu” – można obrócić strumień dźwięku wytwarzany przez tylną powierzchnię dyfuzora głośnika o 90 stopni, jak pokazano na rys. 1 (wektor B). W pobliżu punktu O sumują się prędkości oscylacyjne strumienia stycznego z falowodu i strumienia promieniowania czołowego głowy (wektor A). Jeżeli przepływy i prędkości drgań są sobie równe, to obliczając wypadkową R otrzymujemy całkowite ciśnienie akustyczne 1,41 razy większe od każdego ze składników.
Zatem w przestrzeni w pobliżu emitera ciśnienie akustyczne p wzrasta o 3 dB. Moc akustyczna emitowana przez głośniki w pomieszczeniu [7] podwoi się, dlatego do uzyskania takiej samej mocy akustycznej dla takiego głośnika potrzebny będzie UMZCH o połowie mocy: Ra = p2V/Tc 10-5, W (przy Rr = 3 m), gdzie V jest objętością pomieszczenia; Тс - średni czas optymalnego pogłosu; Rr - promień wysięgnika. Jak widać ze wzoru, wartość mocy akustycznej Ra zauważalnie wzrasta, jeśli zrezygnuje się z dobrze znanych rozwiązań konstrukcyjnych dotyczących konstrukcji akustycznej głośników. Biorąc pod uwagę wpływ materiału dźwiękochłonnego, który jest zwykle umieszczany w zamkniętej obudowie głośnika w celu pochłaniania energii emitowanej z tyłu stożka, rzeczywista korzyść może być jeszcze większa. Kierując się przyjętą zasadą wykluczania zwarć akustycznych, autor opracował projekty konstrukcji akustycznych, których jeden z wariantów przedstawiono na rys. 2.
W przypadku z pustą ścianą tylną 1, dolna część panelu przedniego 2 („połamany pokład”) jest nachylona pod kątem do pionu, tworząc z górną częścią panelu przedniego „falowód” dla generowanych fal dźwiękowych z tyłu głowicy głośnika. Przy obliczaniu konstrukcji należy spełnić warunek, aby pole przekroju poprzecznego falowodu, przez który rozchodzi się strumień dźwięku z pudła, było nie mniejsze niż pole powierzchni tylnej dyfuzora. W przeciwnym razie odtwarzanie najniższych częstotliwości zostanie osłabione z powodu resztkowej elastyczności powietrza w pudełku. Pomiary przeprowadzone w komorze bezechowej Instytutu Akustyki Rosyjskiej Akademii Nauk potwierdziły przyjęte założenia, co pozwala na sformułowanie rekomendacji przedstawionych w niniejszym artykule. Dźwięk wydobywający się z falowodu jest zubożony w obszarze wysokich częstotliwości i brzmi bardziej aksamitnie dla ucha niż dźwięk strumienia czołowego. Nie wpływa to wcale na muzykalność dźwięku ze względu na inny kierunek rozszerzonego przepływu: pomieszczenie również uczestniczy w tworzeniu obrazu dźwiękowego, czyniąc go obszernym. Nawet jeśli w pomieszczeniu znajduje się wiele elementów dźwiękochłonnych, takich jak dywany i meble tapicerowane, naturalność dźwięku i jego przestrzenność nie są tracone. Na podstawie zaproponowanej metody autor opracował i wykonał stereofoniczny system głośnikowy „Tsunami”. W każdym z głośników systemu zastosowano 15-calową głowicę niskotonową L-3712 (z Niemiec) o maksymalnej mocy 100 W oraz dwie głowice wysokotonowe 6GDV-4. Zakres dźwięku podzielony jest na dwa pasma - 20...5000 Hz i 5000...25000 Hz. Zmierzona skuteczność w trybie LF wyniosła 110 dB/VBt-m przy doskonałej jakości odtwarzania dźwięku. Za pomocą tego głośnika o średniej mocy elektrycznej 5 W nagłośniono salę na 600 osób dla każdego kanału. Wyniki badań eksperymentalnych próbek głośników i systemów akustycznych autor przedstawił w raporcie na Sesji Akustycznej w Niżnym Nowogrodzie [7]. na ryc. 3 przedstawia inną konstrukcję głośnika oraz schemat wektorowy propagacji strumieni dźwięku A, B i R.
Strumień dźwięku A jest z przodu, strumień B z tyłu. Wektor R jest wypadkową dodawania wektorów A i B. Na tym rysunku następujące oznaczenia elementów: 1 - głowa dźwiękowa; 2 - ciało; 3 - falowód do wyprowadzania energii akustycznej promieniowania tylnego; 4 - otwór wyjściowy falowodu; 5 - ściana falowodu; 6 - przednia ścianka falowodu. Taki głośnik zapewnia bardziej rozproszony rozkład dźwięku w przestrzeni. Głowice wysokotonowe zamontowano również na przedniej ściance głośnika. Analiza diagramów wektorowych pokazanych na ryc. Z rys. 1 i 3 wynika, że zaproponowana metoda eliminowania domknięć akustycznych pomiędzy strumieniami A i B umożliwia przezwyciężenie tego szkodliwego zjawiska w systemach nagłośnieniowych przy jednoczesnym wzroście energetycznym i jakościowym. Prace eksperymentalne przeprowadzono z głowicami 4A-32 w dużym zamkniętym pomieszczeniu przy użyciu generatora dźwięku GZ-33, woltomierza VZ-33, miernika częstotliwości 43-32 oraz precyzyjnego miernika hałasu 00017 z mikrofonem pojemnościowym typu MKD. Dla uzyskania parametrów porównawczych zbadano również konwencjonalny głośnik z głowicą 4A-32; jako prototyp przyjęto seryjny głośnik 35GD-4 w zamkniętej obudowie. Jego zmierzona odpowiedź częstotliwościowa jest pokazana na ryc. 4.
W zakresie częstotliwości 80 ... 12000 Hz średnia czułość charakterystyczna wynosi około 94 dB / VBt-m z nierównościami do 26 dB. W obudowie umieszczono materiał dźwiękochłonny. Dźwięk tego głośnika nie jest wysokiej jakości. na ryc. Na rysunku 5a przedstawiono wyniki pomiaru odpowiedzi częstotliwościowej głośnika Tsunami (jego konstrukcja jest podobna do pokazanego na ryc. 1) z tą samą głowicą 4A-32. Średnia skuteczność promieniowania czołowego wzrosła do 98 dB/VBt-m w zakresie częstotliwości 40...20000 Hz, nierównomierność odpowiedzi częstotliwościowej zmniejszyła się do 9 dB, rozszerzyło się odtwarzalne pasmo częstotliwości. Przyrost sprawności elektroakustycznej prototypu i AS "Tsunami" okazał się 6,4-krotny!
na ryc. Na rys. 5,6 przedstawiono charakterystykę częstotliwościową głośnika wzdłuż wektora B, z którego wynika, że wypromieniowywane pasmo częstotliwości wynosi 50..J6000 Hz przy skuteczności 96 dB/W-m i nierównomierności w paśmie 12 dB. W AS 35GD-4 i podobnych energia promieniowania tylnego głowicy zamieniana jest na ciepło. AS wykonany przez autora analogicznie do projektu na ryc. 2 przy użyciu obudów z telewizorów lampowych „Rubin”, „Electron” i innych wykazał doskonałe wyniki. Zastosowano głowice 4A-32, 6GD-2 itp., Zdolne do dobrego odtwarzania niskich częstotliwości. Autor nie stosował głowic z ciężkim układem ruchomym ze względu na ich małą wydajność oraz niewystarczająco szerokie pasmo częstotliwości pracy. Wykonanie proponowanych głośników, pozbawionych zwarć akustycznych, jest dostępne w domu i jest interesujące przy pozbywaniu się przestarzałego sprzętu. Zaproponowana metoda eliminacji zwarć akustycznych w głośniku pozwala na znaczne ulepszenie również głośników tubowych. na ryc. 6 przedstawia uproszczoną konstrukcję głośnika tubowego 1, wykonanego na bazie konwencjonalnej (dyfuzorowej) głowicy elektrodynamicznej 2. Bezpośrednia emisja dźwięku następuje przez tubę 3, a promieniowanie powrotne z głowicy przez falowód symetryczny 4. Schemat wektorowy strumienia promieniowania dźwięku w płaszczyźnie poziomej podano w tym samym miejscu.
Przedstawione w artykule projekty AS, zbudowane w oparciu o podane założenia, to tylko niewielka część możliwej różnorodności wariantów. literatura
Autor: W. Nosow, Moskwa
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Zakaz przewożenia elektroniki w bagażu podręcznym ▪ Sztuczne drzewo oczyszcza wodę i wyciska ją z powietrza ▪ Miniaturowy czujnik płynu tkankowego do urządzeń elektronicznych do noszenia ▪ Wyświetlacze dotykowe bez użycia pierwiastków ziem rzadkich
▪ sekcja serwisu Najważniejsze odkrycia naukowe. Wybór artykułu ▪ artykuł Ostatnia i decydująca bitwa. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Dlaczego poeci nie lubili Majakowskiego za pisanie wierszy z drabiną? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Głucha pętla. Wskazówki podróżnicze ▪ artykuł Lakiery i emalie elektroizolacyjne. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł System akustyczny VERNA 50-01. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Komentarze do artykułu: Eugene Jest i było jakieś czterdzieści lat temu prostsze rozwiązanie bez "filozofowania od złego. Używane do założenia pierwszej kolumny: ZG, oscyloskop, ML. 19, uszy muzyków. I możliwość zmiany głośności kolumny. znaleziono również optymalną odpowiedź basową. Zastosowano tzw. „spektakularne" głowice, umieszczone na bocznych ścianach sali kinowej. Wyposażono je w kina wielkoformatowe. Zamówiono je z fabryki. A rozwiązanie było bardzo proste Obróć stożki głośnikowe bez oporu powietrza od tyłu W obudowie głośnika wykonano tylny otwór, którego powierzchnia została wybrana zgodnie z charakterystyką, zgodnie z „krzywą”, naturalnie. Następnie ten produkt można by powtórzyć.Do dziś mają go właściciele kolumn, które potem zostały wykonane. I uwaga: do odtwarzania wzmacniacze zmontowane według schematu węgierskich jednostek akustycznych sterujących. systemy montażowe w centrach radiowych. Przyzwoite studia nagraniowe. Wzmacniacze lampowe. Lampy do stopni wyjściowych typu - 1540. Trudno było je zdobyć. Ale tetrody te są trwałe i jeśli nie przeciążymy ich napięciem anodowym, mogą pracować bardzo długo. Obwód wzmacniacza jednostki sterującej jest bardzo dobry. Średni zwrot to 15 W. Nie pamiętam już pomiarów. Ale ta moc jest całkiem do przyjęcia dla pokoju o powierzchni 150 metrów sześciennych. Z trzema paskami. HF. MF i LF Zapomniałem już o charakterystyce, ale częstotliwość wzmacniacza z normalnym wyjściem była bardzo szeroka. Alikwoty nie zostały obcięte. Przy konwencjonalnych kolumnach zastosowano filtry odcinające wysokie i średnie tony, co było nieco gorszym rozwiązaniem. Jednakże...! Tak poza tym! Dźwięk jest absolutnie wyjątkowy, reprodukcja AF przez wzmacniacz na podwójnych triodach typu 6H5-, 6H-7. obwód beztransformatorowy. Wykonany został do kolumn o impedancji ośmiuset omów wyprodukowanej przez RRR z Łotwy. Niestety, drugi się nie powiódł. Ręce nie sięgały. A w stereo byłyby bardzo dobre. Ale możesz to zrobić na autotrans. Moc szczytowa do 17 watów. Na próżno zapomina się o emiterach paneli. Produkowany tutaj, w ZSRR. To była bardzo dobra reprodukcja. Nawet MOTOROLLA próbowała je od nas skopiować. Tak, coś poszło nie tak. Chociaż te w paski miały doskonałe jednostki odtwarzające. Jak na małe pomieszczenie i przyzwoity głośnik wzmacniacze oparte na podwójnych, mocnych triodach były całkiem… Jeden taki wzmacniacz też działa. W tamtym czasie my, którzy eksperymentowaliśmy z wysokiej jakości reprodukcją dźwięku, uchodziliśmy za ekscentryków. Gra i gra. Śpiewa i śpiewa. Wtedy nagle zdałem sobie sprawę z wysokiej jakości dźwięku! Były wystawca i zdobywca dyplomu XNUMX. wystawy radiowej.
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony