Акустические системы.

Рис 6.1.3

А = закрытый ящик, Б = фазоинвертор, В = пассивный излучатель

Частота резонанса и полная добротность головки при установке в закрытый ящик объемом Vc, соизмеримым с эквивалентным Vas, увеличиваются. Таким образом, при установке головки в ЗЯ с объемом, равным эквивалентному, ее резонансная частота и добротность увеличиваются в 1,41 раза, в ящике объемом 0,5Vas = в 1,73 раза и так далее.

Рис 6.1.4

Следующий по распространенности тип акустического оформления – фазоинвертор (рис.6.1.3.Б). Для работы в фазоинверторе подходят динамики, у которых показатель Fs/Qts составляет 90 и больше. Внешние признаки фазоинверсной породы: легкие диффузоры и мощные магниты. Из всех возможных конструкций систем двойного действия наибольшее распространение получил фазоинвертор (ФИ, Vented Box, Ported Box, Bass Reflex). Это резонансная система. Заключенная в ФИ масса воздуха на частоте его настройки ведет себя подобно диффузору, являясь источником звуковых колебаний. Пассивный излучатель (рис.6.1.3 В) - это разновидность ФИ, в котором масса воздуха в туннеле заменена массой подвижной системы пассивного излучателя В качестве пассивного излучателя чаще всего используют обычную динамическую головку, иногда с удаленной магнитной системой.

рис.6.1.5

Конструктивно он выполнен в виде закрытого ящика с двумя отверстиями

В одном отверстии размещается излучатель (поршень), другое отверстие свободное, и имеет конструкцию в виде небольшой трубы объемом V. Частота фазоинвертора ƒф, (Рис.6.1.5).

При медленных колебаниях (8Гц - 10Гц) пружина Св (Рис.6.1.5). соединяющая обе массы m, не успевает деформироваться, так как у нее большое упругое сопротивление z

:

z=1/(ω·Св);

(6.1.2)

В результате обе массы mп и mв двигаются с одинаковой фазой. При этом волна, излучаемая отверстием, сдвинута на 180o по фазе по сравнению с волной, излучаемой поршнем. Повышение частоты приводит к уменьшению упругого сопротивления воздуха в ящике и пружина Св начинает деформироваться. В результате между колебаниями обоих масс mп и mв возникает фазовый сдвиг, возрастающий с повышением частоты и достигающий на частоте резонанса ящика 180o. Таким образом, воздух в отверстии и поршень колеблются в противофазе, а волны, излучаемые ими, будут синфазными и

интерферируя усиливают друг друга. Частоту резонанса фазоинвертора ƒф, как правило, выбирают равной частоте резонанса ƒ0 головки (поршня), т.е. в области НЧ рабочего диапазона (Рис.6.1.5). При дальнейшем увеличении частоты излучение звука отверстием не происходит, так как инерционное сопротивление воздуха в отверстии ω·mв становится чрезвычайно большим. При этих частотах фазоинвертор аналогичен закрытому ящику. Внутренние поверхности фазоинвертора также, как и ящика, покрывают звукопоглощающим материалом.

рис 6.1.6

На схеме рис 6.1.6 усилитель мощ­ности, являющийся для громкоговорителя источником сигнала, с на­пряжением открытой цепи и выходным сопротивлением пре­образован в генератор напряжений, имитирующий генератор с вы­ходным значением акустического давления, после генератора полное сопротивление, представляющее собой сумму активного сопротивления звуковой катушки и выход­ного сопротивления усилителя. Mas- акустическая масса подвижной системы, присоединенная масса воздуха с передней и тыльной стороны диофрагмы. Саs- акустическая гибкость подвесов. Ras- акустическое сопротивление подвижной системы. Mav- акустическая масса воздуха в фазоинверсной трубе.

Акустическая нагрузка. Диффузор динамической головки в закрытом оформлении испытывает существенно отличающееся сопротивление при движении вперед и назад. Асимметричность нагрузки является потенциальным источником нелинейных искажений. Поэтому еще в середине 70-х годов появились акустические системы, в конструкции которых этот недостаток устранялся введением дополнительной акустической нагрузки для передней поверхности диффузора. Аналогичные решения можно использовать и для ограничения амплитуды колебаний диффузора в системах двойного действия. Надежных методик расчета акустической нагрузки нет, необходим эксперимент.

рис. 6.1.7

Акустическую нагрузку можно реализовать различными способами. В простейшем случае (рис.6.1.7 А) перед диффузором размещается отражающая поверхность (Reflex Body). Однако такое решение ухудшает чувствительность АС и ее АЧХ на средних частотах. В некоторых современных конструкциях для улучшения АЧХ и диаграммы направленности служит тело вращения чечевицеобразной формы (рис.6.1.7 Б). С этой же целью можно использовать отражающую поверхность, расположенную под углом (рис.6.1.7 В). Клиновая нагрузка отчасти играет роль короткого рупора, что способствует акустическому усилению определенного диапазона частот. Как дальнейшее развитие этой идеи появились акустические системы с резонатором (рис.6.1.7 Г). После этого оставалось сделать только один шаг к конструкции полосовых громкоговорителей.

Другие статьи по теме

Расчёт теплотехнической эффективности замены барабанного холодильника на колосниковый на Паранайском цементном заводе
Наиболее распространёнными холодильниками клинкера являются рекуператорные (планетарные), колосниковые и барабанные (трубные). Известны и другие виды холодильников, но масштабы их применения в промышленности менее значитель ...

Энергосбережение материального склада при помощи ветроэнергетической установки с вертикальным валом
Существование человека немыслимо без потребления энергии. Уровень развития промышленности, транспорта, сельского хозяйства и быта человека в значительной степени определяются запасами и использованием энергоресурсов. Вся и ...