Акустическое оформление - конструктивный элемент, обеспечивающий эффективное излучение звука
громкоговорителя.
![И не такое еще бывает ... Нажмите на изображение для увеличения
Название: 122588d1310404983-Magnitola-Avtozvuk-10072011521.jpg
Просмотров: 2
Размер: 313.2 Кб
ID: 152075](http://magnitola.org/attachments/magwiki/152075d1320981087-Magnitola-Avtozvuk-122588d1310404983-magnitola-avtozvuk-10072011521.jpg)
При работе
акустической системы образуется энергия обратного излучения басовика. Для уменьшения негативного влияния этих волн на качество звучания низких частот используют различные виды акустического оформления. Их насчитывается больше десятка видов. Иными словами, в большинстве случаев акустическое оформление - это корпус АС, который может иметь вид акустического экрана, ящика, рупора и т.д.
Собственное акустическое оформление - особенности конструкции АС, оказывающие непосредственное влияние на качество звука. Например, "пластиковый стакан" у некоторых
высокочастотников.
Содержание
Внешнее (акустическое) оформление - самостоятельный конструктивный элемент громкоговорителя, не участвующий в преобразовании сигналов из электрической формы в акустическую, но обеспечивающий эффективное излучение звука. Обычно используется для обеспечения воспроизведения области низших частот и для защиты от повреждений громкоговорителя. Часто называется акустическим в связи с его влиянием на частотную характеристику динамической головки.
Наиболее распространенные варианты акустического оформления низкочастотных громкоговорителей: закрытое (1); фазоинвертор с простым отверстием (2), в которое может быть помещен пассивный радиатор; самый распространенный фазоинвертор в виде трубы (3); лабиринт (4) — технически сложное и дорогое решение .
![В большинстве случаев, объем двери является акустическим оформлением для работы автомобильных динамиков Нажмите на изображение для увеличения
Название: 122593d1310405136-Magnitola-Avtozvuk-img_1073.jpg
Просмотров: 2
Размер: 226.3 Кб
ID: 152071](http://magnitola.org/attachments/magwiki/152071d1320980950-Magnitola-Avtozvuk-122593d1310405136-magnitola-avtozvuk-img_1073.jpg)
При работе громкоговорителя его диффузор совершает колебания вперед и назад с различными амплитудами в соответствии с величиной и направлением тока, проходящего через звуковую катушку. Двигаясь вперед, диффузор сжимает воздух перед собой и разрежает его позади себя. В результате этих сжатий и разрежений воздуха создаются звуковые волны распространяющиеся со скоростью приблизительно 340
м/сек, Однако звуковые волны от передней и задней сторон диффузора (вследствие того, что одна создается сжатием, а другая — разрежением воздуха) различаются но фазе на 180º, что соответствует разности в половину длины излучаемой волны.
Если в точку пространства, где прослушивается звук, придут обе волны — прямая и оборотная (от задней стороны диффузора), то, взаимодействуя одна с другой, они почти полностью уничтожатся и звук будет резко ослаблен. При этом вместо того, чтобы возбуждать звуковые волны, диффузор будет перегонять воздух с одной своей стороны на другую (такой эффект называют не совсем точно акустическим коротким замыканием).
Акустическое короткое замыкание проявляется только в области самых низких звуковых частот (приблизительно ниже 300
Гц)
, при которых размеры диффузора малы по сравнению с длинами этих волн. Для более высоких звуковых частот, у которых длина волны меньше, отрицательное воздействие оборотной волны ослабляется самим диффузором.
Пусть, например, громкоговоритель излучает звук частотой
f=500
Гц; длина волны звука этой частоты
![Название: image001.gif
Просмотров: 27180
Размер: 366 байт](http://magnitola.org/attachments/magwiki/151537d1320905541-Magnitola-Avtozvuk-image001.gif)
Если полный диаметр громкоговорителя равен 32
см, то до прихода в точку прослушивания, находящуюся на оси громкоговорителя (линия, проходящая через центр диффузора), волна от задней стороны диффузора должна будет пройти путь, приблизительно на 26 см больший, чем волна от передней его стороны.
Интерференция между звуковыми волнами от передней и задней сторон диффузора
Это означает, что звуковая волна от задней стороны диффузора придет в точку приема с дополнительным сдвигом фазы, который будет определяться отношением разности длины путей от передней и задней сторон диффузора к длине полны. В нашем примере разность длины путей составляет 26
см, а длина волны звука (частота 500
Гц) равна 68
см. Следовательно, дополнительный сдвиг фазы
![Название: image003.gif
Просмотров: 27044
Размер: 305 байт](http://magnitola.org/attachments/magwiki/151541d1320905792-Magnitola-Avtozvuk-image003.gif)
Поскольку звуковая волна от задней стороны диффузора всегда сдвинута по фазе на 0,5 X, результирующий сдвиг фазы рассматриваемой волны по отношению к волне от передней стороны диффузора составит
. Это означает, что волны от обеих сторон диффузора придут в точку приема почти в одинаковой фазе (сдвиг фазы будет 0,1
λ) и сложатся, в результате чего звуковое давление возрастет. Для звука частотой 50
Гц (
λ = 680
см)при том же диаметре диффузора создается условие, при котором сдвиг фазы вследствие огибания диффузора составит всего лишь
При таком сдвиге фазы энергии звуковых волн от обеих сторон диффузора будут вычитаться одна из другой и звуковое давление резко упадет.
Из разобранного примера следует, что если общий сдвиг фазы волны от задней стороны диффузора в точке приема звука равняется целому числу длин волн
![Название: image001.gif
Просмотров: 27180
Размер: 366 байт](http://magnitola.org/attachments/magwiki/151537d1320905541-Magnitola-Avtozvuk-image001.gif)
и т.д., то энергия этой волны будет складываться с энергией волны от передней стороны диффузора и звук будет усиливаться. Если же сдвиг фазы равен нечетному числу полуволн
![Название: image009.gif
Просмотров: 27012
Размер: 216 байт](http://magnitola.org/attachments/magwiki/151549d1320906399-Magnitola-Avtozvuk-image009.gif)
и т.д., то энергии волн будут вычитаться и звук будет ослабляться.
Вычитание и сложение энергий звуковых волн различных частот в точке их приема создают максимумы и минимумы (подъемы и провалы) звукового давления. Такое взаимодействие волн (интерференция) может происходить не только между волнами от передней и задней сторон диффузора, но и от волн, приходящих в точку приема после отражения от какой-либо из ограждающих поверхностей. Именно поэтому частотные характеристики громкоговорителей измеряют или на открытом пространстве или в заглушенных помещениях, внутренние поверхности которых плохо отражают звуковые волны.
Если имеется интерференция между звуковыми волнами от передней и задней сторон диффузора, то наибольшая неравномерность частотной характеристики звукового давления будет наблюдаться вдоль оси громкоговорителя при наличии его симметрии (осевой). Это происходит потому, что сдвиг фазы звуковой волны за счет огибания будет примерно одинаковым вокруг всего громкоговорителя.
В стороне от оси громкоговорителя, из-за различия в длине пути для волн от различных частей диффузора до точки прослушивания, сдвиг фазы оборотной волны также оказывается различным. В результате этого подъемы и провалы в частотной характеристике развиваемого громкоговорителем звукового давления сглаживаются, и характеристика получается более ровной.
Чтобы устранить крайне нежелательное явление интерференции волн низших частот от передней и задней сторон диффузора, применяют различные виды внешнего оформления громкоговорителей: щит (акустический экран), открытый или закрытый ящик, фазоинвертор, акустический лабиринт, направляющий рупор.
Внешнее оформление эффективно только при наличии громкоговорителя, способного воспроизвести низшие частоты, т. е. с низкой частотой основного резонанса. Для громкоговорителей, предназначенных для карманных радиоприемников, у которых основная резонансная частота высока, акустическое оформление неэффективно.
Открытое акустическое оформление, Free Air или
акустический экран является наиболее простым видом оформления громкоговорителя, чаще всего представляющий собой деревянный щит прямоугольной формы, размеры которого для воспроизведения низших частот должны быть довольно большими. Например, для воспроизведения без ослабления звука частотой 50
Гц, длина волны котороя равна 680
см, необходимо, чтобы сторона экрана приблизительно равнялась 340
см (половине длины волны) или больше. Однако вполне удовлетворительные результаты, особенно если частотная характеристика усилителя имеет подъем на низших частотах, могут быть получены со щитом меньшего размера, сторона которого приблизительно равна четверти длины волны низшей воспроизводимой частоты. Эта низшая частота, однако, не может быть ниже основной резонансной частоты громкоговорителя, так как ниже этой частоты резко падает излучение громкоговорителя (18
дб на октаву).
Симметричность экрана относительно оси диффузора нежелательна, так как при этом в частотной характеристике громкоговорителя появится глубокий провал и результате акустического короткого замыкания на одной из частот. Значительное улучшение частотной характеристики достигается или несимметричным экраном, или асимметричным расположением громкоговорителя в экране правильной формы.
Стандартный акустический экран для измерения головок прямого излучения (а) и способы крепления головок в экране (б, в) Более удобным, чем акустический экран, для размещения громкоговорителя является ящик с открытой задней стенкой. Он эквивалентен плоскому экрану, если площадь последнего равна общей площади всех поверхностей ящика, кроме задней стенки, и если глубина ящика не превышает 1/8 наибольшей волны. Ящик с открытой задней стенкой представляет собой своеобразный резонатор Гельмгольца, резонансная частота которого
где
fЯ — резонансная частота ящика,
гц; S — площадь заднего отверстия ящика,
см2; V — объем ящика,
см3. Эксперименты с различными ящиками и головками показали, что наилучшее воспроизведение низших частот получается, если резонансная частота ящика в 1,5—2 раза больше частоты основного резонанса громкоговорителя. Если же эти частоты отличаются между собой в значительно большее число раз, то ухудшается частотная характеристика громкоговорителя в области низших частот и звук становится бубнящим. В связи с этим рекомендуется, выбрав размеры ящика с открытой задней крышкой, определить по приведенной формуле его резонансную частоту и соотношение с частотой основного резонанса головки. Ящики с открытой задней стенкой имеют сейчас очень широкое распространение.
В то же время, наиболее перспективным видом внешнего оформления громкоговорителей следует считать закрытый ящик и фазоинвертор, ибо только с их помощью можно при относительно небольших габаритах обеспечить хорошее воспроизведение звуков самых низших частот (30—70
Гц).
![Сферический сабвуфер (студия DMG) Нажмите на изображение для увеличения
Название: 26232-albums945-Magnitola-Avtozvuk-picture42591.jpg
Просмотров: 2
Размер: 37.6 Кб
ID: 152067](http://magnitola.org/attachments/magwiki/152067d1320979226-Magnitola-Avtozvuk-26232-albums945-magnitola-avtozvuk-picture42591.jpg)
Закрытая задняя стенка, на первый взгляд, должна улучшить воспроизведение низших частот тем, что исключается излучение задней стороны диффузора, именно поэтому за рубежом этот вид оформления часто называют «бесконечным экраном». Однако упругость находящегося в ящике объема воздуха, особенно если этот объем не слишком велик (меньше 1
м3), складывается с упругостью подвижной системы громкоговорителя и повышает его основную резонансную частоту, чем ухудшает отдачу на низших частотах. Зависимость новой частоты основного резонанса громкоговорителя в ящике может быть определена из выражения
![Название: image012.gif
Просмотров: 26858
Размер: 473 байт](http://magnitola.org/attachments/magwiki/151555d1320909715-Magnitola-Avtozvuk-image012.gif)
где
f 'p — новая частота основного резонанса,
гц; fp — частота основного резонанса громкоговорителя (без ящика),
гц; р — плотность воздуха, равная при 20° С и атмосферном давлении 1,2
кг/м3;
c — скорость звука в воздухе, равняя 344
м/ceк; SДИФ— площадь излучающей части диффузора (эффективная площадь), приблизительно равная
![Название: image013.gif
Просмотров: 26942
Размер: 291 байт](http://magnitola.org/attachments/magwiki/151559d1320909798-Magnitola-Avtozvuk-image013.gif)
;
RДИФ — радиус диффузора громкоговорителя,
см; m — масса подвижной системы громкоговорителя,
кг; VЯ — объем ящика,
м3.
Приведенное выражение показывает, что основная резонансная частота значительно сильнее зависит от диаметра диффузора, чем от объема ящика. Чем больше объем ящика и меньше диаметр диффузора, тем меньше повышается частота основного резонанса громкоговорителя.
В качестве примера укажем, что у головки с диффузором диаметром 30
см и частотой основного резонанса
fгр=18
гц, которая помещена в закрытый ящик объемом V
я = 50
л (0,05
м3 или 50
дм3)
, частота основного резонанса повышается до
fгр=45
гц. Соответственно у головки с диффузором 20
см и
fгр = 25
гц, помещенной в ящик объемом
Vя = 25
л, частота основного резонанса повышается до
f 'гр= 55
гц; у головки с диффузором 14,5
см и
fгр=30
гц, помещенной в ящик объемом
Vя= 6
л, частота основного резонанса повышается до
f'гр=75
гц. За рубежом головку с очень низкой частотой основного резонанса (15—25
гц)
,установленную в закрытом ящике, часто называют «акустически, подвешенной». Итак, основным условием использования закрытого ящика небольших габаритов при воспроизведении звуков самых низших частот является наличие головки с очень низкой частотой основного резонанса (20—30
гц). Кроме смещения частоты основного резонанса, замкнутый объем воздуха вызывает дополнительные резонансные явления на более высоких частотах. Они увеличивают неравномерность частотной характеристики громкоговорителя. Для устранения дополнительных резонансов, создаваемых воздушным объемом ящика и отражениями, внутренние поверхности ящика покрывают звукопоглощающим материалом. Иногда звукопоглощающим материалом заполняют весь объем ящика.
Из того, что говорилось о закрытом ящике, следует, что его объем связан с диаметром диффузора головки и частотой ее основного резонанса. Головка с диффузором диаметром 25—35
см должна помещаться взакрытый ящик объемом не менее 50
л. Если имеющаяся головка обладает недостаточно низкой частотой основного резонанса, то объем закрытого ящика, мало сдвигающего частоту основного резонанса, можно определить по формуле
![Название: image014.gif
Просмотров: 26855
Размер: 227 байт](http://magnitola.org/attachments/magwiki/151557d1320909778-Magnitola-Avtozvuk-image014.gif)
,
см3
где
Dдиф — диаметр диффузора,
см.
Если в ящик устанавливают два громкоговорителя, то расчет размеров ящика производят по эквивалентному диаметру диффузора
![Название: image015.gif
Просмотров: 26875
Размер: 280 байт](http://magnitola.org/attachments/magwiki/151561d1320909837-Magnitola-Avtozvuk-image015.gif)
.При одинаковых диаметрах диффузоров громкоговорителей
Dэкв = 1.41
Dдиф. Соотношение размеров сторон ящика не имеет значения, однако для глаз приятнее, если эти размеры соответствуют так называемой динамической симметрии.
Частотные характеристики громкоговорителя в ящиках различной формы (точка обозначает место расположения громкоговорителя)
Некоторое влияние на частотную характеристику громкоговорителя оказывает внешняя конфигурация ящика вследствие эффекта дифракции (огибание волной препятствия). На рис. 35 приведены иллюстрирующие это влияние частотные характеристики одного и того же громкоговорителя в ящиках различной формы. Из этих частотных характеристик видно, что чем более плавную форму, т. е. более тупые углы, имеет поверхность, прилегающая к громкоговорителю, тем слабее эффект дифракции и тем ровнее частотная характеристика громкоговорителя. Наилучшей для уменьшения дифракции формой поверхности будет сфера. Видимо, это привело к выпуску за рубежом громкоговорителей, оформленных в виде сферы, громкоговоритель (рис.36) французской фирмы «Элипсон» имеет диаметр сферы 40
см, основную головку с диффузором диаметром 21
см, мощность 20
вт, полосу воспроизводимых частот 60—20 000
гц.
Конечно, в домашних условиях изготовить сферу довольно затруднительно, однако возможно использовать старый или поврежденный географический глобус из папье-маше диаметром около 40
см. Такая сфера обладает объемом около 34
л, что позволяет сделать довольно хороший громкоговоритель. На рис. 37 приведена частотная характеристика сферического громкоговорителя диаметром 40
см в радиолюбительском исполнении. В громкоговорителе использована головка 4ГД4-РРЗ с частотой основного резонанса 45
гц; в сфере частота основного резонанса повысилась до 75
гц. Внутренняя поверхность сферы покрыта слоем стекловаты, помещенной в мешок из стеклоткани общей толщиной 12—15
мм. ![Фазоинвертор на службе Вермахта Нажмите на изображение для увеличения
Название: IMG_0278.jpg
Просмотров: 2
Размер: 239.1 Кб
ID: 152069](http://magnitola.org/attachments/magwiki/152069d1320979611-Magnitola-Avtozvuk-img_0278.jpg)
Весьма значительное распространение получил фазоинвертор, представляющий собой разновидность закрытого ящика; отличие состоит в наличии отверстия на какой-либо стороне ящика; чаще на одной стороне с громкоговорителем. Масса воздуха в отверстии ведет себя подобно диффузору, являясь дополнительным излучателем звука преимущественно на резонансной частоте фазоинвертора, которая делается равной основной резонансной частоте громкоговорителя (или несколько ниже).
Действие фазоинвертора.
а — частота звука, излучаемого громкоговорителем, выше резонансной частоты фазоинвертора; б — частоты равны; в — частота громкоговорителя ниже резонансной частоты фазоинвертора.
Как происходит излучение звука фазоинвертором, показано на рис. 38. При частотах сигнала выше резонансной частоты фазоинвертора (
fС>
fФ) звуковое давление, создаваемое громкоговорителем, больше, чем создаваемое отверстием фазоинвертора, и они близки по фазе, а поэтому складываются. На резонансной частоте фазоинвертоpa (
fc = fф), если эта частота не равна частоте основного резонанса головки, создаваемое ею звуковое давление значительно меньше, чем от отверстия фазоинвертора, и результирующее звуковое давление определяется, главным образом, изучением фазоинвертора. При частотах сигнала ниже резонансной частоты фазоинвертора (
fс<
fф) создаваемое им звуковое давление уменьшается, становясь близким по величине к звуковому давлению от громкоговорителя. Эти давления почти противофазны, поэтому результирующее звуковое давление будет меньше каждого из них.
Таким образом, в фазоинверторе использовано излучение задней стороны диффузора громкоговорителя, что увеличивает отдачу на самых низких частотах. Происходит это потому, что диффузор громкоговорителя связан через упругость воздушного объема ящика с массой воздуха в отверстии, причем в результате такой связи фаза колебании воздуха в отверстии повернута на 180° по отношению к фазе колебаний задней стороны диффузора, т.е. колебания воздуха в отверстии получаются синфазными с колебаниями передней стороны диффузора. Это обстоятельство и послужило основанием назвать такое акустическое оформление фазоинвертором. Гибкость воздушного объема ящика и масса воздуха в отверстии фазоинвертора, зависящая от площади и толщины краев отверстия, образуют резонансную систему (резонатор Гельмгольца), частота которой приближенно выражается уже приводившейся формулой
![Название: image024.gif
Просмотров: 26736
Размер: 313 байт](http://magnitola.org/attachments/magwiki/151569d1320910410-Magnitola-Avtozvuk-image024.gif)
где
fф — резонансная частота фазоинвертора,
Гц; S — площадь отверстия,
см2; V — объем ящика,
см3.
Из этой формулы видно, что резонансная частота меньше зависит от изменения площади отверстия, чем от объема ящика. Например, изменив площадь отверстия в 16 раз, мы изменим частоту резонанса только в 2 раза. Однако площадь отверстия определяет эффективность фазоинвертора (его отдачу) и должна приблизительно соответствовать эффективной площади диффузора (2,1—2,5
R2диф) чтобы мощности излучения отверстия и громкоговорителя были соизмеримыми. Так как площадь отверстия фазоинвертора при одной и той же резонансной частоте связана с объемом, необходимо использовать фазоинвертор определенного объема в зависимости от размеров громкоговорителя.
Это подтверждается экспериментально, для чего можно рассмотреть частотные характеристики громкоговорителя с диффузором диаметром 25
см и эффективной площадью около 400
см2, установленного, в фазоинверторах, настроенных на одну и ту же частоту 40
Гц, но двух различных объемов (57 и 238
л), имеющих отверстия соответственно площадью 28 и 410
см2. Фазоинвертор меньшего объема практически ничего не излучает на своей резонансной частоте, в то время как другой фазоинвертор с площадью отверстия, почти равной площади диффузора, излучает на той же частоте столько же, сколько излучает громкоговоритель на других частотах.
Предположим, что резонансные частоты громкоговорителя и фазоинвертора одинаковы и равны
fф. Для частот ниже резонансной последовательной контур, соответствующий громкоговорителю, имеет емкостный характер, а параллельный контур, соответствующий фазоинвертору — индуктивный характер. Поэтому оба рассматриваемых контура образуют как бы новый последовательной резонансный контур с частотой резонанса
f2. Для частот выше резонансной характеристика контуров становится обратной: последовательный контур ведет себя как индуктивность, параллельный — как емкость. В результате этого получается второй резонанс нового последовательного контура на частоте
f2 . Фазоинвертор считается правильно настроенным, если в частотной характеристике полного сопротивления оба пика (на частотах
f1 и
f2) имеют приблизительно одинаковую частоту.
Частотные характеристики полного сопротивления громкоговорителя. 1 — в экране; 2 — в закрытом ящики; 3 — в фазоинверторе.
Приведены частотные характеристики полного электрического сопротивления одного и того же громкоговорителя с диффузором диаметром 18
см, установленным в экране, в фазоинверторе объемом 95
л(64x45x32
см) и в закрытом ящике, которым служит тот же фазоинвертор с закрытым отверстием. Из первой характеристики видно, что основная резонансная частота головки равна 61
Гц. В закрытом ящике резонансная частота передвинулась на 82
Гц. Частотная характеристика по звуковому давлению этого громкоговорителя в фазоинверторе показана на рис. 43; там же приведена характеристика в закрытом ящике того же объема. Эти характеристики показывают, что правильно сделанный фазоинвертор обеспечивает нижнюю границу частотной характеристики, примерно равную частоте основного резонанса, головки (в данном случае 58
Гц), и несколько сглаживает частотную характеристику в области частоты основного резонанса по сравнению с характеристикой громкоговорителя в закрытом ящике. Нижняя граница характеристики последнего приблизительно соответствует новой частоте основного резонанса (70
Гц)
.
Частотные характеристики уровня звукового давления громкоговорителя. 1 — в фазоинверторе; 2 — в закрытом ящике.
Правильно сделанный фазоинвертор не только улучшает частотную характеристику звуковоспроизведения в области низших частот, но и способствует уменьшению нелинейных искажений вблизи частоты основного резонанса громкоговорителя и ниже в области резонанса громкоговорителя вследствие значительного возрастания амплитуды смещения звуковой катушки и диффузора начинает сказываться нелинейность их подвеса (центрирующей шайбы, краевого гофра). Поэтому в воспроизводимом сигнале появляются гармонические составляющие, т. е. возрастают нелинейные искажения вследствие значительного акустического сопротивления фазоинвертора при его резонансе амплитуда смещения диффузора уменьшается и звуковое давление создается, главным образом, выходным отверстием фазоинвертора. Так как при этом не происходит нелинейных эффектов (нарушения пропорциональности между смещением диффузора и возбуждающей силой), то звук получается неискаженным. Выше резонансной частоты фазоинвертора воздействие его на громкоговоритель уменьшается, но увеличивается активная составляющая сопротивления излучения громкоговорителя и снижается амплитуда смещения звуковой катушки и поэтому искажения повышаются очень мало.
Некоторое распространение получила конструкция оформления громкоговорителя, называемом акустическим лабиринтом. В ней задняя сторона диффузора сообщается с окружающей средой через волновод в виде сложной трубы прямоугольного сечения, равного или несколько большего, чем площадь диффузора. Когда средняя длина трубы равна половине длины волны излучаемой частоты
наступает резонанс трубы и ее открытый конец (отверстие) излучает синфазно с передней стороной диффузора. При длинах волн которые кратны 0,75 резонансной длины волны, имеет место антирезонанс трубы и снижение звукового давления, создаваемого открытым концом трубы. Если частота основного резонанса громкоговорителя находится на частоте антирезонанса трубы, то это позволяет немного расширить вниз полосу воспроизводимых частот (до 0,75 резонансной частоты громкоговорителя). Для устранения влияния частных резонансов трубы ее стенки должны быть покрыты звукопоглощающим материалом.
Конструкции акустических лабиринтов. а — прямоугольной формы; б — радиального громкоговорителя; в — совмещенного с фазоинвертором.
Лабиринт используется и в конструкции радиального громкоговорителя. Возможно лабиринт использовать вдвойне, заставив его служить одновременно и как фазоинвертор, резонансная частота которого может быть сделана в 2—3 раза ниже резонансной частоты трубы. Этим удается уменьшить нижнюю границу полосы воспроизводимых частот. Выше приведен чертеж такого комбинированного лабиринта с тремя громкоговорителями. Его особенностями являются весьма значительный объем, равный 400
л, и только одна продольная перегородка. Средняя длина трубы 2,44
м, резонансная частота трубы 70
Гц (измеренная 80
Гц) фазоинвертора, имеющего отверстие площадью 135
см2 и проход длиной 15
см, —28
Гц (измеренная 20
Гц). Частота основного резонанса низкочастотной головки 41
Гц.
![Сабвуфер полосового типа Magnat Transforce Reference 130 BP Нажмите на изображение для увеличения
Название: trance-ref_130.jpg
Просмотров: 27537
Размер: 17.6 Кб
ID: 152059](http://magnitola.org/attachments/magwiki/152059d1320977946-Magnitola-Avtozvuk-trance-ref_130.jpg)
Акустическое оформление, в англоязычной литературе называемое
bandpass, бывает самых различных конструкций. Если у большинства других акустических оформлений динамик одной стороной смотрит наружу и, соответственно, пытается прокачать почти бесконечный объём помещения, то у бандпасса он обеими сторонами возбуждает специально настроенный объём воздуха и звучит только через отверстия фазоинверторов, и только на тех частотах на которые они настроены. Распространено мнение, что бандпасс имеет наибольший КПД, но это миф (как женский оргазм) за который ещё приходится платить (за миф) запаздывающим, размытым басом т. к. звуковое давление, оторвавшись от диффузора, должно трансформироваться в небольшом объёме, затем пройти через трубу выходного отверстия и только потом уйти в свободный полёт к слушателю
.
Из-за особенностей конструкции и узкого частотного диапазона такой тип акустического оформления в основном используется для сабвуферов. Полосовой излучатель представляет собой короб, разделенный внутренней перегородкой, на которой закрепляется динамическая головка. Таким образом образуются две резонаторные камеры вместо одной.
![Нажмите на изображение для увеличения
Название: graf4.jpg
Просмотров: 27784
Размер: 31.6 Кб
ID: 151589](http://magnitola.org/attachments/magwiki/151589d1320915132-Magnitola-Avtozvuk-graf4.jpg)
Тот факт, что банд-пасс состоит из двух резонаторных камер, увеличивает КПД излучателя по сравнению с ЗЯ до четырех раз! Но, несмотря на это, расчет такого излучателя и его настройка представляют определенную трудность, так как мы должны оперировать тремя или даже четырьмя параметрами, в зависимости от типа банд-пасса. Кроме того, нет модели оптимального режима работы для динамика в таком акустическом оформлении, поэтому программа моделирования не подскажет наиболее подходящих значений параметров резонаторных камер.
Однако, плюс такого исполнения в том, что помимо хорошего звукового давления можно чётко ограничить спектр выдаваемых частот.
![Нажмите на изображение для увеличения
Название: бп.jpg
Просмотров: 28718
Размер: 19.6 Кб
ID: 154113](http://magnitola.org/attachments/magwiki/154113d1321452998-Magnitola-Avtozvuk-bp.jpg)
Бандпассы бывают 4-го и 6-го порядков. Разница в настройке камер, соответственно и играют они по другому. Если у корпуса с ФИ четкий горб в определенном диапозоне частот настройки, то у бандпасса диапозон этот шире за счет того, что каждая камера настроена на определенную частоту.
Как показывает практика, хороших заводских бандпассов мало, а не заводских и того меньше.
Этот тип громкоговорителя получил значительное распространение в мощных системах звукоусиления и оповещения на больших открытых пространствах (площадях, улицах). Низкий к. п. д громкоговорителей привел бы в этих случаях к существенному увеличению затрат на установку усилителей и на их эксплуатацию.
Рупор, подобно электрическому фильтру верхних частот, характеризуется низшей пропускаемой частотой, называемой критической, которая зависит от коэффициента расширения рупора.
Благодаря применению рупора — трубы с непрерывно возрастающим сечением, улучшается согласование между относительно высоким механическим сопротивлением подвижной системы головки и довольно низким сопротивлением нагрузки воздушной среды, характеризуемым сопротивлением излучения. Рупор увеличивает сопротивление излучения и значительно повышает к. п. д. громкоговорителя. Существует несколько форм рупора, однако наибольшее распространение получил экспоненциальный рупор, в котором площадь поперечного сечения возрастает по экспоненциальному закону
![Название: Рупор_формула.gif
Просмотров: 26586
Размер: 175 байт](http://magnitola.org/attachments/magwiki/152047d1320975373-Magnitola-Avtozvuk-rupor_formula.gif)
где So — площадь поперечного сечения начала рупора (горла); β - коэффициент расширения; x - координата, отсчитываемая вдоль оси рупора от его начала (горла) к устью.
![Рупорные пищалки Crescendo Audio XST2 Рупорные &amp;quot;пищалки&amp;quot; Crescendo Audio XST2](http://magnitola.org/attachments/magwiki/152057d1320977549-Magnitola-Avtozvuk-150777d1320680233-magnitola-avtozvuk-bcf0ac3addb7.jpg)
Потребность в рупоре может возникнуть при изготовлении высокочастотного громкоговорителя — «пищалки» или электромегафона. В обоих случаях расчет и конструирование рупора весьма упрощаются тем, что нижняя пропускаемая частота (
fB) обычно выше 500
Гц.
Экспоненциальность рупора может обеспечиваться кривизной (изгибом) как всех сторон рупора, так и части их, т.е. рупор может, например, иметь две плоские стороны и две изогнутые. Рупор может быть и круглого сечения, но изготовить его в любительских условиях много сложнее. Рупор можно сделать из жести толщиной 0,3— 0,5
мм, пропаивая края заготовок, или из пластмассы толщиной 1,2—1,5
мм, склеив края заготовок эпоксидной смолы или клеем для выбранной пластмассы.
При изготовлении рупора следует иметь в виду, что воздушный объем между диффузором (диафрагмой) головки и входным отверстием рупора, называемый предрупорной камерой, для лучшего воспроизведения звуков высших частот должен иметь наименьшую высоту. Это означает, что входное отверстие рупора должно находиться ближе к диффузору, но так, чтобы диффузор не касался рупора. Для хорошего воспроизведения звуков высших частот необходим противоинтерференционный вкладыш.
Экспоненциальные рупоры различной конфигурации. а – высота входного отверстия; б – ширина выходного отверстия; в – сторона треугольника.
Социальные закладки