ТЕМА
Акустичне оформлення гучномовців і вимоги пред'являються до них
Для отримання ефективного випромінювання головки гучномовця потребують акустичному оформленні. В даний час застосовують такі види акустичного оформлення: акустичний екран, відкритий ящик, закритий ящик, фазоинвертор, лабіринт, рупор. Розглянемо ці конструкції. p> Причиною зниження звукового тиску, створюваного головкою гучномовця, працюючої у вільному просторі, є той факт, що звукові поля, створювані передньої і задньої поверхнями дифузора, зрушені по фазі на 180 про . При додаванні цих полів у просторі, що оточує голівку, результуюче звуковий тиск виявляється близьким до нуля.
Це явище отримало назву акустичного короткого замикання. Особливо різко акустичне коротке замикання проявляється на низьких частотах, де набіг фази при огибанием хвилею діффузородержателя дуже малий. Одним із способів усунення цього явища може бути розміщення головки гучномовця в отворі плоского щита (екрану). p> При цьому хвиля, збуджена задньою поверхнею дифузора, проходить, огинаючи щит, деяку відстань і набуває додатковий зсув фази. Різниця фаз хвиль зменшується, а звуковий тиск зростає. Підбираючи розмір щита, можна домогтися того, що на нижній частоті ослаблення буде мінімальним. Переймаючись допустимою величиною ослаблення можна визначити необхідний розмір щита.
В
Малюнок 1. br/>
Дійсно (Див. рис. 1):
,
В В
, якщо
Тоді:
або ослаблення
Звідки
(1)
При виведенні формули (1) не було враховано, що амплітуда зменшується з відстанню і при огибанием екрану. Тому формула носить наближений характер.
Головку рекомендується зміщувати в бік від середини щита для отримання більш рівномірною АЧХ. Головка гучномовця, встановлена ​​на щиті, не змінює частоту основного резонансу. Головку слід захищати від пилу В«спідничкоюВ» з тканини. Для зменшення розмірів щита, його слід встановлювати в кутку приміщення, використовуючи стіни як продовження екрану.
Відкритий ящик часто використовують в якості акустичного оформлення побутової апаратури (радіоприймачів, телевізорів і тощо). Головка монтується в передній стінці ящика. Дія скриньки подібно дії щита, частина поверхні якого відігнута назад, утворюючи бічні стінки ящика. При такому підході розміри ящика можна визначити як розміри щита.
При більш строгому підході ящик розглядають як коротку трубу, відкриту з одного кінця, і порушувану головкою з іншого кінця. Еквівалентна схема такої конструкції наведена на рис. 2. br/>
Малюнок 2
Резонанс в одному контурі визначається механічною частиною головки, в іншому - параметрами скриньки, який веде себе як резонатор Гельмгольца. Формули для розрахунку розмірів ящика:
[Гц].
, Обачним вибирають
[м],
[м 3 ], звичайно.
Матеріал скриньки - фанера або столярна плита товщиною від 5 мм до 20 мм залежно від потужності головки. У високоякісної апаратурі акустичне оформлення типу «³дкритий ящикВ» не застосовують. p> Закритий ящик. Якщо голівка гучномовця встановлена ​​в отворі закритого ящика, то випромінювання задньої поверхні дифузора в зовнішнє середовище повністю пригнічується. Повітря всередині ящика створює додаткову гнучкість, яка зменшує сумарну гнучкість акустичної системи. При цьому підвищується резонансна частота системи. На перших порах для пониження резонансної частоти збільшували об'єм ящика. Пізніше були розроблені спеціальні головки для роботи з закритим скринькою. Вони мають збільшену масу і велику гнучкість рухомої системи. Такий режим роботи отримав назву акустичного підвісу.
Еквівалентна схема головки гучномовця, вміщеній в закритий ящик, зображена на рис. 3. br/>
Малюнок 3
Тут З Мп - сумарна гнучкість підвісу дифузора, З Мя - гнучкість повітря в ящику. Гнучкість повітря всередині ящика можна обчислити за формулою:
В
де - Площа поверхні дифузора. Нижня гранична частота гучномовця
В
Звідки необхідний об'єм ящика:
В
Для згладжування нерівномірності АЧХ, зумовленої резонансними явищами в ящику, внутрішня поверхня ящика оббивається звукопоглинальним матеріалом.
Фазоинвертор являє собою закритий ящик з двома отворами, в одному з них встановлена ​​головка гучномовця, а в іншому - відрізок труби. При відповідній настройці передня поверхня дифузора і повітря у вихідному отворі труби на нижній частоті робочого діапазону роблять коливання в однаковій фазі. Звукові тиску, створювані дифузором і вихідним отвором складаються, покращуючи віддачу гучномовця в області нижніх частот...
