24.Параметрические и модуляционніе искажения

Параметрические искажения громкоговорителя

При параметрических искажениях появляются новые частоты, которые отсутствуют во входном спектре.

Частота колебаний образующей диффузора равна половине частоты движущей силы:

ƒ_д=1/2·ƒ_F

Эти явления наблюдаются только в случае совпадения частоты вынуждающей силы с удвоенной частотой собственных колебаний диффузора.

Для исключения этих явлений рекомендуется применять предварительный изгиб образующей диффузора. При этом полезным оказывается утолщение диффузора в центральной части.

Форма (знак изгиба) принципиального значения не имеет:

Х отя на практике обычно используется 2. Если диффузор изогнуть предварительно, то под действием силы F происходит увеличение изгиба образующей без изменения знака кривизны. При обратном действии F знак кривизны снова не изменяется (в отличие от прямолинейной образующей, где знак кривизны меняется на противоположный):

В результате ƒ_д=ƒ_F.

Модуляционные искажения

Этот тип искажений характерен для работы громкоговорителей под действием одновременно двух гармонических сигналов: низкочастотного и высокочастотного.

Если частота одного сигнала ƒ₁«ƒ₂ частоты другого сигнала, а амплитуда первого сигнала достаточно велика, то вследствие эффекта Доплера мы ощутим изменение высоты сигнала ƒ₂ с периодичностью, навязанной сигналом ƒ₁.

Рассмотрим громкоговоритель, излучающий одновременно низкие и высокие частоты.

И сточник полпериода движется на слушателя, другие полпериода – от него (период Т₁=1/ƒ₁).

За счет эффекта Доплера произойдет частотная модуляция сигнала ƒ₂ по закону, определяемому ƒ₁:

– девиация частоты.

Спектры входного и выходного сигналов существенно отличаются. Такие искажения характерны для широкополосных громкоговорителей.

Чтобы исключить модуляционные искажения, выполняют разделение рабочего диапазона частот на отдельные более узкие полосы (две или три). Сокращение диапазона частот делает Δƒ_д не заметной на слух в пределах каждой полосы.

25.Внешнее оформление громкоговорителя в виде щита

Наиболее простым вариантом и наиболее эффективным является размещение головки громкоговорителя в жестком щите больших размеров.

Преимущество этого варианта – излучение двумя сторонами и увеличение КПД.

Недостаток – плохая защита громкоговорителя от повреждений, эстетические недостатки, трудности переноса и установки.

Поэтому этот вариант внешнего оформления применяется, как правило, в профессиональной аппаратуре, в частности, для создания контрольных излучателей звука.

Внешнее оформление в виде щита. Расчет параметров щита.

Параметрами щита являются его размеры.

рис.16.14

Точки 1 и 2 выбраны вблизи фронтальной и тыльной сторон излучателя. Расстояние r₁ – от точки 1 до контрольной точки А на оси громкоговорителя; расстояние r₂ – между т.2 и т.А.

Δr – расстояние между точками 1 и 2 (по длине вытянутой нити);

Δr =2a, где 2a – размер щита.

Разность фаз в т.1 и т.2:

Δφ=kΔr,

где k=ω/с₀=2π ∕ λ – волновое число.

Будем приближенно считать, что

r₂≈ r₁+Δr, т.е. r₂-r₁= Δr,

и в т.А сигнал от тыльной стороны излучателя приходит со сдвигом по фазе Δφ=kΔr.

Сложим звуковые давления в т.А, при этом помним о том, что Р₂ находится в противофазе к Р₁.

рис.16.15

Потребуем, чтобы суммарное давление (Р_∑) было не меньше давления одной стороны излучателя:

│Р_∑│≥│Р₁‌‌‌│ или │Р_∑│≥│Р₂‌‌‌│.

Равенство давлений возможно в случае равностороннего треугольника, т.е. Δφ=60^о.

Эта картина должна наблюдаться на нижней границе рабочего диапазона (самая большая длина волны λ_н):

Δr∙k_н= π/3;

Δr = π/(3 k_н)= π ∙ λ_н /(3∙2 π)= λ_н/6.

Учитывая, что λ_н= с₀ / ƒ_н, и Δr =2a получаем

2a≥ λ_н/6= с₀/(6ƒ_н).

рис.16.16

Напомним, что мы нашли минимальный размер щита (2a) . размер другой стороны выбирают:

2l=(1,2…1,5)2a.

Самая неудачная форма щита – это круглая и размещение источника в центре. В этом случае интерференционная картина во всех направлениях в пространстве будет одинакова. Для уменьшения интерференции выбирают щит прямоугольным, а источник звука располагают не в центре.