Вопрос №9. Перечислить и пояснить причины частотных искажений, вносимых диффузорными громкоговорителями на нижних частотах. Указать способы уменьшения искажений.
Диффузорные громкоговорителиотносятся к громкоговорителям прямого излучения, поскольку они излучают звук непосредственно в окружающую среду.
Из графика частотной характеристики громкоговорителя (Рис.2) видно, что на низкихчастотах происходит спад уровня интенсивности, т.е имеют место частотные искажения, к ним можно отнести неравномерности частотной характеристики и нелинейные искажения.
Причины неравномерности частотной характеристики (пики и провалы) в области НЧ :
1.Высокая резонансная частота ƒо громкоговорителя:
___
ƒо= 1/[2π√mC] ;
Резонансную частоту ƒо определяет ƒНЧ. Для расширения полосы низких частот необходимо снижать частоту резонанса за счет увеличения массы m и гибкости С подвижной системы головки громкоговорителя. С этой целью гофр промазывают не засыхающей смазкой (4А-32 и 2А-12) или выполняют из искусственной кожи (2А-14). Масса m составляет от 50гр до 70гр в области НЧ.
2. Акустическое короткое замыкание, т.е. дифракция излучаемой волны вокруг излучателя.
Для исключения этого явления стремятся изолировать противоположные стороны излучателя друг от друга. Наиболее простым и компактным решением такого изолирования является закрытое оформление акустической системы. Однако воздух в закрытом объеме, обладающий упругим сопротивлением, нагружающим внутреннюю сторону диффузора, уменьшает общую гибкость системы и повышает частоту основного резонанса.
Стремление получить достаточно хорошее воспроизведение низких частот в ограниченном объеме привело к появлению так называемых фазоинверторов. Это закрытый ящик с отверстием в передней стенке. Отверстие играет роль горла резонатора, воздух в котором играет роль массы и активного сопротивления. Колебания задней стороны диффузора через гибкость объема внутри ящика передаются на эту массу, которая таким образом служит вторым излучателем. На частотах ниже резонансной масса воздуха совершает колебания, синфазные с обратной стороной диффузора – весь поток воздуха, вытесняемый задней стороной диафрагмы, устремляется в горло резонатора. В результате излучение существенно ослабляется (это допустимо, поскольку происходит в нерабочей области частот).
При повышении частоты выше резонансной колебания воздуха будут сдвинуты по фазе на 180 град и станут синфазными колебаниям передней (излучающей) части диффузора, что приведет к усилению основного излучения. При дальнейшем повышении частоты отверстие горла запирается – перестает излучать, и система начинает работать как закрытая.
Таким образом, применение фазоинвертора позволяет избежать повышения частоты механического резонанса подвижной системы из-за влияния упругости воздуха в закрытом объеме. А кроме того, - позволяет усилить излучение звука в области частот, близких к резонансу ящика. В связи с этим частоту резонанса ящика подбирают равной или чуть ниже частоте резонанса головки громкоговорителя.