Научная опора Воронежской области. сборник трудов победителей конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов ВГТУ

Рис. 1. Схема конструкции АС

В конструкции использованы ГГ отечественного произ водства. В качестве НЧ ГГ, установленной в ПР, отобраны по максимально ни зкой резонансной частоте ГГ 25ГДН-3 (ри с. 2).

Для повышения SPL и уменьшения искажений к магниту ГГ приклеен через определенный зазор д ополнительный магнит в противополе. Характеристи-

12,5

тановлена доработанная низко-среднечастотная (НЧ-СЧ) ГГ 25ГДШ-9Д (рис. 3, 4).

Рис. 2. ГГ 25ГДН-3

Рис. 3 Штатная ГГ 25ГДШ-9Д

30

Рис. 4. Доработанная ГГ 25ГДШ-9Д, установленная в переделанные AC KEF "Coda" 7

Доработка сводилась к удалению высокочастотного (ВЧ) рупорка и установке на керн ГГ "пулеобразного" диамагнитного фазорассеивателя, формирующего с помощью, образующей диффузора экспоненциальный рупор. Кроме

С учётом характеристик использованных ГГ и методик, изложенных в источниках [1-3], были рассчитаны параметры акустических оформлений. АЛ:

Для АС были разработаны и рассчитаны разделительные фильтры все-пропускающего3,5 типа [3], схема которых приведена на рис. 6, частота раздела Р кГц;

Рис. 5. ВЧ ГГ 6ГДВ-4

31

Рис. 6. Схема разделительных фильтров

Для изготовления корпуса подходит хорошо себя зарекомендовавший материал с высоким декрементом затухания – MDF -плита толщиной 12 мм [3]. Труба АЛ и камеры ПР частично заполнены тонковолокнистым звукопоглотителем.

Частотные зависимости полного сопротивления |Z| и звукового давления (АЧХ) представлены на рис. 7-9.

Рис.7. Частотная зависимость | | ПР

Рис. 8. Частотная зависимость

32

Рис. 9. АЧХ по звуковому давлению, разработанных АС

Анализ зависимостей показывает правильность расчёта и настройки акустических оформлений и фильтров. Характеристики разработанных АС:

-номинальная мощность, Вт – 30

-паспортная мощность, Вт – 60

-номинальное электрическое сопротивление, Ом – 4

-диапазон воспроизводимых частот по уровню-15 дБ – 30-30000 Гц

-уровень характеристической чувствительности, дБ – 89

-габариты, см – 18×52×32

-масса, кг – 7,5

Параметры АС соответствуют требованиям к электроакустической аппаратуре категории Hi-Fi и, кроме мощности, не уступают, а скорее превосходят, аналогичные параметры малогабаритных АС ведущих мировых производителей при значительно более низкой цене. Сочетания в одном корпусе АЛ и ПР при таких габаритах нам не встречались.

Литература

1.Бадаев А.С. Фронтальные акустические системы для домашнего кинотеатра / А.С. Бадаев // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2018. – Т. 14. – №4. – С. 96-102.

2.Бадаев А.С. Малогабаритные акустические системы на основе акустического лабиринта / А.С. Бадаев // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2017, Т. 13, №4. – С. 75-78.

3.Бадаев А.С. Проектирование и конструированиевысококачественных акустических систем: монография / А.С.Бадаев; ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», - Воронеж: издательство ВГТУ, 2019.

–203 с.

33

УДК 629.4.052.2

Высокоэффективный акустический комплекс автомобильного кинотеатра

С.А. Шапошников1, В.С. Раков2, М.Ю. Малоедов3, А.И. Сукачев4, А.С. Бадаев5

1Студент группы РП-164, Shaposhnikov.sergey777@gmail.com

2Студент группы РП-164,Be018076@gmail.com

3Студент группы РП-163,maxim.maloedov@yandex.ru

4Старший преподаватель, mag.dip@yandex.ru

5Кандидат физико-математических наук, доцент, Andrbad56@yandex.ru ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Проектируется конструкция многоканального акустического комплекса кинотеатра в автомобиле. Высококачественное пространственное звучание достигается с использованием малогабаритных, но высокоэффективных одинаковых акустических систем (АС): 2-х фронтальных, 2-х тыловых, АС центрального канала и сабвуфера. Характеристики комплекса демонстрируют правильность расчёта АС и сабвуфера и соответствие заданным параметрам.

Ключевые слова: автокинотеатр, акустические системы (АС), головки громкоговорителей (ГГ), сабвуфер, полосовой резонатор (ПР).

В предыдущих исследованиях, например [1], был разработан универсальный малогабаритный высокоэффективный автомобильный звуковоспроизводящий комплекс, реализующий 2-х канальное стереовоспроизведение + сабвуфер. В настоящей работе этот подход получил дальнейшее развитие – была поставлена задача разработать конструкцию мультимедийного автокомплекса, обеспечивающего 5-ти канальное пространственное звучание, поддерживаемое в области низких частот (НЧ) сабвуфером + изображение.

Для реализации высококачественного пространственного звучания, обеспечивающего полный эффект присутствия, предлагаются 5 совершенно одинаковых (как в лучших системах домашнего кинотеатра) малогабаритных высокоэффективных АС: 2 – фронтальные, 2 – тыловые и АС центрального канала.

В конструкции АС использована акустическое оформление фазоинвертор(ФИ) с пассивным излучателем(ПИ).

На рис. 1 приведена схема АС.

34

Рис. 1. Схема АС

Для реализации высоких параметров в столь малых габаритах были тщательно отобраны ГГ профе ссионального уровня.

В качестве низко-ср еднечастотных (НЧ-СЧ) ГГ использованы 2 ГГ «Sica»

Рис. 2. Схем а разделительных фильтров разрабо танной АС

В качестве акустического оформления сабвуфера выбр ан ПР 6-го порядка, который обеспечивает максимальный КПД и SPL из всех ПР и представляет

35

собой корпус, в котором в перегородке между двумя камерам и установлены ГГ, которые возбуждают и излучают НЧ колебания через трубы ФИ верхней и нижней камер [2] (рис. 3).

|z| и уровня звукового дав ления (АЧХ) разработанных АС и сабвуфера приведены на рис. 4-7.Анализ приведённых зависимостей демон стрирует корректность расчёта акустическ их оформлений АС, сабвуфера и разделительных фильтров.

Рис. 4. Частотная зависимость |z|

36

Рис. 5. АЧХ разработанных АС разработанн ых АС

Рис. 6. Частотная зависимость |z|

Рис. 7. АЧХ сабвуферапри параллельном

Основные техническ ие характеристики разработанного мультимедийного акустического комплекса автомобильного кинотеатра, следующие:

-АС:мощность, Вт – 140;

-сопротивление, Ом – 8;

-полоса частот, Гц – 60-25000;

-чувствительность, дБ – 90;

-габариты, см – 23х 10х13;

-масса, кг – 1,8.

37

-сабвуфер:мощность, Вт – 200;

-сопротивление, Ом – 2 или 8;

-полоса частот, Гц – 30-150;

-чувствительность, дБ – 94;

-максимальный уровень звукового давления, дБ – 130;

-габариты, см – 54х40х15;

-масса, кг – 5,4.

Удачным, хорошо себя зарекомендовавшим материалом для изготовления корпусов является MDF-плита толщиной 10 мм для АС и 12 мм для сабвуфера. Для увеличения жёсткости, половина объёмов корпусов заполняется тонковолокнистым звукопоглотителем [2]. В автомобиле фронтальные АС устанавливаются вертикально на подвижных кронштейнах на консоляхили передней полке, тыловые – на задней полке или консолях так же вертикально, желательно с направлением ПИ друг к другу, АС центрального канала располагается горизонтально, желательно в непосредственной близости к экрану. В составе комплекса автомобильного кинотеатра предполагается исследование в качестве головного устройства мультимедийный центр «Kenwood»KVT-925 DVD с выдвижным ЖК-дисплеем размером 20 см с 5-ти канальным усилителем, а также подходящий усилитель для сабвуфера. Кстати, сабвуфер, благодаря своим габаритам (широкий «дипломат») и при этом выдающимся характеристикам, может быть расположен в любом подходящем месте в салоне, исключая багажник (это нонсенс). Разработанный комплекс, подобно системе [1], является универсальным и может быть оперативно установлен в другой автомобиль или другое транспортное средство. Кроме того, он может быть с успехом использоваться в системах домашнего кинотеатра в помещениях до 25 м .

Литература

1.Бадаев А.С. Малогабаритный высокоэффективный автомобильный звуковоспроизводящий комплекс / А.С.Бадаев, Д.А.Поваляев, П.Д.Михеев, А.А.Айтаманов // Научная опора Воронежской области: сборник трудов победителей конкурса НИР студентов и аспирантов ВГТУ по приоритетным направлениям науки и техники [Электронный ресурс] – Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2020г. - с. 97-101. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM): цв.

2.Бадаев А.С. «Проектирование и конструирование высококачественных акустических систем: монография / А.С.Бадаев; ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», - Воронеж: изд-во ВГТУ, 2019г. –

203с.

38

УДК 538.956, 539.26

Диэлектрические и магнитные свойства ультрадисперсных образцов титаната стронция

Е.В. Иевлева1, Л.Н. Коротков2 1Студент гр. мПФ-191, elenaz.86@mail.ru

2Д-р физ.-мат. наук, профессор, l_korotkov@mail.ru ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

В рамках данной работы проведено экспериментальное исследование диэлектрических и магнитных свойств ультрадисперсных наноструктурированных образцов керамики из титаната стронция и композита на его основе. Определены зависимости влияния диэлектрической проницаемости от температуры, а также определено влияние режимов термообработки на магнитные свойства образцов SrTiO3.

Ключевые слова: титанат стронция.

Диэлектрические материалы широко используются в различных областях техники. Одно из перспективных направлений их применения - устройства для накопления энергии [1]. Такие устройства представляют собой электрические конденсаторы, отличающиеся большой емкостью, высоким рабочим напряжением и малыми токами утечки. Все их эксплуатационные характеристики непосредственно связаны со свойствами диэлектрика, применяемого в конденсаторах этого типа.

В настоящее время в качестве диэлектрического материала наиболее часто используют сложные оксиды со структурой перовскита, приготовленные в виде керамик. Их достоинством являются высокая диэлектрическая проницаемость, низкая электропроводность и высокая технологичность.

Титанат стронция (SrTiO3) является предметом интенсивных фундаментальных и прикладных исследований. А наноструктурированные сегнетоэлектрики, к которым относится SrTiO3, обладают такими уникальными свойствами, которые позволяют их активно применять в различных приборах электроники и СВЧ-техники.

Значительное влияние на свойства наночастиц сегнетоэлектрических материалов оказывают их геометрические размеры, форма, дефекты кристаллической решетки и многие другие факторы, существенно зависящие от технологии получения материала. Обычно размеры кристаллитов, образующих кристаллический материал, составляют несколько микрон [2]. Вместе с тем, можно ожидать, что уменьшение размеров зерен приведет к заметному изменению диэлектрических свойств материала.

Задачей настоящей работы являлось проанализировать характер влияния размеров кристаллитов на диэлектрические свойства модельного параэлектрика

– титаната стронция (SrTiO3), а также экспериментально исследовать магнит-

39