
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ЗВУКОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
- •1.1. Основные определения
- •1.2. Линейные характеристики звукового поля
- •1.3. Энергетические характеристики звукового поля
- •1.4. Уровни
- •1.5. Плоская волна
- •1.6. Сферическая волна
- •1.7. Цилиндрическая волна
- •1.8. Свойства акустических волн
- •2. АКУСТИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ И ИХ ВОСПРИЯТИЕ
- •2.1. Основные определения
- •2.2. Динамический диапазон
- •2.3. Частотный диапазон и спектры
- •2.4. Восприятие звука
- •2.4.1. Восприятие по амплитуде. Громкость
- •2.4.2. Восприятие по частоте. Высота звука
- •2.4.3. Тембр
- •2.4.4. Восприятие по времени и фазе, нелинейность слуха
- •2.4.5. Бинауральный эффект. Локализация источников звука
- •2.5. Искажения акустических сигналов
- •2.5.1. Линейные искажения
- •2.5.2. Нелинейные искажения
- •2.5.3. Искажения динамического и частотного диапазонов
- •2.5.4. Другие виды искажений
- •3.1. Основные определения
- •3.2. Аналогии по переменным характеристикам и параметрам
- •3.3. Электромеханические элементы
- •3.4. Электромеханические системы
- •3.5. Электроакустические системы
- •3.6. Электромеханические преобразователи
- •3.7. Применение метода электромеханических аналогий
- •4.1. Основные определения и классификация
- •4.2. Устройство и принцип действия
- •4.3. Электродинамические катушечные диффузорные ГГ
- •4.3.1. Процесс излучения
- •4.3.2. Электромеханическая модель и анализ работы
- •4.3.3. Искажения в электродинамических диффузорных ГГ
- •4.3.4. Основные характеристики электродинамических ГГ
- •4.3.5. Определение параметров Тиля-Смолла (Thiele-Small)
- •5. АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
- •5.1. Основные определения, классификация, нормы и характеристики
- •5.2. Элементы конструкции
- •5.3.1. Акустический экран (Infinitive baffle)
- •5.3.2. Открытый корпус
- •5.3.3. Закрытый корпус (closed box, acoustical suspensions)
- •5.3.4. Фазоинвертор (bass – reflection)
- •5.3.5. Полосовой резонатор (band pass)
- •5.3.6. Акустическая трансмиссионная линия
- •(acoustics transmissions line)
- •5.3.7. Рупорное оформление (horn)
- •5.4. Разделительные фильтры
- •5.5. Конструкции разработанных АС
- •5.5.3. Фазоинверсные АС
- •5.5.4. АС на основе полосовых резонаторов (ПР)
- •5.5.6. Рупорные АС
- •5.5.7. АС на основе комбинированных акустических оформлений
- •5.5.8. АС с «Bluetooth»
- •5.5.9. Доработка и переделка АС
- •5.6. Некоторые рекомендации по разработке и конструированию АС
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
На средних и высоких частотах вс как и обычно определяется процессами в диафрагмах. Следовательно, на этих частотах для подавления переходных процессов необходимо повышать демпфирование самих диффузоров и диафрагм. Для этих целей используют различные вязкоупругие материалы для диффузоров — широкий класс полимеров в том числе композитов на их основе. Разрабатывают различные композиции целлюлозы, наполненные вязкоупругими связующими. Перспективны многослойные композиты, сочетающие анизотропные слои с высокой ж сткостью с вязкоупругими слоями с высоким , не следует забывать о л гкости диафрагм и диффузоров.
4.3.4. Основные характеристики электродинамических ГГ
Измерения электроакустических характеристик и параметров ГГ проводят в специальных заглушенных измерительных камерах, при этом ГГ устанавливается обычно в стандартный акустический экран, в акустическое оформление для не предназначенное, либо в измерительный ящик. Способ установки ГГ, при котором проводят конкретные измерения, указывается в технических условиях.
Энергетические характеристики
Номинальная мощность — заданная электрическая мощность, при которой нелинейные искажения ГГ не должны превышать требуемые.
Максимальная шумовая (паспортная) мощность — электрическая мощ-
ность специального шумового сигнала в заданном диапазоне частот, которую ГГ длительно выдерживает без тепловых и механических повреждений. Максимальная шумовая мощность должна быть не менее номинальной мощности.
Максимальная синусоидальная мощность — электрическая мощность не-
прерывного синусоидального сигнала в заданном диапазоне частот, которую ГГ длительно выдерживает без тепловых и механических повреждений. Максимальная синусоидальная мощность должна быть не менее номинальной мощности.
Максимальная кратковременная мощность — электрическая мощность специального шумового сигнала в заданном диапазоне частот, которую ГГ выдерживает без необратимых механических повреждений в течение 1 с (испытания повторяют 60 раз с интервалом 1 мин). Максимальная кратковременная мощность должна быть не менее максимальной шумовой мощности ГГ.
Максимальная долговременная мощность – электрическая мощность спе-
циального шумового сигнала в заданном диапазоне частот, которую ГГ выдерживает без необратимых механических повреждений в течение 1 мин (испытания повторяют 10 раз с интервалом в 2 мин). Максимальная долговременная мощность должна быть не менее максимальной шумовой мощности ГГ.
73
Средняя акустическая мощность — среднее арифметическое значение акустической мощности, излучаемой ГГ в определенном диапазоне частот. Усреднение проводится по значениям акустической мощности на частотах (в полосах частот), распределенных равномерно в логарифмическом масштабе.
Приведенный коэффициент полезного действия — отношение акустиче-
ской мощности, излучаемой ГГ на данной частоте (полосе частот), к проводимой электрической мощности.
Среднее звуковое давление — среднеквадратичное значение звукового давления, развиваемого ГГ в заданном диапазоне частот и точке свободного поля при подведении к нему напряжения, соответствующего заданной электрической мощности. Усреднение проводится по значениям звукового давления на частотах (в полосах частот), распределенных равномерно в логарифмическом масштабе.
Характеристическая чувствительность — среднее звуковое давление,
развиваемое ГГ в заданном диапазоне частот на рабочей оси, приведенное к расстоянию 1 м от рабочего центра и проводимой электрической мощности 1 Вт.
Уровень характеристической чувствительности — 20-кратный десятич-
ный логарифм отношения характеристической чувствительности к чувствительности 2 ∙ 10-5 Па ∙ Вт - 1/2.
Среднее стандартное звуковое давление — среднее звуковое давление,
развиваемое ГГ в заданном диапазоне частот на рабочей оси, приведенное к расстоянию 1 м от рабочего центра и подводимой электрической мощности 0,1 Вт.
Характеристическая мощность — электрическая мощность, которую необходимо подвести к ГГ с тем, чтобы обеспечить номинальное среднее звуковое давление, равное 1 Па.
АЧХ и связанные с ней характеристики
Номинальный диапазон частот — диапазон частот, в котором заданы электрические и электроакустические характеристики ГГ.
Частотная характеристика по звуковому давлению — графическая или численная зависимость от частоты уровня звукового давления, развиваемого ГГ в определенной точке свободного поля, находящейся на определенном расстоянии от рабочего центра, при постоянном значении напряжения на выводах ГГ.
Неравномерность частотной характеристики звукового давления —
разность максимального и минимального значений уровней звукового давления (отношение максимального звукового давления к минимальному, выраженное в децибелах) в заданном диапазоне частот. Пики и провалы частотной характеристики уже 1/8 октавы не учитываются.
Типовая частотная характеристика — графическая зависимость уровня звукового давления от частоты с обозначенным полем допускаемых отклонений и уровнем среднего звукового давления в заданном диапазоне частот, нанесенным в виде прямой горизонтальной линии.
74
Диапазон воспроизводимых частот — диапазон частот, внутри которого частотная характеристика звукового давления, усредненная в 1/3 октавных полосах, не выходит за пределы поля допусков.
Характеристики искажений
Коэффициент гармоник п-го порядка — отношение, выраженное в про-
центах эффективного значения звукового давления сигнала, содержащего частоту возбуждения и все ее гармоники при возбуждении ГГ синусоидальным сигналом.
Суммарный коэффициент гармоник — корень квадратный из суммы квадратов коэффициентов гармоник всех порядков.
Коэффициент интермодуляционных искажений п-го порядка — отноше-
ние, выраженное в процентах, эффективного значения звукового давления суммы спектральных компонент с частотами f2 ± (n −1)f1 к звуковому давлению
на частоте f2, где n — любое целое число, кроме единицы; f1 и f2 — частоты подводимого к ГГ сигнала ( f1 << f2).
Суммарный коэффициент интермодуляционных искажений — корень квадратный из суммы квадратов коэффициентов интермодуляционных искажений всех порядков.
Характеристики направленности
Диаграмма направленности — графическая зависимость в условиях свободного поля уровня звукового давления для данных частот (полосы частот) и расстояния от рабочего центра ГГ от угла между рабочей осью громкоговорителя и направлением в точку измерения.
Коэффициент направленности — отношение звукового давления, измеренного под заданным углом относительно рабочей оси, к звуковому давлению на рабочей оси для одной и той же частоты (полосы частот) и при одном и том же расстоянии от рабочего центра ГГ.
Индекс направленности — 20-кратный десятичный логарифм коэффициента направленности.
Угол излучения — угол, в пределах которого коэффициент направленности не меньше 0,5.
Коэффициент осевой концентрации — отношение квадрата значения звукового давления, измеренного на данной частоте (полосе частот) в условиях свободного поля на рабочей оси на заданном расстоянии от рабочего центра ГГ, к среднему по сфере, в центре которой находится рабочий центр ГГ, квадрату значения звукового давления, измеренному при тех же условиях и на том же расстоянии от рабочего центра.
75
Индекс осевой концентрации — 10-кратный десятичный логарифм коэффициента осевой концентрации.
Электромеханические характеристики (параметры Тиля-Смолла)
Номинальное электрическое сопротивление — заданное в нормативно-
технической документации активное сопротивление, которым замещают сопротивление ГГ при определении подводимой к нему электрической мощности. Минимальное значение модуля полного электрического сопротивления ГГ в заданном диапазоне частот не должно быть менее 0,8Rном .
Частота основного резонанса ГГ — частота возбуждающего синусои-
дального сигнала, при которой значение модуля полного электрического сопротивления ГГ имеет свой первый максимум (при возрастающей частоте.
См. рис. 4.15).
Добротность ГГ — отношение инерционной (упругой) составляющей механического сопротивления подвижной системы головки ГГ на частоте основного резонанса к активной составляющей (мера затухания свободных колебаний подвижной системы головки громкоговорителя).
Механическая добротность ГГ — добротность, обусловленная потерями в механических элементах подвижной системы ГГ (добротность при отсутствии тока в электрической цепи ГГ).
Электрическая добротность ГГ — добротность, обусловленная наличием тока противо-ЭДС в электрической цепи головки громкоговорителя.
Полная добротность ГГ — добротность головки громкоговорителя, обусловленная суммарным влиянием механических потерь и тока противо-ЭДС в электрической цепи головки.
Эквивалентный объ м ГГ — закрытый объ м воздуха, проявляющий акустическую гибкость при воздействии на него через отверстие с площадью, равной площади диффузора ГГ, такую же как у подвижной системы ГГ.
Активное сопротивление звуковой катушки — измеряется омметром. Минимальное значение модуля полного сопротивления — находится из
частотной зависимости модуля.
Индуктивность звуковой катушки — индуктивность катушки, находя-
щейся в зазоре магнитной системы.
Коэффициент электромеханической связи —K = Bl (3.11).
Полная масса подвижной системы ГГ — общая масса диафрагмы, звуко-
вой катушки с уч том присоедин нной массы воздуха.
Гибкость подвижной системы ГГ — общая гибкость подвеса, центри-
рующей шайбы и гибкость воздуха [8–11].
76