477

§ 8. Воспроизведение переходных процессов

Работе громкоговорителей при неустановившемся режиме до сих нор еще уделяется относительно мало внимания. Мак Лахлен [25] и Мотт [26] делали попытки определения реакции громкоговорителей в свобод­ном поле и телефонов на прямоугольные импульсы и прямоугольные колебания с различной частотой повторения. Очевидно, что при этом мик­рофон и измерительное оборудование должны быть выбраны таким обра­зом, чтобы вносимое ими искажение переходных процессов было мини­мальным.

Главным недостатком импульсного метода является то, что его результаты могут быть легко истолкованы только в тех случаях, если ха­рактеристика не падает при уменьшении частоты до нуля. Метод позво­ляет определить частоту, постоянную затухания и ряд наиболее ярко выраженных собственных колебаний, но ничего более.

Более удачная методика описана Гельмгольдом [27]. Он возбуждал испытуемый громкоговоритель в свободном поле сериями синусоидальных колебаний определенной частоты и наблюдал осциллограмму в течение периода установления.

Продолжительность неустановившегося режима определялась числом колебаний звукового давления, происходивших до тех пор, пока ампли­туда не достигла (с точностью ±20%) своего значения при устано­вившемся режиме. Числам, полученным таким образом, приписывается отрицательный знак, если давление превышает окончательную вели­чину ранее, чем будет достигнуто стационарное состояние, и поло­жительный, если этого не происходит. Если результирующие времена установления изобразить графически в зависимости от частоты, то кривая обнаруживает близкое сходство с характеристикой установив­шегося режима; это означает, что большинство гладких участков частот­ной характеристики установившегося режима совпадает с малым вре­менем установления. Автор также показывает, что время установления может быть определено с достаточной точностью на основании частотно­амплитудной и частотно-фазовой характеристик установившегося режима. Результаты, полученные этим методом, легче интерпретируются, чем данные, полученные методом прямоугольных колебаний.

Шортер [27] вносит поправки к выводам Гельмгольда, утверждая, что важнее знать время спадания, а не время нарастания колебаний. Он рассматривает громкоговоритель, его экран и корпус как набор ре­зонаторов, обладающих собственными частотами, аналогично тому, как в закрытом помещении имеется много модусов собственных колебаний. Каждый из этих нормальных модусов характеризуется собственной часто­той и постоянной затухания, и вследствие того, что некоторые модусы затухают медленнее других, характеристика громкоговорителя во время затухания будет функцией интервала времени, протекшего с момента выключения системы. Шортер иллюстрирует это явление трехмерным графиком, изображенным на фиг. 406, где ясно видны два медленно зату­хающих модуса с частотами 600 и 2100 гц.

Для получения гладких кривых затухания при проведении этих испы­таний необходима заглушенная камера с низким уровнем шумов. Шортер применял серии продолжительностью У_2о сек. с интервалами в V20 сек. Выход микрофона подавался на электроннолучевой осциллоскоп, развертка которого для получения стоячей картины была синхронизирована с час­тотой прерываний. Для регистрации Шортер построил простой прибор. Частотный лимб звукового генератора, создающий основную частоту прерывистого тона, механически связан с барабаном автоматического