Акустическое оформление широкополосных головок. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Акустические системы

 Комментарии к статье

Акустическое оформление динамических головок состоит из ящика или экрана, предназначенного для выравнивания амплитудно-частотных характеристик головок в области нижних частот звукового диапазона. Динамические головки, не имеющие акустического оформления, работают плохо на нижних частотах. Основная причина этого заключается в том, что передняя и задняя поверхности диффузора головки возбуждают звуковые колебания, равные по амплитуде, но противоположные по фазе. На нижних частотах, где излучение ненаправленное, противофазные колебания складываются и компенсируют друг друга, в результате чего резко падает акустическая отдача головки.

Для устранения взаимного влияния колебаний, возбуждаемых передней задней поверхностями диффузора, динамическая головка может быть размещена в простейшем случае в центре квадратного экрана, сделанного из толстой фанеры или древесно-стружечной плиты размерами LхL в метрах, где L=0,06/Fmin. Здесь Fmin-минимальная частота воспроизводимого сигнала, кГц.

Например, при минимальной частоте сигнала 50 Гц данная формула определяет сторону квадрата, равную 1,2 м. Очевидно, что пользоваться широкополосной головкой в столь громоздком акустическом оформлении неудобно. Поэтому акустические экраны в любительских конструкциях встречаются редко. Вместо них находят широкое применение различные многогранные ящики я ко. робки с задней стенкой и без нее. Следует отметить, что конструирование акустического оформления динамических головок требует сложных расчетов и точных сведений о характеристиках головки. Рассмотрение этих вопросов выходит за рамки данной книги. Ниже будут рассмотрены примеры того, как зарубежные радиолюбители осуществляют акустическое оформление широкополосных головок.

Сверхплоский фазоинвертор

Фазоинверторами называются ящики, выполненные из толстой фанеры или другого подобного древесного материала (сосновых досок, древесно-стружечных плит), в которых имеются два отверстия. Одно - для установки динамической головки, другое - для осуществления акустической связи внутреннего объема ящика с наружной средой. При подборе определенных соотношений между размерами диффузора головки, второго отверстия и самого ящика, с учетом частотных свойств головки можно добиться того, что на нижних частотах колебания, возбуждаемые задней поверхностью диффузора головки, на выходе второго отверстия фазоинвертора окажутся в фазе с колебаниями, возбуждаемыми передней поверхностью диффузора. Это замечательное свойство фазоинвертора давно и широко применяется в любительских и профессиональных установках.

У фазоинвертора имеется один недостаток-громоздкость ящика, близкого по форме к кубу. В этом отношении заслуживает внимания конструкция сверхплоского фазоинвертора. Чертеж конструкции приведен на рис.1.

Рис.1

Как следует из описания оригинала, корпус ящика фазоинвертора собирают из сухих сосновых досок или отрезков древесно-стружечной плиты толщиной около 20 мм. Габаритные размеры корпуса 150Х1580Х630 мм. Корпус рассчитан на установку в нем широкополосной динамической головки, аналогичной отечественной головке типа 4ГД-35 или 4ГД-36. Отверстие фазоинвертора имеет размеры 50х125 мм и находится под отверстием для головки. Диффузодержатель головки закреплен снаружи, заподлицо, что дает уменьшение потерь на всех частотах. Для устранения нежелательных колебаний лицевой и задней поверхностей корпуса имеются пять распорок, обозначенных на чертеже рис.1 штриховыми ливнями, которые соединяют переднюю и заднюю стенки. Распорки размером 20Х109Х200 мм изготовляют из того же материала, что и корпус ящика. Соединяют детали корпуса шурупами и нитроклеем.

Внешняя отделка корпуса сводится к драпировке передней панели радиотканью, желательно неплотной, и оклейке стенок декоративной пленкой или их фанеровке. Фазоинвертор хорошо вписывается в интерьер современной комнаты и может быть размещен непосредственно у стены. Для стереофонической установки, потребуется два громкоговорителя. При повторении конструкции следует уточнить размеры посадочных отверстий для конкретного типа динамической головки. Кроме указанных выше, здесь возможно применение головок типа 4ГД-4, 4ГД-7, 4ГД-28.

Громкоговоритель - органная труба

Высокие требования к качеству работы акустической установки, с одной стороны, и ограниченность площади жилого помещения, где могут быть размещены громкоговорители, с другой, заставляют конструкторов искать решения, удовлетворяющие этим требованиям, или находить приемлемый компромисс. В этом отношении определенный интерес представляет конструкция однополосного громкоговорителя с двумя широкополосными динамическими головками, включенными синфазно, последовательно. Громкоговоритель описан в американской радиолюбительской литературе. Эскизы его передней панели и поперечного сечения показаны на рис.2.

Рис.2

Описываемый громкоговоритель имеет корпус в виде колонки с поперечным сечением 200х200 мм, высотой 800 мм с двумя щелями у основания, образованными между полом и укороченными на 26 мм боковыми стенками, как показано на рис.2. В верхней части корпуса имеются два отверстия для установки динамических головок на передней и задней стенках корпуса. Размеры выреза и характеристики головок позволяют использовать в данной конструкции отечественные динамические головки типа ЗГД-38. Стенки корпуса изготавливают из фанеры или древесно-стружечной плиты толщиной около 15 мм.

Вытянутая форма корпуса громкоговорителя, малая площадь пола, занимаемого им, позволяют использовать такие громкоговорители в стерео- и квадрафонических установках. Кроме того, громкоговоритель описываемой конструкции отличается улучшенной отдачей на нижних частотах и расширенной диаграммой излучения в горизонтальной плоскости.

Первое достоинство обусловлено явлением стоячих волн, наблюдаемым внутри корпуса громкоговорителя, который ведет себя как органная труба, настроенная на частоту около 100 Гц. Именно на этой частоте вдоль корпуса громкоговорителя укладывается одна четверть волны, что способствует подъему нижних частот. На частоте вдвое выше, равной 200 Гц, наоборот, по длине корпуса укладывается точно половина длины волны. При этом наблюдаются подавления излучения из нижней части корпуса, что устраняет неприятный бубнящий призвук, свойственный акустическим установкам с большими линейными размерами.

Второе достоинство связано с использованием двух головок, излучающих в противоположных направлениях. Меняя направления излучений колонок путем вращения их относительно продольной оси, можно добиться наилучшего воспроизведения звука в условиях конкретного помещения. При этом не следует сожалеть о том, что половина излучаемой мощности направлена в противоположную сторону относительно слушателя. Нижние и средние частоты, отражаясь от стен и мебели, дают многократное переизлучение звука, как бы размывая небольшие размеры самих источников звука и создавая впечатление пространственного звучания.

Громкоговоритель - групповой излучатель

Групповым излучателем называется совокупность однотипных динамических головок, размещенных в одной плоскости на определенном расстоянии друг от друга и соединенных между собой синфазно, последовательно или параллельно либо последовательно-параллельно. Для обеспечения хорошей работы громкоговорителя типа групповой излучатель необходимо, чтобы все головки были однотипными и к каждой головке подводилась одинаковая мощность. Невыполнение этих требований или нарушение синфазности работы головок снижает эффективность работы группового излучателя.

Широкое распространение громкоговорителей этого типа за рубежом объясняется несколькими причинами. Первая заключается в том, что с помощью нескольких головок небольшой мощности можно создать громкоговоритель большой мощности. Так, в шведском радиолюбительском журнале публиковались описания любительских громкоговорителей, содержащих до 6-8 однотипных широкополосных головок по 20 Вт каждая. Такие громкоговорители могут работать с усилителями, имеющими выходную мощность до 100-200 Вт.

Другой причиной распространения групповых излучателей является свойственное им улучшение отдачи на средних и особенно самых низких частотах. Это улучшение обусловлено увеличением площади раскрыва диффузоров, пропорциональное количеству головок. На самых низких частотах это увеличение составляет 6 дБ для четырех головок, 8 дБ - для шести и 9 дБ - для восьми. За счет этого происходит расширение полосы эффективно воспроизводимых частот в область более низких частот примерно на треть или половину октавы по сравнению с полосой пропускания одиночной головки в том же оформлении.

Третьей причиной является то, что глубина ящика корпуса такого громкоговорителя может быть в 1,5-2 раза меньше, чем громкоговорителя с одной головкой, т. е. групповой излучатель может быть достаточно плоским и его можно разместить на полу у стены или даже повесить на стену.

Остановимся на двух вариантах конструкции громкоговорителя типа групповой излучатель, содержащего четыре динамические головки по 6 Вт каждая. В этих громкоговорителях наиболее удобно использовать низкочастотные головки типа 6ГД-2. При уменьшении диаметров отверстий возможно применение головок типа 4ГД-4 или 4ГД-7, 4ГД-ав. 4ГД-35, 4ГД-36. Предпочтение следует отдать первой и двум последним головкам.

Рис.3

Конструкция корпусов обоих вариантов показана на рис. 3,а, б. Корпуса выполняют из древесно-стружечной плиты толщиной 20 мм. Детали собирают на шурупах и клею. Различие между вариантами заключается в форме передней стенки: на рис. 3,а она плоская, на рис. 3,6 - чуть сложена по середине. Обе конструкции имеют примерно одинаковые характеристики в области нижних частот Результаты проведенных автором расчетов показаны на рис.4, из которого видно, что заметный рост отдачи головок при расстоянии между центрами их диффузоров, равном 260 мм, наблюдается начиная с частоты сигнала ниже 600 Гц.

Рис.4

Главным достоинством громкоговорителя с изломанной передней панелью (рис. 3,б) является несколько лучшая равномерность излучения на средних и верхних частотах в обеих плоскостях. У громкоговорителя с плоской передней панелью (рис.3,а), наоборот, диаграмма излучения на этих частотах сужается.

Широко применяются в последнее время групповые излучатели, их нередко попользуют в качестве излучателей нижних частот систем с несколькими полосами разделения частот сигнала. Такие системы, рассчитанные на подводимую мощность до 50-100 Вт и более, широко применяют для озвучивания эстрады, танцевальных залов и дискотек.

Литература:

1. В.А.Васильев. Зарубежные радиолюбительские конструкции. Москва, "Радио и Связь", 1982.

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Акустические системы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Случайная новость из Архива Миниатюрный ракетный двигатель, работающий на воде 20.09.2023 Исследователи из Имперского колледжа Лондона представили миру крошечное чудо техники - ракетный двигатель ICE-Cube Thruster (Iridium Catalysed Electrolysis CubeSat Thruster), который функционирует за счет катализируемого иридием электролиза. Этот микромотор настолько крошечен, что его изготовление осуществляется теми же методами, что и производство полупроводниковых микросхем. Двигатель призван оборудовать компактные спутники - кубсаты (CubeSat). Как отмечается на портале New Atlas, до 90% космических запусков сосредотачиваются на выводе на низкую околоземную орбиту небольших спутников массой до 10 килограммов. Многие из них даже не превышают размерами обычного смартфона. Для таких космических аппаратов создание компонентов нужного масштаба представляет собой непростую задачу. Одной из основных сложностей является создание маленьких ракетных двигателей, учитывая ограниченные параметры таких спутников. В данном случае двигатели должны быть не только миниатюрными, но и максимально простыми, не требовать создания вакуума, потреблять мало энергии и быть безопасными в использовании, не используя токсичные материалы. Длина ракетного двигателя ICE-Cube Thruster, созданного с поддержкой Европейского космического агентства, составляет лишь около 2 сантиметров, а длина камеры сгорания и сопла - всего 1 миллиметр. Для его функционирования требуется всего 20 ватт электрической мощности. В ходе тестов двигатель создавал тягу в 1,25 миллиньютона при удельном импульсе 185 секунд - это примерно в полмиллиарда раз меньше тяги двигателей, используемых на космических шаттлах. Однако настоящей уникальностью этого микродвигателя является то, что в качестве топлива он использует обычную воду, которая абсолютно не взрывоопасна и не горюча. Принцип работы заключается в проведении электролиза воды при помощи электрического тока, в результате чего вода расщепляется на водород и кислород. Эти элементы затем подаются в камеру сгорания, создавая необходимую тягу для коррекции орбиты спутника. Применение воды в качестве ракетного топлива не только содействует экологически чистому космическому исследованию, но и снижает общую массу космического аппарата, поскольку не требует использования сложных систем для его хранения и подачи. Однако разработка камеры сгорания и сопла для такого двигателя, суть которых - двухмерны, представила настоящий вызов, и здесь потребовались методы микроэлектроники и технология микроэлектромеханических систем (MEMS), которая обычно используется для обработки кремниевых пластин при производстве микросхем с точностью до микрометра.

Другие интересные новости:

▪ Робот-собака Spot приняла участие в военных учениях

▪ Открыт принципиально новый способ охлаждения

▪ Обнаружена новая стабильная форма плутония

▪ Экологичные переносные солнечные станции Acer

▪ Управление объектами при помощи воздушных потоков

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Важнейшие научные открытия. Подборка статей

▪ статья Дискокультиватор. Чертеж, описание

▪ Что представляли собой экономические основы и формы организации в Средневековье? Подробный ответ

▪ статья Самозатягивающийся узел с полуштыком. Советы туристу

▪ статья Независимая расстройка в трансивере RA3AO. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Бумажная сумка с двойной стенкой - исчезновение. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026