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:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Случайная новость из Архива Каллиграфия возвращается в школы 02.02.2026 В эпоху тотальной цифровизации, когда дети с ранних лет осваивают планшеты и клавиатуры, традиционное рукописное письмо постепенно вытеснялось из школьных программ. Курсивное письмо, с его плавными соединенными буквами, исчезло из обязательных требований в США, Финляндии и Швейцарии, уступив место цифровым инструментам. Однако последние годы отмечают поворот: все больше экспертов и законодателей говорят о возвращении каллиграфии, подчеркивая ее роль в развитии мозга и когнитивных навыков. Одним из самых свежих примеров стал штат Нью-Джерси - последний в США, где экс-губернатор Фил Мерфи подписал закон, обязывающий преподавать курсив в 3-5 классах начиная со следующего учебного года. Нейробиологи и педагоги давно отмечают, что письмо от руки представляет собой гораздо более сложную задачу для мозга, чем набор текста на клавиатуре. Процесс требует координации мелкой моторики, визуального контроля и интеграции множества сенсорных сигналов, что активирует обширные нейронные сети. Хотя прямые доказательства превосходства именно курсива над обычным печатным письмом (где буквы пишутся отдельно) пока ограничены, исследования убедительно показывают преимущества рукописного письма в целом по сравнению с печатью. Карин Харман Джеймс, нейробиолог по развитию из Университета Индианы в Блумингтоне, изучает почерк с 2004 года и подчеркивает, насколько важна мелкая моторика для обучения. В одном из ее экспериментов дошкольников, еще не умевших читать, учили либо писать буквы от руки, либо набирать их на клавиатуре. При последующем сканировании функциональной магнитно-резонансной томографией у детей, практиковавших письмо, активировались те же области мозга, которые задействованы у взрослых во время чтения. У группы, ограничившейся клавиатурой, такой закономерности не наблюдалось. Эти данные, подкрепленные поведенческими тестами, свидетельствуют, что процесс письма от руки значительно улучшает распознавание букв и цифр. Одри ван дер Мейер, нейробиолог из Норвежского университета науки и технологий в Тронгейме, также сравнивала мозговую активность при письме и наборе текста. С помощью сети электродов на головах детей она обнаружила, что во время письма от руки электрическая активность концентрируется в зонах, отвечающих за обучение и память, тогда как при печати эти области задействованы гораздо слабее. По ее словам, формирование сложных двигательных паттернов при письме пером стимулирует мозг гораздо эффективнее, чем простые нажатия клавиш. В Норвегии, где некоторые школы полностью перешли на цифровое обучение и выдают шестилеткам планшеты с первого дня, учителя уже жалуются на детей, которые едва держат карандаш, и ученые рекомендуют вернуть обязательное письмо от руки. Вирджиния Бернингер, исследовательница из Вашингтонского университета в Сиэтле, посвятившая изучению почерка почти три десятилетия, предлагает поэтапный подход. По ее мнению, в 1-2 классах (примерно с 6 до 8 лет) стоит сначала осваивать печатные буквы, поскольку большинство детских книг и материалов написаны именно в таком стиле. Это соответствует принципу психологии, что активное производство усиливает восприятие. Начиная с 4 класса, по данным ее исследований, введение курсива дает заметные преимущества в орфографии, скорости письма и качестве композиций. В то же время канадские ученые, наблюдавшие за второклассниками, пришли к несколько иному выводу: дети, которые весь период начальной школы обучались только одному стилю - либо курсиву, либо печатному письму, - показывали лучшие результаты, чем те, кто переходил с одного на другой. Группа, изучавшая исключительно курсив, дополнительно превосходила остальных в синтаксисе и словообразовании. Однако многие эксперты сходятся на том, что однозначных доказательств абсолютного превосходства одного стиля над другим пока недостаточно. Карин Харман Джеймс признает, что курсив сложнее осваивать детям, но предполагает, что он может развивать ловкость, внимание и мелкую моторику. Одри ван дер Мейер напоминает о принципе мозга "используй или потеряешь", подчеркивая необходимость регулярной практики. Кроме когнитивных выгод, письмо от руки сохраняет культурное наследие: возможность написать любовное письмо, стихотворение или хотя бы список покупок вручную остается важной частью человеческого опыта.

Другие интересные новости:

▪ Сигареты и алкоголь приводят к слабоумию

▪ Премиальный электромобиль Mercedes-Benz EQS

▪ Умные часы Timex Ironman R300 GPS

▪ Мобильники SAMSUNG и LG навредят сотовым операторам

▪ Однопроводные передатчики интерфейса CAN типа MC33897

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тока, напряжения, мощности. Подборка статей

▪ статья Крошка Цахес. Крылатое выражение

▪ статья Что такое вода? Подробный ответ

▪ статья Водитель шнекороторного снегоочистителя. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Автомобильный пробник-индикатор с дискретностью 1 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Реле системы охлаждения ВАЗ-2103...2108. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026