Акустический агрегат с повышенным КПД на низких частотах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Акустические системы

 Комментарии к статье

Одной из причин плохой отдачи громкоговорителя в области низких звуковых частот является взаимодействие излучений лицевой и обратной стороны диффузора.

Для борьбы с указанным явлением необходимо такое оформление громкоговорителя, которое, обеспечивая оптимальную акустическую нагрузку, разделяет эти излучения. С этой точки зрения представляет интерес фазоинвертор, в котором излучение оборотной стороны диффузора используется для повышения отдачи на низких звуковых частотах. Однако обычный фазоинвертор, работающий на частотах порядка 40 Гц, должен иметь значительный объем и потому не получил широкого распространения.

Поиски более удачного решения этой проблемы привели московского радиолюбителя А. Г. Преснякова к созданию акустического агрегата, названного им "подковкой" (рис. 1).

Рис.1

Агрегат демонстрировался на XVII Всесоюзной выставке творчества радиолюбителей. Подобно рупору он служит волноводом для распространяющихся по нему звуковых колебаний и имеет повышенный КПД на низких звуковых частотах. Наряду с большим достоинством, такой агрегат имеет существенный недостаток. Установленный в нем громкоговоритель оказывается нагруженным на сужающуюся к середине трубу, так что за диффузором образуется как бы предрупорная камера большого объема. В результате на частотной характеристике чувствительности громкоговорителя появляется ряд всплесков и провалов, ухудшающих ее равномерность. Очевидно, более целесообразно изготовить акустический агрегат не в виде подковы, сужающейся к середине, а в виде рупора, свернутого в подкову (рис. 2).

Рис.2

Образующую рупора, как и в агрегате А.Г.Преснякова, имеют только боковые стенки, верхняя и нижняя крышки его параллельны. Громкоговоритель, установленный в узкой части рупора, в этом случае оказывается нагруженным на расширяющуюся трубу. В результате не только устраняются нежелательные резонансы, но и улучшается согласование высокого сопротивления излучения громкоговорителя с низким сопротивлением среды.

Автором были изготовлены несколько таких агрегатов различного объема. Два из них показаны на рис. 3; вверху размещен "малый рупорный фазоинвертор", объемом 50 дм3, работающий с громкоговорителем 5ГД-1, а внизу "большой рупорный фазоинвертор", объемом 140 дм³, работающий с громкоговорителем 6ГД-1.

Рис.3

Оба агрегата можно использовать и с другими громкоговорителями. Как показали измерения, проведенные в лаборатории электроакустики НИКФИ, агрегаты имеют удовлетворительные частотные характеристики чувствительности. Одна из них - характеристика малого фазоинвертора с громкоговорителем 5ГД-1 с панелью акустического сопротивления (ПАС) и без нее показано на рис.4.

Рис.4

Частотная характеристика чувствительности большого рупорного фазоинвертора с громкоговорителем 6ГД-1 приводилась в журнале "Радио" N 4, за 1969 год, стр. 28, рис.4.

Звучание рупорных фазоинверторов имеет приятный своеобразный тембр, что объясняется высокой эффективностью излучения на низких звуковых частотах. Особенно хорошо воспроизводится джазовая музыка в исполнении небольших ансамблей. Для высококачественного воспроизведения симфонической музыки агрегаты можно демпфировать панелями ПАС (рис. 3). ПАС монтируется в крышке, прикрывающей большой раструб агрегата. Отверстия диаметром 10-30 мм или жалюзи шириной 10 мм и длиной во всю крышку должны быть равномерно распределены по всей ее площади. ПАС, как и любое другое демпфирование подвижной системы громкоговорителя, снижает его КПД, поэтому их применение зависит от вкуса радиолюбителя и не может быть рекомендовано как обязательное. Для сравнения в таблице приведены величины КПД громкоговорителя 4А-28, измеренные методом записи полярных диаграмм направленности для различных видов оформления. Как видно из таблицы, панель ПАС снижает КПД на низких частотах, однако при работе с рупорным фазоинвертором он остается достаточно высоким. Практически рупорный фазоинвертор позволяет при помощи одного громкоговорителя озвучить зал, вмещающий 50-70 человек, например, кафе, ресторан, клуб или актовый зал школы.

В небольшом помещении (фойе, холл), рупорный фазоинвертор может работать от стандартного однотактного усилителя НЧ с лампой 6П14П па выходе.

Собственные громкоговорители используемого устройства (магнитофона, радиолы) должны быть, конечно, отключены. В жилой комнате можно получить значительную громкость звучания при подключении к рупорному фазоинвертору даже транзисторного радиоприемника типа "Спидола" без дополнительного усилителя.

Несмотря на довольно сложную конфигурацию, изготовление агрегата не требует особых навыков и доступно каждому радиолюбителю. Для этого необходимо иметь два стандартных листа толстой (12- 15 мм} и два-три листа обычной тонкой трехслойной фанеры. Для крышки на большой раструб понадобится дополнительно кусок толстой фанеры, крышку на малый раструб можно изготовить из обрезка, оставшегося после выпиливания верхнего или нижнего основания фазоинвертора. Еще понадобится казеиновый клей и 5-6 рулонов эластичного бинта (резиновая лента, продающаяся в аптеках).

Работу начинают с разметки верхнего и нижнего оснований. Разметка оснований является наиболее ответственной операцией. Предварительно в этом можно потренироваться на листе бумаги. Затем, положив на стол лист толстой фанеры, от правого ближнего угла наносят габаритные размеры - диаметр и глубину (высоту) громкоговорителя, который предполагается использовать в агрегате. Оставив запас по 15 мм с каждой стороны, приступают к разметке (рис. 2).

После небольшого сужения, следующего непосредственно за громкоговорителем, должно иметь место плавное расширение основания, заканчивающееся характерным раструбом в левом ближнем углу листа фанеры. Желательно, чтобы форма раструбов была симметричной. Разметив одно основание, полученную форму переносят на другой лист фанеры. После этого оба основания вырезают и сбивают вместе гвоздями. Гвозди желательно разместить так, как показано на рис. 5, тогда отверстия можно будет использовать вторично.

Рис. 5. В скобках указаны размеры большого фазоинвертора.

При сколачивании оснований, гвозди не следует вбивать до конца, чтобы их можно было легко вытащить. Чистовую обработку горцев лучше производить драчевым напильником, но так, чтобы не было сколов верхних слоев фанеры. После обработки основания разъединяют.

Боковые стенки изготавливают из трех слоев тонкой фанеры, наклеенных последовательно друг на друга. Для этой цели лист тонкой фанеры следует разрезать на полосы поперек волокон наружных слоев. Длина полосы фанеры должна быть на 40- 60 мм больше длины образующей крышки (припуск на обработку). Ширина полосы определяет высоту агрегата. Ее находят, исходя из диаметра громкоговорителя, удвоенной толщины основания, запаса 20-30 мм и, наконец, припуска на обработку. После изготовления шести полос фанеры, из дерева надо нарезать восемь стоек. Длина стоек должна быть равна высоте агрегата изнутри, сечение их 60Х60 мм. Стойки устанавливают на ровную поверхность и кладут на них одно из оснований (см. рис. 5). После этого основания но имеющимся отверстиям прибивают к стойкам.

Чтобы при приклеивании боковых стенок фанера не выгибалась, расположение стоек у краев раструбов должно совпадать с боковыми образующими агрегата. Аналогично прибивают к стойкам второе основание, предварительно выровняв его по отношению к прибитому с помощью столярного уголка. Прежде чем наносить клей, фанеру полезно слегка смочить водой. Первый слой боковых стенок удобнее приклеивать вдвоем. Полосу фанеры приклеивают к подготовленным таким же образом торцам оснований, начиная с середины, плотно обматывая агрегат эластичным бинтом виток к витку. Благодаря натяжению резины тонкая фанера плотно прилегает к основаниям по всему периметру. Время просушки клея 6-8 часов. Таким же образом приклеивают второй и последующие слои фанеры боковых стенок, однако теперь клеем следует смазать всю поверхность оклеиваемых полос.

Склеив корпус агрегата, гвозди вытаскивают, скрепляющие стойки вынимают, а отверстия от гвоздей плотно забивают деревянными палочками, выступающие концы которых срезают заподлицо ножом. После этого приступают к окончательной отделке агрегата. Лобзиком опиливают выступающие края боковых стенок и обрабатывают их драчевым напильником. Раскрывы раструбов обрабатывают таким образом, чтобы к ним могли плотно прилегать вырезанные по месту из толстой фанеры крышки.

Подогнав крышки, нужно установить их на место. Для этого по углам раструбов изнутри следует укрепить на винтах или шурупах стальные уголки и в них нарезать резьбу для винтов М4. Винты, пропущенные сквозь крышки раструбов, прочно удержат их на месте. Агрегат с установленными крышками раструбов следует обработать шкуркой до получения гладкой поверхности. В заключение наружную поверхность агрегата можно оклеить шпоном ценных пород дерева и отполировать. Однако эта работа требует известных навыков. При отсутствии шпона можно заранее подобрать рисунок дерева на внешних слоях фанеры, покрыть агрегат лаком и отполировать.

Чтобы крышки плотно прилегали к краям раструбов, по их периметру необходимо приклеить полоски фетра или тонкого сукна. Если агрегат предполагается использовать без ПАС, то из крышки на большой раструб следует вырезать раму. В малой крышке вырезают отверстие для громкоговорителя. Обе крышки можно обтянуть не очень плотной тканью, а чтобы сквозь нее не просматривались отверстия, наружную поверхность крышек раструбов полезно окрасить тушью, разбавленной водой.

Автор: Инж. В.Шоров; 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:

Климат влияет на длительность беременности 07.11.2025

Беременность традиционно воспринимается как естественный биологический процесс с предсказуемыми сроками, однако современные исследования все чаще доказывают, что на ее продолжительность влияют факторы, выходящие далеко за пределы медицины. Среди них особое место занимают климат и окружающая среда - именно эту взаимосвязь впервые подробно изучили ученые из Университета Кертина в Австралии. Их работа раскрывает, что экстремальные погодные условия способны не только вызывать преждевременные роды, но и, напротив, удлинять срок беременности. Команда исследователей проанализировала данные почти 400 тысяч новорожденных, появившихся на свет в Западной Австралии. Результаты оказались неожиданными: климатические колебания заметно влияли на организм будущих матерей, особенно у тех, кто рожал после 41-й недели беременности. По словам доктора Сильвестра Додзи Ньядана из Школы народного здоровья Университета Кертина, проблема перенашивания долгое время оставалась в тени, хотя ее последствия могут ...>>

Роботизированное кресло Toyota Walk Me 07.11.2025

Современные технологии все чаще пересекаются с медициной, эргономикой и социальной сферой. Компании стремятся не просто создавать машины, а делать устройства, которые расширяют возможности человека. Именно к этому направлению принадлежит новейшая разработка корпорации Toyota - роботизированное кресло Walk Me, впервые показанное на выставке Japan Mobility Show 2025. Оно демонстрирует, как инженерная мысль и забота о людях с ограниченной подвижностью могут соединяться в одном компактном устройстве. Внешне Walk Me напоминает нечто среднее между креслом и небольшим роботом. В отличие от привычных инвалидных колясок или тележек, новинка лишена колес - вместо них движение обеспечивают четыре механические ноги. Такая система позволяет креслу буквально "идти" по поверхности, адаптируясь к рельефу и уверенно преодолевая гравий, бордюры или даже лестницы. Создатели вдохновлялись природой - в частности, движениями коз и крабов, известных своей устойчивостью и ловкостью на пересеченной местн ...>>

Отцу полезно брать отпуск по уходу за ребенком 06.11.2025

Роль отцов в воспитании детей перестала восприниматься как второстепенная. Современные исследования все чаще доказывают, что участие папы в уходе за младенцем оказывает не только эмоциональное, но и долговременное развитие на психику и успехи ребенка. Новая работа ученых из Национального университета Сингапура добавила весомые аргументы в пользу того, что отцам стоит брать отпуск по уходу за ребенком - хотя бы на две недели. Исследование показало, что дети, чьи отцы проводили с ними больше времени в первые недели жизни, реже сталкиваются с трудностями в поведении и обучении. Такие дети проявляют лучшие результаты в тестах на математические и речевые способности и демонстрируют более устойчивое эмоциональное состояние. Ученые отмечают, что именно продолжительный отпуск дает мужчинам возможность установить прочную эмоциональную связь с ребенком и активнее участвовать в жизни семьи. Профессор Вэй-Джун Джин Ян, соавтор исследования, подчеркивает, что в большинстве азиатских стран дек ...>>

Случайная новость из Архива Сигнал GPS измерит скорость ветра над водой 02.08.2013 Ветра над океанами и озерами можно отследить по отражению сигналов GPS. Это поможет метеорологам более точно предсказывать погоду и, в частности, такие катастрофические явления, как торнадо. В глобальном масштабе, эксперты НАСА надеются с помощью нового метода замера скорости ветров лучше понять климат нашей планеты. Для точного предсказания погоды и моделирования климата необходимо точно знать силу ветра на различных высотах или хотя бы у поверхности. На суше эту задачу худо-бедно выполняют простые метеостанции, но над океанами, над "кухней" мирового климата, проводить измерения сложнее. Обычно для этого используют одноразовые зонды, сбрасываемые с самолетов. Однако эти зонды стоят недешево: по $750 за штуку, а ведь в ходе типичной миссии "охотник за ураганами" расходует около 20 таких зондов. Понятно, что для получения картины ветров на большой площади сбрасываемых зондов недостаточно. Чтобы решить эту проблему, специалисты НАСА разработали технологию мониторинга, которая позволяет измерять скорость ветра по отражению спутниковых сигналов GPS от морских волн. Точность такого измерения в 10 раз ниже, чем у сбрасываемых зондов, которые ошибаются лишь на 0,5 м/с. В то же время анализ отражения GPS-сигналов от волн позволяет вести мониторинг обширных пространств, причем вести его в режиме реального времени, что очень важно для прогнозирования ураганов. Благодаря GPS следить за ветрами теперь можно без сбрасываемых датчиков. Данные о ветрах можно будет собирать с борта самолетов и спутников. В частности, в 2016 году НАСА планирует запустить систему малых спутников под названием CYGNSS, которые будут измерять отраженные сигналы GPS с низкой орбиты. Это позволит делать прогнозы движения штормовых фронтов. В будущем помимо сигналов GPS для мониторинга можно будет использовать телевещательные сигналы мощных спутниковых передатчиков, таких как DirecTV и Sirius XM. Таким образом, чрезвычайно мощные спутники обеспечивают ученым "бесплатный" мониторинг океанов, что до сих пор было крайне сложной задачей. Все что требуется: GPS-приемник, нексолько микросхем и программное обеспечение. Все это стоит несколько сотен долларов.

Другие интересные новости:

▪ Мобильный телефон без батареи

▪ Xbox 360 HD DVD

▪ Бессмертные квантовые частицы

▪ Драйвера для коммутации светодиодов белого цвета EL7513

▪ Собаки полагаются на других

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Светодиоды. Подборка статей

▪ статья Планер НК-24. Советы моделисту

▪ Какие были итоги Первой мировой войны? Подробный ответ

▪ статья Прангос Липского. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Система зажигания для автомобиля Самара. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сколько переложено карт? Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025