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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Энергия для Луны: проект LUNARSABER 11.08.2024 Технологическая компания Honeybee Robotics, принадлежащая Джеффу Безосу и работающая в составе Blue Origin, предложила уникальное решение для обеспечения электроэнергией лунной базы в рамках программы "Артемида". Специалисты компании разработали проект под названием LUNARSABER, который предполагает установку на поверхности Луны столба высотой 100 метров. Этот столб станет ключевым элементом инфраструктуры будущих лунных поселений. Проект LUNARSABER включает в себя столб, изготовленный из прокатанного листа металла, который, сворачиваясь в цилиндрическую структуру, образует устойчивую конструкцию. Эта конструкция должна будет выдерживать до тонны оборудования и служить центральным узлом для различных нужд базы. Столб будет не только источником энергии, но и узлом связи и освещения, что делает его важнейшим элементом для обеспечения жизни и работы на Луне. Основная функция LUNARSABER - генерация и распределение электроэнергии. Для этого по бокам столба планируется установить солнечные панели, которые смогут производить до 100 киловатт энергии. Эта энергия будет использована для питания различных устройств на лунной базе, а также для освещения, что особенно важно в условиях лунной ночи, которая длится 14 земных суток. Освещение, обеспечиваемое прожекторами на вершине LUNARSABER, позволит астронавтам и луноходам выполнять свою работу независимо от солнечного света. LUNARSABER также будет выполнять функцию башни связи, обеспечивая бесперебойную передачу данных между различными элементами базы и Землей. Инженеры рассматривают два типа солнечных панелей для проекта. Первый тип напоминает игрушку йо-йо: панели вытягиваются из верхней части столба и разворачиваются. Второй тип представляет собой традиционные панели, которые могут отслеживать положение Солнца на лунном небе, что позволяет максимально эффективно использовать солнечную энергию. Проект LUNARSABER является важной частью подготовки к лунной миссии "Артемида", цель которой - возвращение человека на Луну и создание постоянной базы на ее поверхности. Столб LUNARSABER обеспечит энергией, связью и освещением будущую базу, делая ее независимой от естественных условий на Луне. Это существенно повысит безопасность и эффективность работы астронавтов на поверхности Луны, открывая новые возможности для исследований и освоения спутника Земли. Идея создания LUNARSABER демонстрирует инновационный подход к решению задач, связанных с освоением Луны. Установка высокотехнологичного столба на лунной поверхности может стать ключевым шагом в развитии постоянного присутствия человека на Луне, обеспечивая его энергией и связью, необходимыми для долгосрочных миссий. В будущем такие технологии могут стать основой для создания лунных городов и станций, обеспечивающих постоянное присутствие человека в космосе.

Другие интересные новости:

▪ Водород на солнечной энергии

▪ Видеокамера для животных со встроенной кормушкой

▪ Новая сверхпрочная искусственная кожа

▪ Дизтопливо из сахара

▪ Пластик, пригодный к бесконечной повторной переработке

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

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

▪ статья За кудыкины горы. Крылатое выражение

▪ статья Какими условиями определяется пол крокодила? Подробный ответ

▪ статья Корабль на колесах. Личный транспорт

▪ статья Однотактные преобразователи электронных пускорегулирующих аппаратов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сигнализатор КЗ на микросхеме UTC1240A. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026