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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Суперконденсаторы из окурков 18.08.2014 Ученые из Южной Кореи нашли способ превращения сигаретных окурков в суперконденсаторы. Получившиеся накопители энергии можно будет применять для питания самых разных устройств. Как рассказал один из авторов исследовательской работы, Чжон Хеп И, использованные сигаретные фильтры можно преобразовать в углеродный материал высокой эффективности посредством несложного одноэтапного процесса, который, помимо прочего, представляет собой экологичное решение проблемы значительного спроса на энергию. Суперконденсатор, который получился в итоге у ученых, может накапливать значительное количество энергии. При этом он способен быстро заряжаться и заряд он держит дольше, чем многие альтернативные разработки. Стоит заметить, что сигаретные окурки - очень распространенный во всем мире тип мусора. Каждый год выбрасывается более 765 тыс. т окурков в мире. Благодаря разработки корейских ученых этому мусору теперь можно найти рациональное применение.

Другие интересные новости:

▪ Самовосстанавливающееся стекло

▪ Витамин D3 поддерживает сердце

▪ Портативный DVD-плеер Typhoon

▪ Ультратонкий компьютер-на-кости

▪ Транзистор, заменяющий целые логические схемы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструмент электрика. Подборка статей

▪ статья Книги имеют свою судьбу. Крылатое выражение

▪ статья Кто открыл Аляску? Подробный ответ

▪ статья Пиренеи. Чудо природы

▪ статья Модифицированная антенна Птичья клетка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Скатывание монет. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026