Акустический фазоинвертор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Акустические системы

 Комментарии к статье

Осуществление высококачественного воспроизведения низших частот звукового диапазона представляет известные трудности, вследствие недостатков, присущих громкоговорителям в данном диапазоне частот. Главными из них являются увеличение коэффициента нелинейных искажений громкоговорителя на низших звуковых частотах, наличие резонансного пика подвижной системы и падение эффективности излучения с понижением частоты.

Если установить громкоговоритель на щите или в ящике больших размеров, то отдача громкоговорителя на низших частотах существенно увеличивается. Однако при работе на большом щите громкоговоритель имеет резко выраженный собственный резонанс подвижной системы и довольно большие нелинейные искажения.

Большая величина нелинейных искажений громкоговорителя на низших частотах обусловлена, как известно, тем, что при одинаковой мощности, подводимой к громкоговорителю, с уменьшением частоты увеличивается амплитуда колебаний подвижной системы. Так как податливость гофров ограничена, то тем самым кладется предел увеличению амплитуды колебаний - возникают нелинейные искажения.

Отрицательная роль собственного резонанса подвижной системы неоднократно рассматривалась в литературе.

Улучшить работу громкоговорителя на низших частотах можно с помощью акустического фазоинвертора.

Рассмотрим в общих чертах принцип действия фазоинвертора. Громкоговоритель устанавливается в ящике, наглухо закрытом со всех сторон. Ящик имеет отверстие для установки громкоговорителя и дополнительное отверстие, которым заканчивается отрезок трубы, как это показано на рисунке.

Упругость воздуха в объеме ящика и масса воздуха в трубе образуют колебательную систему, имеющую свой собственный механический резонанс на частоте f0. Эта колебательная система при работе громкоговорителя нагружает подвижную систему.

В таком устройстве излучение из отверстия трубы совпадает по фазе с излучением передней стороны диффузора на частоте выше f0.

Обычно частоту f0 выбирают так, чтобы она совпадала с частотой механического резонанса подвижной системы громкоговорителя.

Фазоинвертор понижает нелинейные искажения на низших частотах и сглаживает резонансный пик громкоговорителя. Кроме того, увеличивается эффективность излучения низших частот звукового диапазона.

Частота настройки фазоинвертора зависит от объема ящика, площади отверстия (трубы) S и длины трубы L.

В акустике имеется выражение, позволяющее рассчитать объем ящика, когда известны все остальные величины:

В этом выражении с - скорость звука, а ω0 - угловая частота равная 2πf0.

Для практических расчетов удобнее формула:

здесь все размеры выражены в сантиметрах, а также учтен объем, занимаемый трубой. Рассчитанный таким образом объем ящика следует увеличить на величину объема, занимаемого громкоговорителем и поглощающим покрытием.

Ящик для фазоинвертора не обязательно должен быть прямоугольной формы, он может быть выполнен также в виде трехгранной призмы для угловой конструкции или сделан какой-либо другой подходящей формы. Не следует, однако, делать его слишком высоким по сравнению с поперечными размерами.

Площадь отверстия трубы берется равной площади излучающего раскрыва диффузора, которую можно определить как площадь круга, проведенного по середине ширины гофров.

В фазоинверторе можно устанавливать два громкоговорителя, если их параметры мало различаются между собой.

Применение двух громкоговорителей позволит получить более равномерную частотную характеристику. Кроме того, повышается коэффициент полезного действия системы, так как подводимая к громкоговорителям мощность увеличивается в два раза, в то время как излучаемая мощность возрастает почти в четыре раза, если громкоговорители установлены достаточно близко друг от друга.

Когда применяются два громкоговорителя, площадь отверстия трубы берется равной . сумме площадей излучающих раскрывов обоих громкоговорителей.

Фазоинвертор в этом случае рассчитывается на частоту, равную корню квадратному из произведения резонансных частот громкоговорителей.

Ящик для фазоинвертора должен быть сделан из прочной древесины или фанеры толщиной 15-20 мм, иначе качество воспроизведения ухудшится.

Для того чтобы не было паразитных резонансов внутри ящика в области средних звуковых частот, необходимо покрыть боковые и заднюю стенки ящика, а также верхнюю и нижнюю стенки слоем поглощающего материала (войлока, стекловолокна и т. д.) толщиной 20-40 мм. Годится также губчатая резина толщиной 10-15 мм, не имеющая сплошной пленки на поверхности, обращенной внутрь ящика. Однако результат будет несколько хуже, чем в случае применения войлока.

В заключение необходимо отметить, что не следует располагать внутри ящика фазоинвертора аппаратуру (приемники, усилители), так как, во-первых, в замкнутом объеме будут плохие условия охлаждения аппаратуры и, во-вторых, придется дополнительно увеличивать объем ящика.

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 Ночной образ жизни может спровоцировать диабет 16.12.2023 Ученые обнаружили потенциальную взаимосвязь между поздним образом жизни и увеличением риска развития диабета. Этот открытый факт подчеркивает важность осознанности своих сновидений, так как тихие ночи могут нести в себе неожиданные опасности для нашего организма. Выводы специалистов свидетельствует о важности осознанности выбора времени сна и его влиянии на общее здоровье. Персонализированный подход к рекомендациям по сну может существенно снизить риски развития диабета и улучшить качество жизни. Для научной работы были исплользованы данные о 63 000 женщинах-медсестерах: тщательно проанализированы в отношении их сна, образа жизни и состояния здоровья. Исследование выявило, что "ночные совы", предпочитающие активность в поздние часы, сталкиваются с увеличенным риском диабета на 72%, даже после учета факторов образа жизни. Удивительно, что повышенный риск наблюдается только у тех медсестер, которые работают в дневные смены, что подчеркивает влияние конфликта между биоритмом и графиком рабочего дня на здоровье. Цель исследования не только в выявлении связи между сном и диабетом, но и в выделении факторов стиля жизни, влияющих на эту связь. Ученые обнаружили, что любители позднего сна чаще ведут менее здоровый образ жизни в целом: употребляют больше алкоголя, питаются менее рационально, курят, меньше спят и мало занимаются физической активностью. Эти результаты не только ставят под вопрос привычки сна, но и подчеркивают важность персонализированных медицинских рекомендаций, учитывающих индивидуальные предпочтения сна. Это может стать ключом к снижению рисков, связанных с поздним образом жизни, и предотвращению развития диабета, а также других связанных с ним заболеваний.

Другие интересные новости:

▪ Лазерная примерка обуви

▪ Наркотики повышают риск повторных инфарктов и инсультов

▪ HTC отказывается от клавиатур QWERTY и емких батарей

▪ Секрет жевания шоколада

▪ Антипринтер восстанавливает бумагу из копий

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Стабилизаторы напряжения. Подборка статей

▪ статья Дайте миру шанс. Крылатое выражение

▪ статья Где проходит регулярный чемпионат мира по имитации игры на гитаре? Подробный ответ

▪ статья Врач-статистик. Должностная инструкция

▪ статья Простой универсальный пробник. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Питание низковольтной радиоаппаратуры от сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026