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:

Горькие продукты улучшают работу мозга 08.11.2025

Как выяснили японские ученые, горький вкус флаванолов играет важную роль в стимуляции центральной нервной системы. Даже при минимальном усвоении этих веществ организм получает сигнал к повышению активности нейромедиаторов и улучшению когнитивных функций, что делает натуральные продукты с горьким вкусом потенциально полезными для мозга и общей физиологии. В поисках способов улучшить работу мозга ученые все чаще обращаются к натуральным соединениям, содержащимся в привычных продуктах питания. Одним из таких веществ являются флаванолы, присутствующие в какао, красном вине и ягодах. Исследователи из Технологического института Сибаура в Японии выяснили, что горький и вяжущий вкус этих соединений способен активировать мозг через вкусовые рецепторы, способствуя улучшению памяти, внимания и способности к обучению. Ранее было известно, что флаванолы защищают нейроны и поддерживают когнитивные функции, однако их биодоступность - доля вещества, поступающая в кровь - крайне низка. Это вызвал ...>>

Дождевой электрогенератор 08.11.2025

Группа разработчиков Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики представила дождевой электрогенератор, который превращает дождевые капли в источник электричества, используя саму воду как структурный и электрический элемент. В отличие от традиционных капельных генераторов, где электричество создается на твердых диэлектрических пленках с металлическими электродами, новое устройство плавает непосредственно на поверхности воды. Вода одновременно выполняет роль опоры и проводника, что позволило снизить вес системы на 80%, а стоимость уменьшить почти наполовину, сохранив при этом мощность до 250 вольт на каждую каплю. "Мы позволили воде одновременно выполнять структурную и электрическую функции, создав легкую, доступную и масштабируемую систему", - объяснил профессор Ванлин Гуо, ведущий автор исследования. Такая концепция открывает путь к созданию гидровольтаических систем, которые могут работать в водоемах без использования суши, дополняя солнечные и ветровые технологии. П ...>>

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 ...>>

Случайная новость из Архива Что вы жуете 12.02.2007 В двух лабораториях Европы - при Федеральной высшей технической школе в Цюрихе (Швейцария) и при австрийском Университете медицинских наук - разрабатывают систему, позволяющую по звуку понять, какую именно пищу человек жует. Пока проанализированы 650 фрагментов звукозаписей. Выводы ученых: записывать звуки жевания лучше всего микрофоном, вставленным в ухо; компьютер позволяет четко отличать звуки жевания от речи, даже если человек за едой разговаривает; с 80%-ной точностью удается различать такие продукты, как картофельные чипсы, яблоко, макаронные изделия, салат и рис. Практическое применение новой науки, названной ее создателями "гнатосоника" (от греческих слов, означающих "челюсть" и "звук"), не вполне ясно. Разве что микрофончик в ухе согласятся носить некоторые желающие похудеть, чтобы врач мог контролировать, насколько точно соблюдаются требования диеты.

Другие интересные новости:

▪ Звонок через стратосферу

▪ Мягкая робототехника для сельского хозяйства

▪ Внешний накопитель Western Digital My Book Duo на 44 ТБ

▪ Новое жидкостное охлаждение от Fujitsu

▪ Монитор Iiyama ProLite X3291HS

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Конспекты лекций, шпаргалки. Подборка статей

▪ статья Общая гигиена. Конспект лекций

▪ статья Что такое искусственные языки? Подробный ответ

▪ статья Баргузинский заповедник. Чудо природы

▪ статья Автоматическое зарядное устройство автомобильных аккумуляторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Инвертор для симистора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025