|
Проигрыватели и грампластинки > Проигрывание пластинок > Акустические системы > |
6.4. Акустические системы
|
Акустические системы предназначены для воспроизведения звука. Обычно акустические системы имеют акустически оформленный корпус в который вмонтированы динамические излучающие головки. |
|
Акустические системы различаются количеством полос и акустическим оформлением, так же акустика бывает активной и пассивной.
|
Однополосная акустическая система обычно состоит из одного широкополосного излучателя). А многополосная акустика состоит из 2-х и более излучателей, каждый из которых воспроизводит звук определенной частоты. |
Устройство 2-х полосной акустической системы
|
Однополосная система не позволяет получить высококачественный звук ввиду трудностей создания излучателя, одинаково хорошо воспроизводящего сигналы разных частот. Высокие интермодуляционные искажения при значительном ходе одного излучателя вызваны эффектом Доплера. |
В многополосных системах спектр слышимых человеком звуковых частот разделяется на несколько перекрываемых между собой частотных диапазонов посредством применения звукового фильтра (кроссовера). |
При этом каждый диапазон частот воспроизводится определенной динамической головкой, которая имеет наилучшие характеристики в своем диапазоне. Таким образом, достигается наиболее качественное воспроизведение звуковых частот слышимого спектра 20 ~ 20 000 Гц.
|
Схема 2-х полосной акустики (НЧ/СЧ + ВЧ динамик); Схема 2,5-х полосной акустики СЧ/НЧ громкоговоритель работает в низкочастотном и среднечастотном диапазоне; НЧ громкоговоритель лишь дополняет СЧ/НЧ на самых нижних регистрах, но не замещает его в низкочастотном диапазоне. Часто производители применяют два динамика одного типа, регулируя разделительную полосу кроссовером. |
3-х полосная акустика состоит из НЧ + СЧ + ВЧ динамиков.
|
Еще бывают мульти полосные акустические системы 4-х полосные и больше. Но они из-за сложности изготовления и согласования используются в основном в составе высокопроизводительных стереосистемах. |
Акустическое оформление.
|
Акустическое оформление громкоговорителей, оказывает большое влияние на эффективность воспроизведения звуковых частот. |
Необходимость применения акустических экранов обусловлена потребностью воспроизведения низких частот. При этом они должны иметь весьма внушительные размеры (при воспроизводимой частоте 50 гц и ниже высота экрана составляет 340 см). |
Следует иметь в виду, что в случае использования акустического экрана, размеры которого малы по сравнению с длиной волны, звуковая мощность, излучаемая громкоговорителем выше его основной резонансной частоты, увеличивается на 6 дБ на октаву. |
|
Поэтому при неизменных размерах экрана, всегда, выгодно для повышения отдачи на самых низких частотах применять громкоговоритель с более низкой резонансной частотой. |
|
Неудобства, вызванные громоздкостью акустического крана, привели к тому, что громкоговорители стали помешать в ящиках с открытой задней стенкой (корпус радиоприемника).
|
Громкоговорители могут устанавливаться и в закрытый ящик. Казалось бы такая схема позволяет улучшить воспроизведение низких частот, так как при использовании такого ящика исключается влияние излучения задней стороны диффузора. |
Однако это не так. Упругость объема воздуха находящегося в ящике, особенно если этот объем не слишком велик (меньше 2—3 кв.м.), суммируется с упругостью подвижной системы громкоговорителя и повышает его основную резонансную частоту, что ухудшает отдачу на низших частотах. |
Кроме того, замкнутый объем воздуха вызывает дополнительные резонансные явления на более высоких частотах, ухудшающие равномерность частотной характеристики громкоговорителя. |
Для устранения дополнительных резонансов, создаваемых воздушным объемом ящика, внутренние поверхности ящика покрываются звукопоглощающим материалом. |
Существует еще один способ акустического демпфирования громкоговорителя, используемый в ящиках с закрытой задней стенкой. |
Этот способ демпфирования является самым эффективным среди других, хотя его не всегда можно использовать. Акустическим он называется потому, что связан с излучением звука. |
Демпфирование осуществляется в этом случае с помощью пористого звукопоглощающего материала, вносящего активное сопротивление, т. е. потери в слой воздуха, колеблющийся вместе с диффузором. |
Таким образом, через колеблющийся воздух затухание вводится во все звенья механико-акустической системы громкоговорителя. |
Разновидностью закрытого ящика является так называемый фазоинвертор. Фазоинвертор представляет собой закрытый ящик, имеющий обычно вблизи громкоговорителя отверстие, приблизительно равное площади диффузора. |
Фазоинвертор дает возможность использования излучения задней стороны диффузора для увеличения отдачи на низших частотах. |
Принцип действия фазоинвертора прост: диффузор громкоговорителя связан через упругость воздушного объема ящика с массой воздуха в отверстии; эта масса ведет себя подобно диффузору, являясь дополнительным излучателем звука (вторым диффузором). |
|
При правильном выборе площади отверстия, производимом в соответствии с объемом ящика, фаза колебаний массы воздуха в отверстии будет совпадать по фазе с колебаниями массы воздуха у передней стороны диффузора, вследствие чего колебания сложатся и отдача звуковой энергии возрастет. |
|
Упругость воздушного объема и масса воздуха в отверстии фазоинвертора образуют резонансную систему (резонатор Гельмгольца), собственная частота которой должна быть равной или ниже основной «резонансной частоты громкоговорителя. |
Распространенным акустическим элементом, согласующим относительно высокое полное сопротивление громкоговорителя с сопротивлением нагрузки, создаваемым воздушной средой, является рупор. Правильно сконструированный рупор повышает сопротивление излучения и отдачу громкоговорителя в относительно широком диапазоне частот. |
Однако эффективный рупор для воспроизведения достаточно низких звуковых частот должен быть значительных размеров, что и является главным недостатком этого вида акустического оформления. Поэтому рупоры в последнее время стали применять преимущественно в уличных громкоговорителях, которые не должны воспроизводить низшие частоты. |
В настоящее время рупорные громкоговорители находят особо широкое применение в качестве высокочастотных звеньев («пищалок») в 2-х и 3-х полосных агрегатах, так как при воспроизведении высших частот длина рупора и размеры .всего громкоговорителя становятся небольшими. При этом легкая подвижная система рупорного громкоговорителя будет весьма эффективно работать в области средних и высших частот. Недостатком рупорных громкоговорителей является острая характеристика направленности. Однако, .приняв некоторые специальные конструктивные меры, эту характеристику можно расширить в нужных пределах. |
Одно из таких решений — использование многоячеечного рупора, представляющего собой совокупность нескольких экспоненциальных рупоров одинакового размера, выходные отверстия (устья) которых, соприкасаясь смежными краями, образуют многогранную (почти сферическую) поверхность. |
|
Изготовлять корпуса и щиты для акустических систем обычно рекомендуется из деревянных панелей толщиной 12 ~ 15 мм; хорошим материалом служит фанера. Стенки ящика должны быть плотно подогнаны, и хорошо скреплены (склеены) между собой. Это необходимо для того, чтобы при работе громкоговорителя, смонтированного в ящике или на щите, не возникали вибрации на резонансных частотах панелей (стенок ящика). Эти вибрации порождают звуки, искажающие основной сигнал. |
Средством борьбы с вибрациями панелей, используемых для акустического оформления, является увеличение жесткости последних дополнительными «ребрами жесткости» (планками) или утолщение (утяжеление) панелей. |
|
Однако простое увеличение жесткости лишь повышает резонансные частоты панелей и меняет характер их вибраций и излучения, гак как изменяется число вибрирующих поверхностей и их размеры. Утолщение панелей, кроме того, увеличивает вес и стоимость оформления. Наилучший эффект дает применение панелей из материала с повышенным декрементам затухания, параметром, характеризующим внутренние потери энергии в материале три его деформации (растяжении или сжатии). |
В заключение следует отметить, что нанесение вибропоглощающих покрытий может быть полезным не только в ящиках и щитах акустического оформления громкоговорителей, но и во многих других случаях борьбы с вибрациями, например для ослабления вибраций панели проигрывателя грампластинок, на которой установлены электродвигатель и звукосниматель. |
Акустические системы подразделяются на пассивные (состоят только из излучателя и кроссовера) и активные (содержат также усилитель мощности). |
Усилитель встраивают внутрь акустических систем по трем причинам: |
1. Облегчается согласование усилителя и излучателей по мощности и другим параметрам, вопросами согласования занимается производитель акустической системы, а не конечный потребитель; |
2. Уменьшается стоимость системы, так как нет необходимости в отдельном корпусе для усилителя и мощность усилителя. Определяющая его стоимость не завышена; |
3. Минимальная длина соединительного кабеля. |
|
К недостаткам относится затрудненое обслуживание усилителя, так как акустическая система может быть установлена в труднодоступном месте (например, быть подвешена на некоторой высоте). В случае мощных акустических систем усилитель обычно устанавливается в каждую систему, что требует в сравнении с пассивной стереосистемой двух блоков питания вместо одного, что увеличивает стоимость. В случае большого расстояния между акустической системой и источником звука требуется принимать специальные меры по защите сигнала (поднимать его уровень и использовать балансное подключение).
|
Таким образом, активные акустические системы обычно используются для персональных компьютеров, озвучивания небольших концертных площадок, дискотек, в студийных мониторах. Пассивные акустические системы чаще встречаются в домашних применениях, а также при озвучивании больших площадок. |
|
|
|
Все права защищены © 2003-2017. Разрешается использование
при условии указания живой ссылки на сайт http://inthouse.ru/ |
|
+7 (926) 906-6548 |
|
+7 (495) 771-2800 |
|