קצר חשמלי אקוסטי ברמקול והתגברות עליו. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / רמקולים

 הערות למאמר

האם ניתן לקבל עיצוב אקוסטי שונה עבור הרמקול מלבד רפלקס הבס הנרחב כעת או הקופסה הסגורה, כמו גם גרסאות יקרות יותר של רמקולי צופר ומבוך? מאמר זה מתאר שיטה להרחבת רוחב פס יעיל בתדר נמוך בארונות פתוחים ומספק עיצובי רמקולים מעשיים.

ברמקול, כאשר המפזר מהסוג האלקטרודינמי מתנודד, המשטחים הקדמיים והאחוריים שלו מניעים את האוויר, ויוצרים לסירוגין את הדחיסה והנדירות שלו. כך, כאשר הלחץ עולה בצד אחד של המפזר, מצד שני, להיפך, הוא יורד. בתדרים נמוכים, אם לראש הדינמי אין עיצוב אקוסטי (בשטח פנוי), עקב עקיפה של גלי קול, נוצר קצר חשמלי ולחץ הקול שנוצר בחלל שמסביב מוחלש מאוד.

כדי לחסל את התופעה המזיקה הזו, הראש הדינמי ממוקם במסך אקוסטי, המבטל את האפקט המפצה של תנודות דחיסה-פריקה נגד פאזה. העיצובים הבסיסיים של מסכים כאלה ותכונותיהם מתוארים ב-[1-3]. הבה נזכור בקצרה את האפשרויות הידועות הללו.

מגן שמידותיו חייבות להיות גדולות מספיק ולפחות תואמות את אורך הגל האקוסטי בתדר הנמוך ביותר שניתן לשחזור. בתדרים נמוכים יותר (עשרות הרץ), ממדי המגן גדולים - מספר מטרים, דבר שאינו מקובל עבור עיצובים מעשיים.

קופסה עם קיר אחורי פתוח היא מגן "מגולגל". עיצוב אקוסטי זה של הרמקול היה בשימוש נרחב בשנות ה-30-60 של המאה הקודמת, כאשר הדרישות לרוחב הפס של רעידות הקול המשוחזרות היו קטנות.

קופסה עם מבוך, שאורכה שווה למחצית מאורך הגל בתדרים נמוכים [1], מורכבת באופן בלתי סביר בטכנולוגיית התכנון והייצור, ולכן היא כמעט שאינה נפוצה.

קרן, שהיא מוביל גל מתפצל, משמשת גם להגברת תפוקת הקול. בתדרים נמוכים, מידות הצופר גדולות מדי.

קופסה סגורה, לרוב מלאה בחומר סופג קול למניעת גלים עומדים וגלים אחרים. במקרה זה, האנרגיה האקוסטית הנפלטת מהמשטח האחורי של המפזר מתפזרת בתוך הקופסה.

קופסה סגורה עם רפלקס בס היא כיום אחד מסוגי העיצוב האקוסטי הפופולריים, שהוצעו עוד בשנת 1930. רפלקס הבס הוא צינור או חור שנוצר בקופסה. רפלקס הבס פועל ברצועת תדרים צרה מאוד, ועם טווח רחב מספיק של אותות בתדר נמוך, תהליכים חולפים מתעכבים בצורה של "צביעה" של צלילי אוגר הבס. כתוצאה מכך, כלי נגינה בעלי גוון שונה נשמעים דומים מאוד, כלומר, רפלקס הבס למעשה מעוות את הצלילים האמיתיים. כמו בגרסה הקודמת, כמחצית מהכוח האקוסטי אובד בקופסה. היעדר עיצוב אקוסטי יעיל אחר מאלץ מפתחי מערכות אקוסטיות (AS) להשתמש בפתרון טכני זה [2, 3].

התגברות על קצר חשמלי ברמקולים תוך יצירת עיצוב אקוסטי פשוט וחסכוני באנרגיה עבור רמקולים הפועלים על פס תדרי שמע רחב כמעט ללא הפסדי סאונד היא כיום בעיה חשובה ובלתי פתורה [2, 4].

הפתרונות הטכניים המתוארים במאמר, המבטלים קצרים אקוסטיים, מאפשרים שימוש בחדר צליל להגברת יעילות הרמקולים בתדרים נמוכים. במקביל, הדרישות לעיצוב העיצוב האקוסטי מצטמצמות עקב ביטול גלים עומדים בתיבה, שכן אנרגיית הקול של הקרינה האחורית של הראש יוצאת מהקופסה לחלל, משמיעה אותה. בעיצובים אלה, השפעת גמישות האוויר המוגבלת על ידי נפח הקופסה והעלייה בתדר התהודה של הרמקול מצטמצמת או מתבטלת לחלוטין.

אנרגיית קול בחומרים מוצקים מתפשטת בצורה של זרימה, וההתפשטות האורתוגונלית לציר הקרינה קטנה בהרבה (עד -30 dB) מאשר לאורך ציר הקרינה [5]. בסביבת האוויר חלים גם העקרונות של הוספה וקטורית של מהירות תנודה, ללא קשר לתדירות ולפאזה של זרימות תנודות הקול המסוכמות. מתורת התנודות [6] ידוע גם ששתי תנודות הרמוניות בעלות תדר זהה ושלב שרירותי בינן לבין עצמן ומתפשטות בניצב הדדית אינן מקיימות אינטראקציה זו עם זו. באזור הקרוב של פולטים חשובים היחסים בין מהירות הרטט ומהירות ההתפשטות, כמו גם אורך הגל a והקוטר של הפולט d (חור קרינה). הפרדת זרמי הקול של קרינה ישירה והפוכה מהראש והמרתם לזרמים אורתוגונליים זה לזה מאפשרת לבטל את הקצר האקוסטי של הפולט.

באמצעים קונסטרוקטיביים - באמצעות "מוליך גל" - ניתן לסובב את זרימת הקול שנוצרה על ידי המשטח האחורי של מפזר הרמקול ב-90 מעלות, כפי שמוצג באיור. 1 (וקטור B). בקרבת נקודה O, מהירויות התנודות של הזרימה המשיקית ממוביל הגל וזרימת הקרינה הקדמית מהראש (וקטור A) מסתכמות. אם הזרימות ומהירויות הרטט שוות, בעת חישוב ה-R המתקבל, נקבל את הלחץ האקוסטי הכולל גדול פי 1,41 מכל אחד מהרכיבים.

כך, בחלל הקרוב לרדיאטור, הלחץ האקוסטי p גדל ב-3 dB. ההספק האקוסטי שיספק הרמקול בחדר [7] יוכפל, לכן, כדי לקבל את אותו הספק צליל עבור רמקול כזה, יידרש UMZCH עם חצי מהספק:

Ra = p2V/Tc 10-5, W (ב-Rr = 3 מ'),

כאשר V הוא נפח החדר; Тс - זמן ממוצע של הדהוד אופטימלי; Rr הוא רדיוס הבום.

כפי שניתן לראות מהנוסחה, גודל ההספק האקוסטי Pa גדל בצורה ניכרת אם נוטשים את פתרונות העיצוב הידועים לעיצוב האקוסטי של הרמקולים. אם לוקחים בחשבון את ההשפעה של החומר סופג הקול שבדרך כלל מלא בקופסת רמקול סגורה כדי לספוג את האנרגיה הנפלטת מהמשטח האחורי של החרוט, התועלת האמיתית עשויה להיות אפילו גדולה יותר.

בעקבות העיקרון המוצהר של ביטול קצרים אקוסטיים, המחבר פיתח עיצובים אקוסטיים, שאחת האפשרויות שלהם מוצגת באיור. 2.

במקרה עם קיר אחורי ריק 1, החלק התחתון של הפאנל הקדמי 2 ("סיפון שבור") נוטה בזווית לאנך, ויוצר עם החלק העליון של הפאנל הקדמי "מוליך גל" עבור גלי קול שנוצרו מהצד האחורי של ראש הרמקול. בעת חישוב העיצוב, חשוב למלא את התנאי ששטח החתך של מוליך הגל שדרכו מתפשט זרימת הקול מהקופסה אינו קטן משטח המשטח האחורי של המפזר. אחרת, השעתוק של התדרים הנמוכים ביותר ייחלש עקב הגמישות השיורית של האוויר בקופסה.

מדידות שבוצעו בתא אקוסטי במכון האקוסטי של האקדמיה הרוסית למדעים אישרו את ההנחות שנלקחו בחשבון, מה שמאפשר לנו לתת את ההמלצות המוצגות במאמר זה. הצליל היוצא ממוליך הגל מתרוקן בתדרים הגבוהים, והוא נשמע לאוזן קטיפתי יותר מאשר צליל הזרימה הקדמית. זה כלל לא מחמיר את המוזיקליות של הצליל בגלל כיוון ההתפשטות השונה של הזרימה הנפרשת: החדר גם משתתף ביצירת תמונת הקול, מה שהופך אותה לתלת מימד. גם אם החדר מכיל בולמי קול רבים, כמו שטיחים ורהיטים מרופדים, הטבעיות של הצליל ועוצמתו לא הולכים לאיבוד.

בהתבסס על השיטה המוצעת, המחבר פיתח ויצר רמקול סטריאו "צונאמי". כל אחד מהרמקולים של המערכת משתמש בדרייבר 15 אינץ' L-3712 בתדר נמוך (מגרמניה), בהספק מרבי של 100 W, ובשני דרייברים בתדר גבוה 6GDV-4. טווח האודיו מחולק לשתי פסים - 20...5000 הרץ ו-5000...25000 הרץ. היעילות הנמדדת במצב קרינת LF הייתה שווה ל-110 dB/VBt-m עם איכות שחזור צליל מעולה. באמצעות רמקול זה, עם הספק חשמלי ממוצע של 5 W לערוץ, הושמע אולם עם 600 איש.

תוצאות מחקרים ניסיוניים של דוגמאות של רמקולים ומערכות אקוסטיות הוצגו על ידי המחבר בדו"ח במפגש האקוסטי של ניז'ני נובגורוד [7].

באיור. איור 3 מציג עיצוב נוסף של רמקול ודיאגרמת וקטור של התפשטות זרמי הקול A, B ו-R.

זרם קול A הוא קדמי, זרם B הוא אחורי. וקטור R הוא התוצאה של הוספת וקטורים A ו- B. באיור זה, הייעודים הבאים של אלמנטים הם: 1 - ראש צליל; 2 - גוף; 3 - מוליך גל עבור הפלט של אנרגיית קול מהקרינה האחורית; 4 - חור פלט של מוליך הגל; 5 - קיר מוליך גל; 6 - דופן קדמית של מוליך הגל. רמקול כזה מספק התפשטות צליל מפוזרת יותר בחלל. דרייברים בתדר גבוה מותקנים גם על הקיר הקדמי של הרמקול.

ניתוח של דיאגרמות הווקטור המוצגות באיור. 1 ו-3 מראה שהשיטה המוצעת לביטול קצרים אקוסטיים בין זרמים A ו-B מאפשרת להתגבר על תופעה מזיקה זו במערכות קול עם רווחי אנרגיה ואיכות בו זמנית.

עבודה ניסיונית בוצעה עם ראשי 4A-32 בחדר שקט גדול באמצעות מחולל סאונד GZ-33, מד מתח VZ-33, מד תדרים 43-32 ומד רעש מדויק מסוג 00017 עם מיקרופון מעבה של MKD סוּג.

כדי לקבל פרמטרים השוואתיים, נחקר גם רמקול קונבנציונלי עם ראש 4A-32; אב הטיפוס היה רמקול טורי 35GD-4 במארז סגור. תגובת התדר הנמדדת שלו מוצגת באיור. 4.

בטווח התדרים 80...12000 הרץ, הרגישות האופיינית הממוצעת היא כ-94 dB/VBt-m עם אי אחידות של עד 26 dB. המארז מכיל חומר סופג קול. הסאונד של הרמקול הזה אינו איכותי.

באיור. איור 5a מציג את תוצאות המדידות של תגובת התדר של רמקול הצונאמי (העיצוב שלו דומה לזה שמוצג באיור 1) עם אותו ראש 4A-32. היעילות הממוצעת של קרינה חזיתית עלתה ל-98 dB/VBt-m בטווח התדרים 40...20000 הרץ, חוסר האחידות של תגובת התדרים ירד ל-9 dB, ופס התדרים המשוחזר התרחב. הרווח ביעילות האלקטרואקוסטית של אב הטיפוס ושל ה-Tsunami AS התברר פי 6,4!

באיור. 5,6 מציג את תגובת התדר של הרמקול לאורך וקטור B, ממנו נובע שפס התדרים הנפלט שווה ל-50..J6000 הרץ ביעילות של 96 dB/W-m ואי אחידות בפס של 12 dB. ב-AS 35GD-4 ובאלו דומים, האנרגיה של הקרינה האחורית של הראש מומרת לחום.

ה-AS שנעשה על ידי המחבר באנלוגיה לעיצוב באיור. 2 שימוש במארזים מטלוויזיות צינור "Rubin", "Electron" ואחרים הראו תוצאות מצוינות. נעשה שימוש בראשים 4A-32, 6GD-2 וכו', המסוגלים לשחזר היטב תדרים נמוכים. המחבר לא השתמש בראשים עם מערכת תנועה כבדה בשל יעילותם הנמוכה ורצועת תדר ההפעלה הבלתי רחבה מספיק. ייצור הרמקולים המוצעים, נטולי מעגלים אקוסטיים, זמין בבית ומעניין בעת ​​סילוק ציוד מיושן.

השיטה המוצעת לביטול קצר חשמלי ברמקול יכולה לשפר משמעותית את רמקולי הצופר. באיור. איור 6 מציג עיצוב פשוט של רמקול קרן 1, העשוי על בסיס ראש אלקטרודינמי קונבנציונלי (מפזר) 2. קרינה ישירה של קול מתרחשת דרך קרן 3, וקרינה הפוכה מהראש דרך מוליך גל סימטרי 4. דיאגרמת וקטור של קרינת קול זורמת במישור האופקי מוצג שם.

עיצובי ה-AC המוצגים במאמר, שנבנו על בסיס ההוראות המוצהרות, הם רק חלק קטן ממגוון האפשרויות האפשריות.

ספרות

1. Sapozhkov M. A. אלקטרואקוסטיקה. - מ.: תקשורת, 1978.
2. Dyakonov B.P. ציוד שמע ביתי. - סמולנסק, רוסיץ', 1997.
3. Burko B. G., L Yamin P. M. מערכות אקוסטיות ביתיות: תפעול, תיקון. - מינסק, "בלארוס", 1996,350, XNUMX עמ'.
4. Olson G., Massa F. אקוסטיקה יישומית. תרגום מאנגלית, ed. I. G. Drazen and Yu. M. Sukharevsky. - מ.: הוצאת רדיו, 1938, עמ'. 349.
5. Nosov V.N מחקר ופיתוח שיטות סטטיסטיות לניטור אקוסטי של סלעים. - מ.: MGI, עבודת גמר לתואר מועמד למדעים טכניים, 1972, עמ'. 157.
6. Malov N. N. יסודות תורת התנודות. - מ.: חינוך, 1971. עמ'. 62.
7. Nosov V.N. בעיות אלקטרואקוסטיקה ופתרונותיהן. תוצאות של מחקרים ניסיוניים של דוגמאות של רמקולים ומערכות אקוסטיות. - נ. נובגורוד: הליכי אוניברסיטת מדינת ניז'ני נובגורוד של המושב האקוסטי של ניז'ני נובגורוד, מאי 2002.

מחבר: V. Nosov, מוסקבה

ראה מאמרים אחרים סעיף רמקולים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

מקלדת Primium Seneca 05.05.2024

מקלדות הן חלק בלתי נפרד מעבודת המחשב היומיומית שלנו. עם זאת, אחת הבעיות העיקריות שעמן מתמודדים המשתמשים היא רעש, במיוחד במקרה של דגמי פרימיום. אבל עם מקלדת Seneca החדשה של Norbauer & Co, זה עשוי להשתנות. Seneca היא לא רק מקלדת, היא תוצאה של חמש שנים של עבודת פיתוח ליצירת המכשיר האידיאלי. כל היבט של מקלדת זו, ממאפיינים אקוסטיים ועד מאפיינים מכניים, נשקל ומאוזן בקפידה. אחד המאפיינים המרכזיים של Seneca הוא המייצבים השקטים שלה, הפותרים את בעיית הרעש המשותפת למקלדות רבות. בנוסף, המקלדת תומכת ברוחב מקשים שונים, מה שהופך אותה לנוחה לכל משתמש. למרות ש-Seneca עדיין לא זמין לרכישה, הוא מתוכנן לצאת בסוף הקיץ. Seneca של Norbauer & Co מייצגת סטנדרטים חדשים בעיצוב מקלדת. שֶׁלָה ... >>

המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם נפתח 04.05.2024

חקר החלל והמסתורין שלו היא משימה שמושכת את תשומת לבם של אסטרונומים מכל העולם. באוויר הצח של ההרים הגבוהים, הרחק מזיהום האור בעיר, הכוכבים וכוכבי הלכת חושפים את סודותיהם בבהירות רבה יותר. עמוד חדש נפתח בהיסטוריה של האסטרונומיה עם פתיחתו של המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם - מצפה הכוכבים אטקמה של אוניברסיטת טוקיו. מצפה הכוכבים אטקמה, הממוקם בגובה של 5640 מטר מעל פני הים, פותח הזדמנויות חדשות עבור אסטרונומים בחקר החלל. אתר זה הפך למיקום הגבוה ביותר עבור טלסקופ קרקעי, ומספק לחוקרים כלי ייחודי לחקר גלי אינפרא אדום ביקום. למרות שהמיקום בגובה רב מספק שמיים בהירים יותר ופחות הפרעות מהאטמוספירה, בניית מצפה כוכבים על הר גבוה מציבה קשיים ואתגרים עצומים. עם זאת, למרות הקשיים, המצפה החדש פותח בפני אסטרונומים אפשרויות מחקר רחבות. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון NCP693 - ווסת LDO חדש בהספק נמוך 30.12.2009 ON Semiconductor השיקה את סדרת NCP693 של LDOs במתח פלט קבוע המיועדים לשימוש ביישומי הספק גבוה. זרם המוצא המרבי של מייצבים הוא 1 A. כל מכשיר מכיל מקור מתח ייחוס, מגבר אות שגיאה, טרנזיסטור הספק, נגדים להגדרת מתח המוצא, מעגל הגנה מפני זרם יתר וטמפרטורת יתר. הרגולטורים צורכים רק 65 µA ללא עומס, ו<0,15 µA במצב המתנה. ה-NCP693 זמין באריזת DFN בגודל 1,8x2,0x0,50 מ"מ. גרסאות מתח מוצא סטנדרטיות הן 0,8V, 1,0V, 1,2V, 2,5V ו-3,3V. תכונות עיקריות. Iq - 65 µA (טיפוס) ללא עומס. מתח הפעלה מקסימלי - 6,5 V. מתח מוצא נמוך - עד 0,8 V. דיוק הגדרת מתח המוצא - 1%. פונקציית פריקה אוטומטית מובנית עבור גרסה D.

עוד חדשות מעניינות:

▪ קיר נשמע

▪ MDmesh K5 - MOSFETs 900V חדשים מבית STMicroelectronics

▪ 1200V CoolSiC G5 דיודות שוטקי בחבילת עופרת כפולה D2PAK

▪ מצלמה Sony Alpha A700

▪ הבד של העתיד משנה צורה וצבע

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע של האתר פאזלים מצחיקים. מבחר מאמרים

▪ מאמר ביחסי ציבור. עריסה

▪ מאמר מהי Magna Carta? תשובה מפורטת

▪ מאמר מתן מים באזורים הטרופיים. עצות לטיול

▪ מאמר אנטנת שוט גל קצר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר דיו בלתי נראה. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר

www.diagram.com.ua
2000-2024