Файл: Римский-Корсаков А.В. Электро-акустика.pdf

К а к видно,

V'0 возрастает при приближении oi к резонансной

ча­

стоте

соо я щ и к а

и при

переходе

через

резонанс

меняет

фазу

на

180°.

В ы ш е резонанса

одновременно с д в и ж е н и е м

д и ф ф у з о р а

впе­

ред

(по направлению

стрелки)

воздух

через отверстие

вытекает

из

я щ и к а , т. е. д в и ж е т с я против

стрелки.

Б л а г о д а р я

этому

излу­

чение, создаваемое

отверстием в

о к р у ж а ю щ е й среде,

оказывается

не

противофазно, а

синфазно с излучением

передней

стороны

д и ф ­

фект особенно заметен вблизи резонанса. Вследствие

неизбежных

потерь на трение и на излучение

Уо/Уд не о б р а щ а е т с я

в бесконеч­

ность, как это следует из (4.87),

при 'Ш=;соо, и переход через ре­

зонанс происходит плавно . Такое

устройство часто н а з ы в а ю т аку­

стоту, несколько меньшую резонансной частоты подвижной систе­

мы громкоговорителя, м о ж н о получить связанную

механико-аку­

стическую

систему, значительно у л у ч ш а ю щ у ю передачу

громкого­

ворителем

низких частот.

Работа громкоговорителя в области высоких

частот

Коэффициент сопротивления излучения поршня в

э к р а н е

(kd)x\/2.

При

дальнейшем увеличении

частоты он,

колеблясь,

п р и б л и ж а е т с я к

единице. Д о п у с к а я ошибку не более 3 д Б ,

можно

считать,

что при

kd^l/2

коэффициент Ка

= const = 1. Это

значит,

что

чувствительность

громкоговорителя

на

высоких частотах бу­

дет

п а д а т ь как 'со- 1 ,

если

механическое

сопротивление

подвижной

системы

сохраняет

инерциальный характер . П р а к т и к а

построения

громкоговорителей

показывает,

однако,

что такого резкого паде ­

ния не происходит. Это м о ж н о объяснить

д в у м я причинами.

1. С

повышением

частоты

диффузор

громкоговорителя пере­

стает колебаться

к а к н е д е ф о р м и р у е м а я масса и ведет

себя

ка к си­

нансов. Б л а г о д а р я тому, что

материал д и ф ф у з о р а о б л а д а е т боль ­

шим затуханием, резонансы

не очень ярко в ы р а ж е н ы и механиче­

зора) и сопротивления массы катушки, которая значительно мень­

ш е

массы

д и ф ф у з о р а . Р е а к т и в н а я

ж е часть сопротивления излуче ­

ния

резко

п а д а е т и п р и б л и ж а е т с я

к нулю. Все это содействует то­

му,

что отношение КЦ21 О о + 3 в I - 1

у б ы в а е т значительно медленнее,

чем по закону ю - 1 .

2. Н а

высоких частотах начинает

сказываться увеличение коэф ­

фициента

концентрации излучения

в направлении оси

симметрии

д и ф ф у з о р а , так как его р а з м е р ы становятся сравнимыми

с длиной

соких

частот (5—7 к Г ц ) .

В

целях улучшения частотной характеристики чувствительности

зультате этого,

начиная с

некоторой

частоты и выше, колеблется

только центральная часть

д и ф ф у з о р а

с

катушкой, и

механическое

сопротивление

излучателя

тем

самым

уменьшается .

Т а к а я

цент­

р а л ь н а я часть

д и ф ф у з о р а

ведет

себя

к а к излучатель

меньших

раз ­

меров (с

меньшей массой),

д л я

которого

постоянство отношения

К®215о+5н

I - 1

справедливо

д л я

более высоких частот, в результате

чего диапазон

передаваемых

им

высоких

частот увеличивается .

применяют

набор двух

или трех диффузорны х громкоговорителей,

к а ж д ы й из

которых рассчитан на передачу части диапазона . Так,

например, двузвенный

комбинированный громкоговоритель состоит

лой

подвижной

системой, с д и ф ф у з о р о м большой площад и и низ­

кой

собственной

частотой подвеса и второго, малого, диффузор ­

сигнала,

то

малый

громкоговоритель имеет небольшую номиналь ­

ную мощность и не приспособлен д л я прямого

включения на

вы­

ход

мощного

усилителя звуковой частоты. Д л я

подключения

дву-

Рис.

4.34.

Раздели-

а )

Выхмч

тельный

фильтр

для

ком бигаированного

громкоговорителя:

а —

частотные

ха­

рактеристики

звеньев

фильтра;

б

—

схема

включения

6 - 3

161

дет слегка изменяться

. Это иллюстрируется рис. 4.35.

Н а рис. 4.35а при

движении к а т у ш к и вверх или вниз поток,

искажениям . Н а рис. 4.356, в показано, ка к можно уменьшить

этот

вредный эффект: сделать длину катушки много меньше

магнитно­

го з а з о р а или, наоборот,

много больше . К сожалению,

оба

пути

невыгодны. Первый ведет

к неполному использованию энергии

маг­

катушки

. П р а в и л ь н о е решение л е ж и т посередине:

катушка

д о л ж ­

на быть

лишь немного длиннее зазора, чтобы при выходе части

витков в более слабое поле по одну сторону з а з о р а

на другой сто­

роне соответственная часть витков входила бы в

более

сильное

поле внутреннего з а з о р а .

стотах, субгармонических по отношению к частотам тока,

текуще ­

го через звуковую

катушку — эффект

деления

частоты

диффузо ­

ром

громкоговорителя. К а к

п о к а з а н о

на рис. 4.36, сила, действую:

щ а я

на диффузор со стороны катушки,

может

быть представлена ка к сумма

распределенных

сил,

действующих вдоль образующих конуса.

Эти

силы стремятся

с ж а т ь

(растянуть)

конус

вдоль образующей и при переходе предела ус­

тойчивости конуса

будут выгибать

его, ка к по­

казано пунктиром. Если частота

возбуждения

катушки будет вдвое выше собственной часто­

ты нзгибных колебаний д и ф ф у з о р а , то возник­

нет

параметрический

резонанс:

конус будет

колебаться на «половинной»

субгармонической

частоте и излучать эти колебания, отсутствую­

щие

в передаваемом

сигнале.

Параметрические резонансы могут возник­

нуть

на

ряде собственных

частот

д и ф ф у з о р а ,

сильно

у х у д ш а я качество

излучаемого

звука.

Применением конуса

с криволинейной

образу­

Ряс. 4.36. Параметри-

ющей можно резко уменьшить число и

ампли ­

ндасое возбуждение ре-

туду

возбуждения

параметрических

резонан-

зонансов диффузора

сов. Д л я уменьшения таких искажений и полу­

чения более равномерной

частотной

характе ­

ристики

чувствительности широко

применяются

д и ф ф у з о р ы не с

круглым, а с эллиптическим

большим

основанием.

Третьим источником нелинейных

искажений

является

модуля ­

излучении их диффузором .

Представим себе д и ф ф у з о р н ы й громкоговоритель, который од­

новременно излучает звук высокой и низкой

частот. Д л я

излуче­

ния одинакового звукового д а в л е н и я на

обеих

частотах он д о л ж е н

иметь одинаковую амплитуду ускорения

д л я этих частот.

Следова ­

тельно, амплитуда скорости низкочастотной составляющей

колеба ­

ния будет во много ра з больше, чем

высокочастотной.

Поэтому

дически д в и ж у щ и м с я на

низкой частоте

с большой

колебательной

скоростью

относительно слушателя . П р и

движении

источника от­

носительно

точки приема

возникает э ф ф е к т Д о п п л е р а , в резуль­

кочастотной составляющей колебания д и ф ф у з о р а .

З в у к о в о е

д а в ­

ление R излученной волне высокой частоты

м о ж н о записать в

виде:

p = PmSin(ioW-h/ni sin сонО. г Д е й в — частота

высокочастотного

ко­

лебания

д и ф ф у з о р а ; <вн — частота низкочастотного

колебания

д и ф ­

фузора;

/ИІ — индекс фазовой модуляции .

6*

163