Страница - 203, Справочник конструктора радиолюбителя 1983




Электроакустическое звуковоспроизведение    Разд. 4

Общие положения

4.4. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ


Акустическим оформлением головки (излучающей системы, состоящей из группы головок) называют конструкцию (футляр, ящик), в которой головка устанавливается. Для монофонической радиолы, магнитофона, телевизора акустическое оформление головки в большинстве случаев выполняется в виде футляра, в котором смонтированы остальные блоки и конструктивные узлы аппаратуры. Применяют также выносное акустическое оформление головок, особенно в стереофонических устройствах. При этом головки помещают в отдельных от остальных частей аппаратуры футлярах или на акустических экранах, имеющих вид деревянных щитов.

Важнейшей задачей акустического оформления является защита передней стороны диффузора головки от звуковых волн, излучаемых его задней стороной. От эффективности этой защиты в большой степени зависит нижняя граница рабочего диапазона частот звуковоспроизводящего устройства.

Головки громкоговорителей в РВ приемниках и радиолах. В переносном приемнике используется обычно динамическая головка с большим стандартным звуковым давлением. Из-за небольших размеров такая головка не может эффективно излучать звуки наиболее низких частот.

Частотная характеристика коэффициента передачи усилителя переносного приемника, как правило, должна иметь некоторый подъем на верхних частотах и резкий спад после 3—4 кГц для увеличения акустического отношения сигнал/ шум.

В стационарном РВ приемнике или радиоле головка размещается в ящике с картонной, перфорированной, т. е. по существу открытой, задней крышкой вместе с приемно-усилительной частью. Обострение характеристики направленности головки на верхних частотах приводит к уменьшению в звуковом поле перед громкоговорителем доли отраженных от поверхностей помещения звуковых волн и часто неприятно для слуха. Поэтому в РВ приемниках классов I и высшего кроме двух основных головок, расположенных на фронтальной стенке ящика и излучающих звуки нижних и средних частот, часто имеются две или более ВЧ головок, ориентированных под разными углами. Это приводит к расширению характеристики направленности на верхних частотах и к увеличению доли отраженной звуковой энергии, что часто связывают с понятием «объемное звучание».

Головки громкоговорителей в телевизорах. В ТВ приемнике большую час^ь фронтальной панели занимает экран кинескопов, поэтому головки часто располагают на боковых поверхностях ящика, что ухудшает качество звуковоспроизведения. В ТВ приемниках класса I применяют систему, из двух головок— низкочастотной, устанавливаемой на боковой поверхности ящика, и эллиптической высокочастотной, размещенной на фронтальной панели рядом с экраном.

В ТВ приемниках, имеющих кинескопы с большим углом отклонения, головки устанавливают обычно на фронтальной панели, так как боковое их расположение приводит к повышению воздействия полей рассеяния магнитных систем головок на качество изображения.

Расчет акустического экрана

Разделение излучений передней и задней сторон диффузора головки требует размещения его в очень большом экране. Подобный же эффект получается, когда задняя сторона диффузора излучает звук в большой, хорошо задемпфирован-ный поглощающим материалом объем.

Частотная характеристика головки в большом экране в нижней части его рабочего диапазона горизонтальна вплоть до щ. если Q = I. При критическом демпфировании (Q = 0,5) уровень акустической мощности головки на частоте I падает на 3 дБ. При Q > 1 частотная характеристика головки имеет подъем на частоте резонанса или несколько выше.

При реальных размерах акустического экрана наименьшая сторона при заданной нижней граничной частоте |н.э [Гц] должна иметь размер rf Гм], определяемый по формуле

І I (60 I 170) /^н.э-    ' (4.13)

Так, например, для выполнения наиболее строгих требований, если принять в числителе коэффициент 170, при частоте = 80 Гц необходимо иметь d > 2,1 м. На частотах ниже

1э ^оловка ведет себя как излучатель без акустического оформления (на его работу экран практически не влияет), демпфирование голдвки мало и нелинейные искажения велики.

Вместе с тем излучаемые задней стороной диффузора звуковые колебания с более высокими частотами отражаются от потолка, стен и интерферируют с волнами, излучаемыми передней стороной. Это существенно увеличивает неравномерность звукового поля.

Простейшему акустическому экрану трудно придать вид, достаточно совершенный с эстетической точки зрения. Целесообразно монтировать головку на экране, имеющем форму треугольника, расположенного в вершине телесного угла, образуемого двумя стенами и потолком (на рис. 4.33 цифрой 1 обозначено отверстие для основной головки, а цифрой 2 — для высокочастотной). При этом излучение составляющих нижних частот концентрируется в наименьшем телесном углу 90°, но обостряется характеристика направленности на верхних звуковых частотах.