Материал: Проектирование и конструирование высококачественных акустических систем. Бадаев А.С

Диапазон воспроизводимых частот — диапазон частот, внутри которого частотная характеристика звукового давления, усредненная в 1/3 октавных полосах, не выходит за пределы поля допусков.

Характеристики искажений

Коэффициент гармоник п-го порядка — отношение, выраженное в про-

центах эффективного значения звукового давления сигнала, содержащего частоту возбуждения и все ее гармоники при возбуждении ГГ синусоидальным сигналом.

Суммарный коэффициент гармоник — корень квадратный из суммы квадратов коэффициентов гармоник всех порядков.

Коэффициент интермодуляционных искажений п-го порядка — отноше-

ние, выраженное в процентах, эффективного значения звукового давления суммы спектральных компонент с частотами f2 ± (n −1)f1 к звуковому давлению

на частоте f2, где n — любое целое число, кроме единицы; f1 и f2 — частоты подводимого к ГГ сигнала ( f1 << f2).

Суммарный коэффициент интермодуляционных искажений — корень квадратный из суммы квадратов коэффициентов интермодуляционных искажений всех порядков.

Характеристики направленности

Диаграмма направленности — графическая зависимость в условиях свободного поля уровня звукового давления для данных частот (полосы частот) и расстояния от рабочего центра ГГ от угла между рабочей осью громкоговорителя и направлением в точку измерения.

Коэффициент направленности — отношение звукового давления, измеренного под заданным углом относительно рабочей оси, к звуковому давлению на рабочей оси для одной и той же частоты (полосы частот) и при одном и том же расстоянии от рабочего центра ГГ.

Индекс направленности — 20-кратный десятичный логарифм коэффициента направленности.

Угол излучения — угол, в пределах которого коэффициент направленности не меньше 0,5.

Коэффициент осевой концентрации — отношение квадрата значения звукового давления, измеренного на данной частоте (полосе частот) в условиях свободного поля на рабочей оси на заданном расстоянии от рабочего центра ГГ, к среднему по сфере, в центре которой находится рабочий центр ГГ, квадрату значения звукового давления, измеренному при тех же условиях и на том же расстоянии от рабочего центра.

75

Индекс осевой концентрации — 10-кратный десятичный логарифм коэффициента осевой концентрации.

Электромеханические характеристики (параметры Тиля-Смолла)

Номинальное электрическое сопротивление — заданное в нормативно-

технической документации активное сопротивление, которым замещают сопротивление ГГ при определении подводимой к нему электрической мощности. Минимальное значение модуля полного электрического сопротивления ГГ в заданном диапазоне частот не должно быть менее 0,8Rном .

Частота основного резонанса ГГ — частота возбуждающего синусои-

дального сигнала, при которой значение модуля полного электрического сопротивления ГГ имеет свой первый максимум (при возрастающей частоте.

См. рис. 4.15).

Добротность ГГ — отношение инерционной (упругой) составляющей механического сопротивления подвижной системы головки ГГ на частоте основного резонанса к активной составляющей (мера затухания свободных колебаний подвижной системы головки громкоговорителя).

Механическая добротность ГГ — добротность, обусловленная потерями в механических элементах подвижной системы ГГ (добротность при отсутствии тока в электрической цепи ГГ).

Электрическая добротность ГГ — добротность, обусловленная наличием тока противо-ЭДС в электрической цепи головки громкоговорителя.

Полная добротность ГГ — добротность головки громкоговорителя, обусловленная суммарным влиянием механических потерь и тока противо-ЭДС в электрической цепи головки.

Эквивалентный объ м ГГ — закрытый объ м воздуха, проявляющий акустическую гибкость при воздействии на него через отверстие с площадью, равной площади диффузора ГГ, такую же как у подвижной системы ГГ.

Активное сопротивление звуковой катушки — измеряется омметром. Минимальное значение модуля полного сопротивления — находится из

частотной зависимости модуля.

Индуктивность звуковой катушки — индуктивность катушки, находя-

щейся в зазоре магнитной системы.

Коэффициент электромеханической связи —K = Bl (3.11).

Полная масса подвижной системы ГГ — общая масса диафрагмы, звуко-

вой катушки с уч том присоедин нной массы воздуха.

Гибкость подвижной системы ГГ — общая гибкость подвеса, центри-

рующей шайбы и гибкость воздуха [8–11].

76

4.3.5. Определение параметров Тиля-Смолла (Thiele-Small)

Для расч та, проектирования и конструирования высококачественных АС необходимо знать точные значения параметров Тиля-Смолла используемых ГГ. В последнее время представители известных брендов приводят эти параметры в технической документации и паспортах на свои изделия, тем не менее, нам представляется, что их надо мерить.

Частотная характеристика модуля полного электрического сопротив-

ления Z ГГ является исходной, весьма информативной и необходимой для оп-

ределения параметров Тиля-Смолла, выбора и расч тов низкочастотных акустических оформлений, разделительных фильтров и корректирующих цепей в АС. Схема е измерения приведена на рис. 4.19 [11].

Рис. 4.19. Схема измерения частотной характеристики Z :

1 — низкочастотный генератор; 2 — усилитель;

3 — вольтметр; 4 — регулятор; R1, R2 — резисторы;

ВА — измеряемая ГГ; S — переключатель

Сопротивление резистора R1 должно быть не более 0,05 предполагаемого минимального значения модуля полного электрического сопротивления ГГ в заданном диапазоне частот.

На рис. 4.15 приведена типичная характеристика модуля полного электрического сопротивления ГГ.

Частота основного резонанса ГГ — это частота, на которой| | при увеличении частоты генератора на частотной зависимости наблюдается пер-вый максимум, е измеряют без акустического оформления по схеме на рис. 4.20, а [11].

Частота основного резонанса ГГ с существенно задемпфированной подвижной системой может быть определена по схеме рис. 4.20, б [11], в которой сопротивление R1 должно быть не менее, чем в 20 раз меньше предполагаемого значения модуля полного электрического сопротивления ГГ в заданном диапазоне частот. При медленном повышении частоты по частотомеру определяют то е значение, при котором измеритель разности фаз показывает первое нулевое значение. Это значение частоты и является частотой основного резонанса ГГ.

77

Под добротностью ГГ понимают меру затухания свободных колебаний подвижной системы ГГ, определяемую отношением реактивной составляющей механического сопротивления подвижной системы ГГ на частоте основного резонанса к активной составляющей. Различают механическую Qм, электриче-

скую Qэ и полную добротность Qп ГГ.

Рис. 4.20. Схема измерений частоты основного резонанса:

а) по модулю полного электрического сопротивления; б) фазовый метод измерений:

1 — низкочастотный генератор; 2 — усилитель; 3, 5 — вольтметры; 4 — фазометр;

R1, R2 — резисторы; ВА — измеряемая ГГ;

S — переключатель

Механическая добротность ГГ определяется потерями в механических элементах подвижной системы ГГ, а также потерями на излучение, электрическая добротность ГГ — наличием тока противо-ЭДС в электрической цепи ГГ в режиме короткого замыкания. Под полной добротностью ГГ понимают добротность, обусловленную суммарным влиянием механических потерь и тока про- тиво-ЭДС в электрической цепи головки. Согласно [10] добротности ГГ могут быть определены по формулам:

78