Теоретические основы физической акустики глава звуковые колебания и волны


НазваниеТеоретические основы физической акустики глава звуковые колебания и волны
страница17/25
Дата публикации15.03.2013
Размер1.96 Mb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Физика > Документы
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   25
^

7.3. Системная модель громкоговорителя


Громкоговоритель представляет собой сложный электромеханоакустический преобразователь, в котором происходят линейное и нелинейное преобразование сигнала U(t), подводимого в виде напряжения от усилителя в распределенное в пространстве звуковое давление. Если входной сигнал представляет собой аналог реального музыкального или речевого сигнала, он имеет сложную временную нестационарную структуру (рис.7.1).


Рис. 7.1. Вид входного сигнала
Основная задача при проектировании акустических устройств, в которые входят громкоговорители, состоит в том, чтобы обеспечить неискаженную передачу временной структуры входного сигнала (технически реализуемой является задача передачи временной структуры сигнала с искажениями ниже порогов слышимости). Именно это условие выдвигает требования к неискаженной передаче частотного и динамического диапазона сигнала, а отсюда к уровню линейных и нелинейных искажений в громкоговорителях.


Рис. 7.2. Системная модель громкоговорителя
Функционально громкоговоритель может быть представлен в виде системной модели (рис. 7.2), состоящей из:

  • электромагнитного преобразователя - “магнитная цепь + звуковая катушка”, преобразовывающего подводимое напряжение U(t) в переменный ток I(t) и в электромеханическую силу F(t);

  • механического преобразователя - “подвижная система громкоговорителя”, осуществляющего линейное и нелинейное преобразование силы F(t) в распределенное по поверхности механическое смещение u*;

  • акустического преобразователя - “излучающая диафрагма + воздушная среда”, преобразовывающего смещения u* в распределенное в пространстве звуковое давление p(R, t).

Все эти подсистемы оказывают как прямое, так и обратное влияние друг на друга.


Рис. 7.3. Амплитудная характеристика громкоговорителя.
Работу громкоговорителя можно проиллюстрировать с помощью графика (рис. 7.3). Он показывает, как диффузор громкоговорителя отклоняется от условной средней линии положения покоя. Из графика видно, что чем больше ток, тем дальше отклоняется диффузор, а токам разного направления соответствует отклонение в разные стороны (вперед-назад). Приведенный график называют амплитудной характеристикой. Появление загибов на графике объясняется достаточно просто - ток не может беспредельно отклонять диффузор. Диффузор закреплен достаточно прочно, и амплитуда его отклонений ограничена. До тех пор пока громкоговоритель работает на линейном участке и отклонение прямо пропорционально току, преобразование "ток - звук" происходит без нелинейных искажений. Громкоговоритель не может одинаково хорошо преобразовать в звук переменные токи разных частот (рис.7.4).


Рис. 7.4. Частотная характеристика громкоговорителя.

 

7.4. Электродинамические


Наиболее распространенная конструкция обычной электродинамической головки показана на рис. 7.5.

В кольцевом воздушном зазоре магнитной цепи, состоящей из постоянного магнита 6, верхнего и нижнего фланцев, керна 8, составляющих магнитопровод, в радиальном направлении проходит постоянный магнитный поток. В этом зазоре центрирована так называемая звуковая катушка 9, к которой с помощью особо гибких проводников приложено переменное напряжение звуковой частоты. Звуковая катушка обычно имеет четное число слоев обмотки, чтобы ее начало и конец были с одной стороны. Ток, проходя через катушку, взаимодействует с постоянным магнитным потоком и создает электродинамическую силу, приводящую в колебания катушку и скрепленную с ней диафрагму (диффузор) 2. Диффузор представляет собой конус, имеющий в основании окружность или эллипс и прямую или криволинейную образующую. По верхнему краю диффузор имеет гофрированный верхний подвес 3. Назначение верхнего подвеса - обеспечить диффузору возможность колебаться поршнеобразно в широком диапазоне частот и увеличить диапазон линейной зависимости сигнала - смещение диффузора. У своей вершины диффузор, а вместе с ним и звуковая катушка удерживаются с помощью центрирующей шайбы 4. Эта шайба также гофрированная, охватывает по внутреннему контуру вершину диффузора в месте прикрепления каркаса звуковой катушки, а по внешнему - крепится к специальному кольцу или полке, выполненной на диффузородержателе 5. Последний является основой конструкции громкоговорителя. Диффузородержатель имеет окна, назначение которых - исключить возникновение стоячих волн с тыльной стороны диффузора. Вершина конуса диффузора заклеена противопылевым колпачком 1, который может изготавляться как из акустически прозрачного материала, так и из акустически непрозрачного, жесткого. В последнем случае такой колпачек выполняет также функцию дополнительного излучателя для высоких частот и с целью исключения появления под ним при больших амплитудах колебаний диффузора, в каркасе звуковой катушки делают антикомпрессионные отверстия. Для более эффективного отвода тепла от звуковой катушки мощные головки громкоговорителей снабжаются радиатором 7. такой радиатор выполняет функцию экрана, уменьшающего магнитный поток рассеяния, и защитной крышки, предохраняющей хрупкий постоянный магнит от случайных повреждений.


Рис. 7.5. Внешний вид и устройство головки громкоговорителя.

1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   25

Похожие:

Теоретические основы физической акустики глава звуковые колебания и волны iconВлияние звука на сознание и здоровье человека
Звуковые колебания и частоты проницают нас постоянно. Не многие люди знают о том, что звуковые волны, в частности ультразвуки и инфразвуки,...
Теоретические основы физической акустики глава звуковые колебания и волны iconФизика веры
Когда над свечой читают молитвы, звуковые вибрации вызывают колебания плазмы, и она переводит их в торсионные волны, которые восходят...
Теоретические основы физической акустики глава звуковые колебания и волны iconГидроакустика раздел акустики, в к-ром изучаются характеристики звуковых...
Большое значение Г. связано с тем, что звуковые волны в океанах и морях являются единств видом излучения, способным распространяться...
Теоретические основы физической акустики глава звуковые колебания и волны iconТема: Механические колебания и волны
Дано уравнение колебательного движения х=0,45 sin 5П в см. Определить амплитуду, период колебаний и смещение при t=0,1 с
Теоретические основы физической акустики глава звуковые колебания и волны iconВ. В. Богачев теоретические основы
...
Теоретические основы физической акустики глава звуковые колебания и волны iconТеория и методика физической культуры общие основы теории
Мзз теория и методика физической культуры (общие основы теории и методики физического воспитания; теоретико-методические аспекты...
Теоретические основы физической акустики глава звуковые колебания и волны iconУчебное пособие для учащихся
Н. Л. Моргунова (глава I), С. А. Попов (глава II), Ю. С. Зобов (главы Ш, V § 1, 2, 3, 5), П. Е. Матвиевский (глава IV), Ю. П. Злобин...
Теоретические основы физической акустики глава звуковые колебания и волны iconТеоретические вопросы по курсу "Информатика"
Аппаратное обеспечение пк. Представление данных в пк. Внутренние устройства системного блока и их характеристики (материнская плата,...
Теоретические основы физической акустики глава звуковые колебания и волны iconСвободные гармоничесие колебания. Колебания с одной степенью свободы....

Теоретические основы физической акустики глава звуковые колебания и волны iconУказания к выполнению практического задания по дисциплине: «Правовые...
Модуль Тема №5 Социально-правовое положение специалистов сферы физической культуры и спорта. Контрактирование в сфере физической...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница