20.05.2012
Главная arrow Изготовление arrow Фазовое согласование динамических головок
 

Радиолюбителю

 

Авторизация

Последние файлы

Фазовое согласование динамических головок

Оглавление
Страница 1
Страница 2
Страница 3
Автор Ю. Макаров | Дата публикации 18.09.2006 | Показов 1342
Трехполосный УНЧ позволяет избавиться от разделительных фильтров в АС, улучшитьФазовое согласование согласование УНЧ с головками, уменьшить частотные, нелинейные и фазовые искажения. Трехполосный УНЧ обеспечивает одинаковую с однополосным УНЧ громкость при меньшей мощности усилителей полос. Однако никакого физического чуда ожидать не следует. В каждой полосе используются усилители достаточно малой мощности [7], которые необходимо нагружать на чувствительные головки. Особенно это касается НЧ полосы. Именно поэтому применение компрессионных головок нежелательно. Однополосные традиционные УНЧ для того и конструируются с повышенными мощностями, чтобы иметь возможность регуляторами тембра поднимать усиление по краям звукового диапазона, если низок КПД головок. Для трехполосного УНЧ наилучшими являются головки 6ГД2, 4ГД8Е, 2ГД36. В каждую АС следует устанавливать по две штуки каждого типа, соединяя их между собой последовательно.
С каждой группой годовое желательно включить последовательно потенциометр сопротивлением 10 - 30 Ом для подстройки "на слух". В областях конструирования АС найдено множество оригинальных решений, значительная часть которых касается технологии изготовления головок. Радиолюбители смогут применить на практике только разработки, касающиеся совершенствования ящиков АС с целью линеаризации фазовой характеристики громкоговорителя. Электрическое фазирование головок АС является разумеющимся при изготовлении АС. Фазирование акустическое - это также необходимое мероприятие для адекватного преобразования электрического сигнала в звуковой. На рис. 1 показано традиционное размещение головок на фронтальной доске АС. Очевидно, что геометрическое смещение Δt СЧ и ВЧ головок относительно НЧ головки вызовет неодновременный приход компонентов звука сложного спектра к слушателю. Оценим влияние этой неравномерности. Рассмотрим сначала простой случай, когда к головкам СЧ и НЧ подведен синусоидальный сигнал, близкий по частоте к частоте раздела фильтров в АС (или в трехполосном УНЧ). Будем считать, что предыдущие звенья аппаратуры (УНЧ и фильтры) не изменили фазу сигналов, подведенных к головкам. Головка СЧ расположена ближе к слушателю. Очевидно, что звуковой сигнал, воспроизводимый СЧ головкой, достигнет слушателя раньше, чем такой же по форме сигнал от НЧ головки.. Складываясь несинфазно, эти два сигнала создадут у слушателя неверное представление о чистоте тона, появится некоторая хриплость звучания.
Более правильным способом испытания АС будет метод возбуждения громкоговорителя сигналом прямоугольной формы. Прямоугольный импульс можно представить в виде множества синусоидальных сигналов широкого спектра частот, заполняющего этот импульс, причем все синусоиды точно сфазированы между собой. Подадим электрический прямоугольный импульс на АС. Громкоговоритель преобразует электрическую энергию импульса в механическую энергию колебаний диффузоров головок, движения которых создадут колебания частиц воздуха. Этот, уже акустический импульс можно принять измерительным микрофоном и наблюдать на экране осциллографа. Очевидно, качество АС тем лучше, чем ближе сходство форм акустического н электрического импульсов. При расположении головок по схеме, показанной на рис. 1, нельзя надеяться на точное преобразование громкоговорителем сигналов электрических в акустические. Вероятно, сдвинув СЧ и ВЧ головки на некоторое расстояние, совместив их акустические центры (центры излучения) с акустическим центром НЧ головки, можно добиться одновременного прихода к слушателю отдельных составляющих спектра импульса. Схема такой АС показана на рис. 4. Исследованиями установлено, что передача таким линейно-фазовым громкоговорителем импульсного сигнала прямоугольной формы осуществляется значительно правильнее, чем АС по схеме, изображенной на рис. 1. Люди, обладающие музыкальным или вообще тренированным слухом, имеют повышенную чувствительность к описанным искажениям. Критерий качества звучания связан прежде всего с точностью воспроизведения переходных процессов, свойственных самим музыкальным инструментам [8}. Переходные процессы, связанные с характером нарастания и спадания звука, передают слушателю наиболее полную информации об инструменте и особенностях игры исполнителя. Поэтому АС с фазовой коррекцией имеют лучшее звучание. Измерения параметров АС при испытании синусоидальным или шумовым сигналом не дают представления об их качестве при передаче музыкальной программы. Например, если в ящик поместить около 20 маленьких головок невысокого качества с относительно высокой резонансной частотой (150 Гц), то такая система будет работать, начиная с 20 Гц. Однако подобная АС не может воспроизвести последовательность прямоугольных импульсов с частотой повторения 50-100 с-1. Несмотря на линейность АЧХ по звуковому давлению, импульсы будут дифференцироваться и воспроизводиться в виде заостренных пиков. Иная картина наблюдается при возбуждении такой АС синусоидальным сигналом. Расстояния между излучателями малы по сравнению с длиной излучаемой волны, поэтому каждый излучатель должен совершить работу по преодолению установившегося звукового давления, созданного всеми остальными излучателями. Эта работа значительно больше той, которую совершал бы одиночный излучатель, преодолевая лишь упругую реакцию среды (воздуха), соколеблющегося с одним диффузором. Поэтому систему таких излучателей можно уподобить одному излучателю большого диаметра, что и обеспечивает АС ровную АЧХ при стационарном сигнале (синусоида) с самых низких частот. Однако из этого не следует, что звучание такой АС окажется удовлетворительным. Сумма посредственных излучателей принципиально не может дать высокого качества звучания, так как звуковые импульсы, возбуждаемые отдельными головками, подходят к диафрагмам других излучателей не одновременно вследствие ограниченной скорости звука и технологической неодинаковости резонансных частот головок и расстояний между излучателями. В результате звуковое поле, возбуждаемое такой АС от импульсного сигнала, будет соответствовать дифференцированному входному напряжению. Поэтому иногда даваемые радиолюбителям рекомендации применения нескольких НЧ головок с относительно высокими резонансными частотами для замены одной качественной теоретически необоснованны. Кроме того, в многополосных АС резонансные частоты СЧ и ВЧ головок также должны быть по возможности ниже частот разделения фильтров, чтобы не происходило дифференцирование импульсов. Частота /в, до которой работу динамической головки прямого излучения можно с некоторыми допущениями описать колебаниями поршня с площадью, равной эффективной площади диффузора, определяется [2]:
fB = C/1,25D (1)
где С-скорость звука в воздухе 330 м/с;. D-диаметр основания диффузора, м; /в-верхняя частота, Гц.

 

Добавить комментарий