Теория резонансов корпусов громкоговорителей
| Оглавление |
|---|
| Страница 1 |
| Страница 2 |
| Страница 3 |
| Страница 4 |
| Страница 5 |
| Страница 6 |
Страница 1 из 6
Автор James K. Iverson | Дата публикации 18.09.2006 | Показов 1379Наиболее распространенная система громкоговорителя состоит из одной или нескольких головок прямого излучения, смонтированных на одной из панелей корпуса прямоугольной формы. Все компоненты этой системы вносят вклад в итоговое качество звучания. Ранее были опубликованы достойные внимания исследования параметров головок, объемов корпуса и характеристик кроссоверов. Цель данной публикации - представить некоторые рассуждения относительно рационального проектирования панелей корпусов.
Резонансы корпусов могут создавать проблемы при звуковоспроизведении. Тем не менее, теоретические изыскания в области рационального проектирования панелей довольно ограничены. Таппан и Муар изучали проблему, и на их работы в ходе дальнейшего изложения будут даваться ссылки.
Стенки корпусов громкоговорителей выполняют конструктивную функцию в качестве несущего элемента для динамиков, эстетическую функцию создания благоприятного впечатления от внешнего вида, а также акустическую функцию обеспечения воздушной «пружины» позади диффузора излучателя и противодействия распространению звука, излучаемого задней стороной диффузора. К сожалению, стенки корпуса под влиянием внешних воздействий сами по себе могут начать вибрировать и выступать в роли акустических излучателей, что, скорее всего, изменит предполагаемые характеристики системы. Возбуждение стенок может происходить несколькими способами, наиболее важные из которых:
вибрация вследствие изменения давления воздуха в ящике,
вибрация через противодействующую силу от динамика,
вибрация от перемещения других панелей.
Вибрация от изменения давления воздуха
Каждая стенка корпуса работает, во многом, как пластина, на которую действует равномерная нагрузка от давления воздуха в ящике с частотой возбуждения, определяемой головкой. На определенной критической частоте пластина имеет основной резонансный отклик к этой нагрузке, и, несомненно, будет также резонировать на некоторых более высоких частотах. Вибрации панелей являются хорошо изученным предметом, существуют формулы для вычисления основных гармоник прямоугольных пластин, имеющих однородную структуру, с жестко зафиксированными или свободно опертыми краями.
где
fS.S. – основная частота колебаний пластины со свободно опертыми краями;
fc. – основная частота колебаний пластины с жестко зафиксированными краями;
a, b – длина и ширина пластины;
p - удельная масса панели на единицу площади;
E – модуль упругости;
h – толщина;
v - коэффициент Пуассона (отношение продольной и поперечной деформаций).
fS.S. – основная частота колебаний пластины со свободно опертыми краями;
fc. – основная частота колебаний пластины с жестко зафиксированными краями;
a, b – длина и ширина пластины;
p - удельная масса панели на единицу площади;
E – модуль упругости;
h – толщина;
v - коэффициент Пуассона (отношение продольной и поперечной деформаций).
Таппан показывает экспериментально определенные частоты для стальных пластин в сочетании с разными вариантами распорок. Чтобы проверить пригодность предыдущих формул, по ним были рассчитаны основные частоты для трех прямоугольных панелей из примеров, изученных Таппаном. Сравнение теоретически рассчитанных значений частот и результатов экспериментов приведено на рис. 1.
В результате расхождение составляет примерно 20 %, что, как ни странно, только подтверждает хорошую согласованность между результатами, учитывая не слишком точное знание граничных условий. Программа затем была использована, чтобы рассчитать данные для графиков на рис. 2, на которых показана зависимость основной частоты колебаний от длины панелей для различных соотношений длины к ширине. Толщина панелей из ДСП составляет ½ и ¾ дюйма.
| ← Пример проектирования TQWT | Механические резонансы в корпусах громкоговорителей → |
Комментарии
55k
18.08.2009 13:21 #Андрейrf
23.11.2009 19:17 #