Sisteme acustice cu un model de radiație circulară și un câmp spațial

Șeful companiei "Valankon", unul dintre inițiatorii expoziției și participant activ la expoziția "Hi-End rus", spune în articol despre caracteristicile sistemelor acustice cu un model circular de direcționalitate, precum și despre variantele designului lor.







Sarcina principală a reproducerii sunetului electroacustic (în cea mai idealizată versiune) este de a asigura corespondența câmpului de sunet secundar la locul de ascultare a primarului în locul în care are loc acțiunea în sine. Fiind pe stradă, în pădure, pe câmp sau în orice alt loc, ascultând, putem localiza liber sursele acestor sunete din toate părțile. Cele mai multe surse de sunet din lumea din jurul nostru sunt aproape de punct (în comparație cu lungimea de undă a vibrațiilor sonore). Aceste surse provin dintr-un spectru în continuă schimbare de frecvențe și, în funcție de localizarea sursei de sunet deasupra nivelului podelei sau a solului, se formează un val emisferic sau sferic. Poate că el va fi obiectat față de mine, dându-mi un exemplu de șir oscilant, dar să luăm o chitară electrică pe care pickup-ul este plasat mai aproape de sfârșitul șirurilor. Se pare că numai frecvențele înalte ar trebui să fie, dar pickup-ul transmite un spectru larg de frecvențe. Din aproape fiecare parte a șirului, este posibil să se elimine practic întregul spectru de frecvențe de oscilație.

Imaginați-vă minuțios următorul experiment: în peretele unei încăperi fără ferestre de la distanță, de exemplu, 2 m taie două ieșiri pe diametrul străzii egale cu difuzorul difuzorului. Astfel, obținem echivalentul unui sistem acustic cu un alt tip de fascicul pentru diferite frecvențe, iar pentru frecvențele înalte diagrama va fi deja. Stăm în cameră și încercăm să înțelegem ce se întâmplă pe stradă. Și acum mergem pe stradă - sunetele ne vor înconjura.

Este vorba de recrearea spațiului sonor spațial, iar eforturile dezvoltatorilor de sisteme acustice ale spațiului spațial (ASPA) sunt îndreptate. Majoritatea sistemelor existente sunt vectori, adică radiații direcționate, cel puțin în parte din banda de frecvențe audio.

Sarcina de a nota camera este să o umple cu un câmp sonor uniform (presiune) în toate punctele sale fără maxime și scufundări. Imaginați-vă un astfel de experiment - o cameră în oglindă și ar trebui să fie iluminat uniform. Dacă luăm felinarele luminii direcționale (emițători vectori), vom obține raze individuale de lumină reflectate de pereții oglinzilor, vor exista maxime și scufundări. Dacă luăm o lampă mată nedirecțională (sau două lămpi distanțate), vom obține o cameră plină cu lumină mai uniformă. Din acest experiment, ajungem la concluzia: o emisie de sunet mai puțin direcțională din AS creează un câmp sonor mai uniform.

Capetele dinamice utilizate ca surse de sunet nu permit reproducerea întregului interval de frecvență audibil fără distorsiuni semnificative. Pentru a rezolva această problemă, capul de bandă este optimizat pentru banda de frecvență. Astfel, AC constau din mai multe capete distanțate pe difuzoarele frontale și fiecare banda este alimentată capete doar o parte din spectrul semnalului audio, și fiecare dintre aceste capete are modelul sau radiații.

Difuzoarele dinamice multiband cu capete distanțate între ele, există unele probleme: diferite întârzieri ale semnalelor în benzile datorate întârzierii în filtrele de crossover, sunet spectrul de radiație punctiform, având ca rezultat separarea benzilor într-o schimbare a modelului de radiație. Diferite emițători de radiații model cu benzi, în funcție de plasarea de studenți, care să conducă la timbrul instrumentelor muzicale.

Concluzie: câmpul de sunet secundar nu poate corespunde, în principiu, cu cel primar (Fig. 1. Există o întrebare inevitabilă - ce să facem?

Sisteme acustice cu un model de radiație circulară și un câmp spațial

Fig. 1. Câmpul sonor secundar nu poate, în principiu, să corespundă cu cel primar

Mai întâi un pic de istorie. În 1898, Oliver Lodge a inventat un difuzor dinamic, al cărui design a fost în mare parte păstrat până în prezent. In 1948 „show de radio“ primul vorbitor „DualConcentric“ Compania Tannoy Londra a fost prezentat, acesta este primul două sensuri coaxial traductor, punctul echivalent.

Este într-adevăr a fost o descoperire care pastreaza avantajele oferite pana acum, dar vorbitorul coaxial cu traductor corn de înaltă frecvență este foarte mică regiune de ascultare confortabilă pentru agravarea direcțională cu creșterea frecvenței semnalului. Design-ul coaxial de înaltă frecvență de emițător este în partea superioară a conului traductor de frecvență joasă, care îndeplinește funcția materialului rulant (!) Muștiucul, care afectează timbrul în funcție de poziția de ascultare.

Următorul pas pentru crearea ASPA a fost făcut de inginerul VI Shorov. Sistemul acustic 30AC103P dezvoltat de el a fost produs de către uzina Yantar și a fost descris în [1]. Acesta este un difuzor bidirecțional, în cazul în care două capete dinamice sunt instalate în plan orizontal și sunt direcționate fiecare la conul lor de împrăștiere, traducând radiația vectorului într-una scalară (nedirecțională). Deoarece radiatorul de înaltă frecvență (cap) este instalat deasupra sursei de joasă frecvență, nu obținem o sursă de punct absolut, dar în plan orizontal se obține o sursă cu un model circular.

Un alt pas spre crearea unui punct omnidirecțional (mai precis, cu o diagramă de radiații) a sursei de sunet a fost construcția (Figura 2) propusă de Yu Gribanov și A. Klyachin.

Sisteme acustice cu un model de radiație circulară și un câmp spațial






Fig. 2. Construcția AS Yu Gribanov și A. Klyachin

Șase laturi ale capului sunt instalate pe șase fețe ale carcasei. Acest AS nu poate fi numit ASAP, deoarece există o componentă vectorică a radiației. Dar este o sursă punctuală de sunet omnidirecțional. Există încă un dezavantaj: același semnal este radiat de mai multe capete și este imposibil să se realizeze funcționarea lor sincronă și identitatea parametrilor. Acest lucru poate duce la pierderea nuantelor subtile ale sunetului unei fonograme.

Mai pe deplin ideologia ASAP corespunde așa-numitului AS contra-perpetuu (Figura 3), propus de A. Vinogradov și A. Gaidarov.

Sisteme acustice cu un model de radiație circulară și un câmp spațial

Fig. 3. AS contra-perpetuu, propus de A. Vinogradov și A. Gaidarov

O sursă de presiune acustică omnidirecțională a punctului virtual este creată în banda completă ZH. Componenta verticală a undei sonore este oarecum suprimată. Dar revenim din nou la aceeași problemă ca în cazul precedent - nu există o structură absolut simetrică. La frecvențe înalte, undele sonore emise de cele două capete pot să nu coincidă în fază, iar interferența rezultată va duce la distorsionarea tonului original. Distorsiunile, desigur, sunt mai puțin decât în ​​metoda anterioară (mai puține capete), dar problema rămâne. Există o altă problemă cu acest design. Utilizarea a două capete de bandă largă nu vă permite întotdeauna să reproduceți intervalul de frecvență dorit, chiar dacă utilizați coaxial (bidirecțional). Este imposibilă realizarea celor trei benzi necesare într-o astfel de structură.

Principiul de funcționare al celui de-al treilea tip de ASAP este ușor de înțeles din construcția convențional prezentată în Fig. 4. Eliminarea a jumătate din setul de difuzoare ale unui difuzor contra-perforat permite evitarea dezavantajelor inerente. Undele sonore cu un model circular de radiație în întreaga gamă de frecvențe sunt, de asemenea, emise aici.

Sisteme acustice cu un model de radiație circulară și un câmp spațial

Fig. 4. Principiul funcționării celui de-al treilea tip de ASP

În prezent, compania noastră, care deține un număr de brevete pentru AS similară, produce ASAP pe două structuri. Două benzi, realizate conform Fig. 5, sunt produse în trei volume: 5, 10 și 40 de litri pentru uz casnic în camere de zi. Pentru cinematografe mici se produce un AFP special, cu o putere de 1000 W, ceea ce asigură o presiune acustică ridicată. Structura ASAP, prezentată în Fig. 6, realizează principiul de trei benzi de separare a spectrului, care simplifică foarte mult problema selectării capetelor. Printre produsele companiei se numără și un ASPA cu un volum de locuințe de 70 de litri, fiind proiectat pentru reproducerea de înaltă calitate a fonogramelor stereo.

Sisteme acustice cu un model de radiație circulară și un câmp spațial

Fig. 5. ASFP cu două sensuri

Sisteme acustice cu un model de radiație circulară și un câmp spațial

Fig. 6. ASFP cu trei căi

Dacă vorbim despre caracteristicile ASPA, atunci în comparație cu AS de radiație directă, putem presupune o anumită slăbire a atacului în sunetul instrumentelor, deoarece sunetul este radiat în toate direcțiile și nu îndreptat către ascultători.

Dar ce dă utilizarea acestor vorbitori în camere reale? Se creează un câmp de sunet spațial chiar și oriunde s-ar afla, oriunde sunetul este timbrul același. Stați în fața difuzorului sau pe lateral - sunetul nu se schimbă, sunteți înconjurați de un câmp sonor uniform. Se dovedește o sondare foarte confortabilă a zonelor mari: un sentiment extraordinar de confort și implicare emoțională creează un mediu care nu poate fi atins de difuzoarele convenționale. Cele trei tipuri de ASAP prezentate aici nu epuizează întreaga varietate de opțiuni diferite.

Pentru a afirma fără echivoc că un sunet este mai bun sau mai rău decât altul, atunci când depășirea unui anumit prag de calitate este în mare măsură lipsit de sens: percepția este o zonă de emoții și sunt diferite, de aceea există o mulțime de amplificatoare și sisteme acustice. Dar acest lucru este lipsit de ambiguitate - acest sunet este mai aproape de natura care ne înconjoară.

De exemplu, luați în considerare sistemul acustic AC200, fabricat de compania noastră. Acest sistem este fabricat într-o versiune desktop și suspensie cu ajutorul capetelor dinamice, produse de LLC "Laboratory ASA" [2]. Folosim B1602.8 ca cap de joasă frecvență și T252.4 ca cap RF. În Fig. 7 este un desen simplificat al AC.

Sisteme acustice cu un model de radiație circulară și un câmp spațial

Fig. 7. Desen simplificat AS

Sisteme acustice cu un model de radiație circulară și un câmp spațial

Sisteme acustice cu un model de radiație circulară și un câmp spațial

Fig. 9. Desenarea pieselor 2, 6

Sisteme acustice cu un model de radiație circulară și un câmp spațial

Fig. 10. Conul din plastic

Este de dorit suprafața lucioasă, lăcuită a conului pentru a reduce pierderile la frecvențe înalte. Conul este fixat pe partea 2 cu ajutorul lipiciului.

Ca absorbant de sunet, se folosește un sintepon subțire, care este împachetat bine; Criteriul de densitate a ambalajului este lipsa unei măcinări în registrul de frecvență joasă. Puteți încerca să turnați un strat de carbon activat, fin, de 5 cm grosime, care trebuie neapărat să fie acoperit cu sintepon.

Detalii 1 și 10 definesc aspectul, pot fi vopsite sau vopsite. Partea 1 este atașată la partea 2 pe dibluri sau șuruburi mici, iar piesa 10 - șuruburi autoportante, cu eliberarea unui cablu de conectare.

Pentru a le oferi vorbitorului o marcă comercială, puteți să coaseți o "stofă" a unei țesături sintetice subțiri și să o atașați cu un capsator la partea superioară și inferioară 2.

Filtrul de separare este prezentat în Fig. 11.

Sisteme acustice cu un model de radiație circulară și un câmp spațial

Fig. 11. Diagrama filtrului de separare

Bobina de inductanță L1 este înfășurată cu un fir de email cu diametrul de 0,5. 0,8 mm pe o țeavă din plastic cu diametrul de 25 mm, lățimea înfășurării - 20 mm. 120 de fire cu lungimea firelor de 10,2 m creează o inductanță de 0,3 mH. Condensatorul C1 - K73-17 sau K78-2 (mai bun). Rezistorul R1 cu o rezistență de 0.2 Ohm este fabricat dintr-un fir de rezistență înaltă: luați o bucată de câțiva metri lungime, măsurați rezistența și mușcați piesa care corespunde rezistenței dorite. Diametrul firului trebuie să fie de cel puțin 0,2 mm. Faza (polaritatea) includerii capului este determinată experimental. Aici diagrama arată polaritatea optimizată pentru măsurarea cu zgomote roz.

Opiniile cititorilor






Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: