Эвэрний хязгаарлагдмал уртын нөлөөлөл. Экспоненциал эвэр, түүний зорилго, хэрэглээ. Цилиндр долгионы фронтын экспоненциал эвэр, түүний давуу тал Эвэрний зорилго

8.3. Дуут чанга яригч.

Өнөө үед өргөн хэрэглэгддэг аудио төхөөрөмжийн хамгийн түгээмэл төрлүүдийн нэг бол дуут чанга яригч.ГОСТ 16122-87 стандартын дагуу эвэрт чанга яригчийг "чанга яригч-акустик хийц нь хатуу эвэртэй" гэж тодорхойлсон.Иймээс эвэр нь 8.2-р хэсэгт өмнө дурдсантай хамт бүрэн хэмжээний акустик загвар гэж үзэж болно. 3. Эвэр нь дууг зөв чиглэлд өсгөх, чиглүүлэх чадвар (хөгжмийн зэмсэг бүтээхэд удаан хугацаагаар ашиглагдаж байсан) нь цахилгаан инженерийн хөгжил үүсч эхэлснээс хойш эвэрт чанга яригчийг ашиглаж ирсэн бөгөөд конус чанга яригчаас ч өмнө гарч ирсэн. .

Гэвч 1927 онд Белл лаборатори (АНУ)-ын нэрт инженер А.Турас, Д.Венте нар дараа жил нь "шахалтын эвэр ялгаруулагч"-ыг бүтээж, патентжуулснаар орчин үеийн загвартай жинхэнэ дуут чанга яригчийг бүтээх ажил эхэлжээ. . Чанга яригч (жолооч) болгон ирмэг дээр ороосон хөнгөн цагаан туузаар хийсэн хүрээгүй ороомог бүхий цахилгаан соронзон хувиргагчийг ашигласан. Жолоочийн диафрагмыг доошоо харсан хөнгөн цагаан бөмбөгөр хийсэн. Тэр ч байтугай эвэрний өмнөх танхим болон Венте гэж нэрлэгддэг биеийг хоёуланг нь ашиглаж байсан (бид дараа нь тэдгээрийн талаар илүү дэлгэрэнгүй ярих болно). Арилжааны үйлдвэрлэсэн анхны загвар 555 / 55W (f. "Western Electric") 30-аад оны үед кино театруудад өргөн хэрэглэгдэж байсан.

Бага давтамж руу чиглэсэн хүрээг өргөжүүлэх чухал алхам бол П.Войгт (Англи) зохион бүтээсэн бөгөөд анх удаа "атираат" эврийг ашиглахыг санал болгосон бөгөөд одоо өргөн хэрэглэгддэг. Өндөр чанартай акустик системд зориулсан цувисан нам давтамжийн эвэрний анхны цогц загварыг 1941 онд Пол Клипш боловсруулж, Клипшхорн гэж нэрлэжээ.Энэхүү эвэрний загварт үндэслэн тус компани өнөөг хүртэл өндөр чанартай акустик системийг үйлдвэрлэж байна.

Орос улсад эвэрт чанга яригчийн анхны дээжийг 1929 онд (инженер А.А. Харкевич, К.А. Ломагин нар) бүтээсэн гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй бөгөөд 1930-31 онд Улаан, Ордны талбайд оноо авахын тулд 100 Вт хүртэл хүчтэй эвэр чанга яригчийг бүтээжээ.

Одоогийн байдлаар дуут чанга яригчийн хамрах хүрээ маш өргөн бөгөөд эдгээр нь гудамж, цэнгэлдэх хүрээлэн, талбайн дууны систем, янз бүрийн өрөөнүүдийн дуу өсгөх систем, студи монитор, портал систем, өндөр чанартай гэр ахуйн систем, нийтийн дууны систем гэх мэт.

Шалтгаанууд эвэр чанга яригчийн тархалт нь юуны түрүүнд илүү үр ашигтай, үр ашиг нь 10% -20% ба түүнээс дээш байдаг (ердийн чанга яригчдад үр ашиг нь 1-2% -иас бага байдаг); Нэмж дурдахад хатуу эвэр ашиглах нь өгөгдсөн чиглүүлэлтийн шинж чанарыг бий болгох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь дуу чимээ өсгөх системийг зохион бүтээхэд маш чухал юм.

Тэдний ажлын зарчим Энэ нь үндсэндээ эвэр чанга яригч (RG) нь акустик эсэргүүцлийн трансформатор юм. Шууд HG цацрагийн үр ашиг бага байгаагийн нэг шалтгаан нь диафрагмын материал ба агаарын нягтын ялгаа, улмаар агаарын орчны чанга яригчийн хэлбэлзэлд бага эсэргүүцэл (тодорхойлолт) байдаг. Эвэртэй чанга яригч (эвэр болон эвэрний өмнөх тасалгааны ашиглалтын улмаас) диафрагм дээр нэмэлт ачааллыг бий болгодог бөгөөд энэ нь эсэргүүцэлтэй тохирох нөхцлийг бүрдүүлдэг бөгөөд ингэснээр цацруулсан акустик хүчийг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь том динамик хүрээг олж авах, гармоник гажуудал бага, хөндлөн огтлолын гажуудлыг илүү сайн болгож, өсгөгч дээр бага ачаалал өгөх боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч эвэрт чанга яригчийг ашиглах үед тодорхой асуудлууд гарч ирдэг: бага давтамжийг ялгаруулахын тулд эвэрний хэмжээг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх шаардлагатай бөгөөд үүнээс гадна эвэрний өмнөх жижиг камер дахь дууны даралтын өндөр түвшин нь нэмэлт шугаман бус гажуудал үүсгэдэг. , гэх мэт.

Ангилал: Эвэртэй чанга яригчийг хоёр үндсэн ангилалд хувааж болно. өргөн амтай, нарийн амтай. Нарийхан амсартай RG нь жолооч гэж нэрлэгддэг тусгайлан бүтээсэн бөмбөгөр чанга яригч, дуут дохио ба эвэрний өмнөх камераас (ихэвчлэн фазын шилжүүлэгч эсвэл Венте их бие гэж нэрлэгддэг нэмэлт оруулгатай) бүрдэнэ.

Түүнээс гадна тэдгээрийг ангилж болно эвэр хэлбэр:экспоненциал, атираат, олон эст, хоёр туйлт, радиаль гэх мэт. Эцэст нь тэдгээрийг дараах байдлаар хувааж болно. давтамжийн домэйн тоглуулах: бага давтамжтай (ихэвчлэн атираат), дунд болон өндөр давтамжтай, түүнчлэн Ашиглалтын талбаруудоффисын харилцаа холбоо (жишээлбэл, мегафон), концерт, театрын тоног төхөөрөмж (жишээлбэл, портал систем), дууны систем гэх мэт.

Төхөөрөмжийн үндсэн мэдээлэл: 8.32-р зурагт үзүүлсэн нарийн хоолойт дуут чанга яригчийн үндсэн элементүүдэд: эвэр, дуут дохионы өмнөх камер, жолооч орно.

амны хөндий - драйвер ачаалагдсан хувьсах хэсгийн хоолойг илэрхийлнэ. Дээр дурдсанчлан энэ нь акустик дизайны сортуудын нэг юм. Цэвэрлэгээ байхгүй бол чанга яригч нь богино залгааны нөлөөнөөс болж бага давтамжийг цацруулж чадахгүй. Чанга яригчийг төгсгөлгүй дэлгэц эсвэл өөр төрлийн загварт суурилуулахдаа түүний ялгаруулах акустик хүч нь цацрагийн эсэргүүцлийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгээс хамаарна. Хорт хавдар=1/2v 2 Ризл.Цацрагийн эсэргүүцлийн реактив бүрэлдэхүүн хэсэг нь зөвхөн агаарын нэмсэн массыг тодорхойлно.Бага давтамжтай үед долгионы урт нь ялгаруулагчийн хэмжээнээс их байх үед бөмбөрцөг долгион түүнийг тойрон тархдаг бол бага давтамжид цацраг туяа бага, урвалд орох чадвар давамгайлдаг. , давтамж нэмэгдэхийн хэрээр идэвхтэй эсэргүүцэл нэмэгдэж, бөмбөрцөг долгионд энэ нь тэнцүү байна Рizl=  cS(ка) 2 /2 (хавтгай долгионд энэ нь түүнээс их ба тэнцүү байна Рizl=  -аасС), S нь ялгаруулагчийн талбай, a нь түүний радиус, k нь долгионы тоо юм. Бөмбөрцөг долгионы нэг онцлог нь түүний доторх даралт нь зайтай харьцуулахад маш хурдан буурдаг явдал юм. p~1/r. Хэрэв радиаторыг хөндлөн огтлол нь аажмаар нэмэгдэж буй хоолойд байрлуулсан бол бага давтамжтай цацрагийг (өөрөөр хэлбэл, богино залгааны нөлөөг арилгах) өгч, долгионы хэлбэрийг хавтгай руу ойртуулах боломжтой. Ийм хоолойг гэж нэрлэдэг амны хөндий.

Ялгаруулагч байрладаг эвэрний оролтыг нэрлэдэг хоолой,болон хүрээлэн буй орчинд дуу чимээ гаргадаг гаралт, - ам.Эвэр нь диафрагмын ачааллыг ихэсгэх ёстой тул хоолой нь жижиг радиустай (талбай) байх ёстой бөгөөд зөвхөн энэ тохиолдолд эрчим хүчний үр дүнтэй хувирал бий болно. Гэхдээ тэр үед амны хөндийн хангалттай том диаметртэй байх ёстой, учир нь. Нарийхан хоолойд долгионы урт нь гаралтын радиусаас -илүү -a-, (өөрөөр хэлбэл > 8a нөхцөл хангагдсан) энергийн ихэнх хэсэг нь буцаж тусч, байнгын долгион үүсгэдэг, энэ үзэгдлийг ашигладаг. хөгжмийн үлээвэр зэмсэгт. Хоолойн нүх томорвол (<a/3),то Rизл приближается к сопротивлению воздушной среды и волна беспрепятственно излучается в окружающее пространство устьем рупора.

Генераторын хэлбэрэвэр нь эрчим хүчний "тархалтыг" багасгахын тулд сонгох ёстой, i.e. дууны даралтын огцом бууралт, тиймээс долгионы фронтын бөмбөрцөг хэлбэрийг хавтгай долгион руу ойртох байдлаар хувиргах, энэ нь цацрагийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг (хавтгай долгионы хувьд энэ нь бөмбөрцөгөөс өндөр байдаг) ба буурдаг. даралтын бууралтын хурд; Үүнээс гадна генераторын хэлбэрийг сонгох нь дууны энергийг өгөгдсөн өнцгөөр төвлөрүүлэх боломжийг олгодог, өөрөөр хэлбэл энэ нь чиглүүлэх шинж чанарыг бүрдүүлдэг.

Тиймээс эвэр нь жижиг хоолойтой байх ёстой бөгөөд хоолойны хөндлөн огтлол нь аажмаар нэмэгдэж, амны хэмжээ ихсэх ёстой. Эвэрний зөвшөөрөгдөх тэнхлэгийн урттай амны том хэмжээтэй байхын тулд эвэрний хөндлөн огтлолын өсөлтийн хурд нь хөндлөн огтлолын хэмжээ нэмэгдэх тусам нэмэгдэх ёстой (Зураг 8.33). Энэ шаардлагыг жишээ нь эврийн экспоненциал хэлбэрээр хангадаг.

Sx = S 0 д  х , (8.2)

Эвэрний хоолойн хэсэг нь хаана байна; Sx - хоолойноос дурын х зайд байрлах эвэрний хэсэг; - эвэр тэлэлтийн үзүүлэлт. -ийн нэгж нь 1/м байна. Эвэрний тэлэлтийн коэффициент нь тэнхлэгийн уртын нэгжид ногдох эвэрний хөндлөн огтлолын өөрчлөлтөөр хэмжигдэх утга юм. Экспоненциал эвэрийг зурагт үзүүлэв. 2, эвэрний тэнхлэгийн уртын сегмент гэдгийг харуулсан dLхөндлөн огтлолын тогтмол харьцангуй өөрчлөлттэй тохирч байна. Экспоненциал эвэрт үүсэх долгионы үйл явцын дүн шинжилгээ нь ялгаруулагчийг ачаалах цацрагийн эсэргүүцэл нь давтамжаас хамаардаг болохыг харуулж байна (Зураг 8.34). Графикаас харахад эмиттерийн хэлбэлзлийн давтамж нь тодорхой давтамжаас давсан тохиолдолд л экспоненциал эвэр дэх долгионы процесс боломжтой болно. шүүмжлэлтэй(fcr). Критик давтамжаас доогуур эвэрний цацрагийн эсэргүүцлийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсэг нь тэг, эсэргүүцэл нь цэвэр реактив бөгөөд эвэр дэх агаарын массын инерцийн эсэргүүцэлтэй тэнцүү байна. Тодорхой давтамжаас эхлэн эгзэгтэй давтамжаас 40% -иар илүү идэвхтэй цацрагийн эсэргүүцэл нь реактиваас давсан тул цацраг нь нэлээд үр дүнтэй болдог. 8.34-р зурагт үзүүлсэн графикаас харахад эгзэгтэй давтамжаас дөрөв дахин их давтамжтай үед цацрагийн эсэргүүцэл тогтмол хэвээр байна. Чухал давтамж нь эврийн тэлэлтийн хүчин зүйлээс дараахь байдлаар хамаарна.  cr= с/2,хаана -аас - дууны хурд. (8.3)

Агаар дахь дууны хурдны утгыг 20 градус 340 м / сек температурт авснаар та эвэрний тэлэлтийн индексийн хоорондох дараах хамаарлыг олж авах боломжтой.  ба чухал давтамж f cr (Гц):  ~0.037f кр.

Эвэрний эгзэгтэй давтамжийн хэмжээ, улмаар цацрагийн эсэргүүцлийн давтамжийн хариу үйлдэл төдийгүй эвэрний хэмжээсүүд нь эвэрний тэлэлтийн индексээс хамаарна. Эвэрний тэнхлэгийн уртыг (1) томъёогоор x=L-ээр дараах байдлаар тодорхойлж болно.

L=1/  бүртгэл С л /С 0 (8.4)

(3) илэрхийллээс дараахь дүгнэлтийг гаргаж болно: эвэрний эгзэгтэй давтамжийг багасгахын тулд эвэрний тэлэлтийн коэффициентийг (2) багасгах шаардлагатай тул энэ тохиолдолд эвэрний тэнхлэгийн урт L нэмэгдэх ёстой. . Энэ хамаарал нь өндөр чанартай акустик системд эвэр чанга яригч ашиглах гол асуудал бөгөөд "өнхрөх" эвэр ашиглах шалтгаан болдог. Экспоненциал эвэрний цацрагийн эсэргүүцлийн графикийг зурахдаа (Зураг 8.36) төгсгөлтэй урттай эвэрт үргэлж хэсэгчлэн тохиолддог амнаас эвэрт долгионы тусгалыг тооцохгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүссэн байнгын долгион нь цацрагийн эсэргүүцлийн утгын зарим хэлбэлзлийг үүсгэдэг. Эвэрний амнаас гарах дууны тусгал нь зөвхөн нам давтамжийн бүсэд л тохиолддог. Давтамж нэмэгдэхийн хэрээр зөөвөрлөгчийн акустик шинж чанар (эвэрт болон эвэрт гадна) тэгшилж, эвэрт дууны тусгал үүсэхгүй, эвэрний оролтын акустик эсэргүүцэл бараг тогтмол хэвээр байна.

Цочролын өмнөх камер:Чанга яригчийн цацрагийн акустик хүч нь цацрагийн идэвхтэй эсэргүүцэл ба радиаторын чичиргээний хурдаас хамаардаг тул нарийн хүзүүтэй эвэр чанга яригчийг нэмэгдүүлэхийн тулд хүч, хурдыг акустик хувиргах зарчмыг ашигладаг. 2-р хоолойн эвэрний хоолойг радиатор 1-ийн хэмжээтэй харьцуулахад хэд хэдэн удаа багасгасан (Зураг 8.35). Эвэр 3-ын диафрагм ба хоолойн хооронд үүссэн эзэлхүүнийг эвэрний өмнөх камер гэж нэрлэдэг. Бид нөхцөлт эвэрний өмнөх камер дахь нөхцөл байдлыг S 1 талбайтай өргөн хоолойд ачаалагдсан поршений хэлбэлзэл S 0 нарийн хоолой болж хувирах байдлаар төсөөлж болно (Зураг 8.35). диафрагмын талбайтай тэнцэх талбайтай хоолой (өргөн амны эвэр) байвал түүний цацрагийн эсэргүүцэл Рizl= -аасС 1 , мөн үүнээс ялгарах акустик хүч нь ойролцоогоор тэнцүү байх болно Ra = 1/2R izl v 1 2 =1/2  -аасС 1 v 1 2 (Эдгээр харилцаа нь зөвхөн хавтгай долгионы хувьд хүчинтэй боловч тодорхой таамаглалаар энэ тохиолдолд ч ашиглаж болно.) нарийн оролттой хоёрдахь хоолойд ачаалах үед диафрагмын хэлбэлзэлд нэмэлт эсэргүүцэл (тодорхойлолт) гарч ирдэг (хоёр хоолойн уулзвар дээр үүссэн ойсон долгионы улмаас). Цочролын өмнөх камер дахь агаар нь шахагдах боломжгүй, дараа нь хүчний үйл ажиллагааны дор камерт үүссэн даралт p. Ф 1 S 1 талбайтай поршений (диафрагм) дээр эвэрний хоолойд агаарт дамждаг бөгөөд хүчийг тодорхойлдог. Ф 0 , талбайтай эвэрний хоолойд үйлдэл хийх С 0 :

p=Ф 1 /С 1 , Ф 0 =pS 0 (8.5).

Үүнээс дараах харилцааг олж авна. Ф 1 /С 1 =Ф 0 /С 0 , Ф 1 /Ф 0 =С 1 /С 0 . Ялгаруулагчийн талбайн эвэрний хоолойн талбайн харьцааг S 1 / S 0 гэж нэрлэдэг. акустик хувиргах коэффициентболон тэмдэглэсэн П.Тиймээс хүчний харьцааг дараах байдлаар илэрхийлж болно. Ф 1 =nF 0 . Эвэрний амсар дахь диафрагм ба агаарын эзэлхүүний хурдны тэгш байдлын нөхцлөөс (өөрөөр хэлбэл эвэрний өмнөх тасалгаанаас нүүлгэн шилжүүлэх үед диафрагмаас нүүлгэсэн агаарын эзэлхүүнийг хадгалах нөхцлөөс) дараахь хамаарлыг тодорхойлно. олж авсан: S 1 v 1 \u003d S 0 v 0 эсвэл: v 0 /v 1 =С 1 /С 0 =n. (8.6).

Хүлээн авсан харилцаа нь дараахь дүгнэлтийг хийх боломжийг бидэнд олгодог: илүү их хүчний үйл ажиллагааны дор диафрагм (F 1 > F 0) бага хурдтай (V 1) хэлбэлздэг.<. V 0), значит, она испытывает большее сопротивление среды при колебаниях. Значение Z L в таком случае (учитывая, что импеданс по определению есть отношение силы к скорости колебаний Z L =F 1 /v 1) будут равны с учетом соотношений (8.5)и (8.6): Z L =F 1 /v 1 =S 1 p/v 1 =S 1 p/{v 0 S 0 /S 1 }=(S 1 2 /S 0 2)S 0 p/v 0 . (8.7)

Хэрэв бүлүүр нь нарийн хоолойн оролт дээр байсан бол түүний эсэргүүцэл нь Rred=cS 0-тэй тэнцүү байх ба тодорхойлолтоор Rout=F 0 /v 0 =S 0 p/v 0, өөрөөр хэлбэл. S 0 p/v 0 =cS 0, энэ илэрхийлэлийг (8.7) томъёонд орлуулснаар бид дараахь зүйлийг авна.

З Л =(С 1 2 /С 0 2 ) С 0  -аас=(С 1 /С 0 ) С 1  -аас. (8.8)

Ийм эсэргүүцэл cS 0-ийг коэффициентээр үржүүлэх (С 1 2 /С 0 2 ) зарим бууруулагч трансформаторын хэрэглээтэй тэнцэх бөгөөд үүнийг харгалзах эквивалент хэлхээний диаграммаас харж болно (Зураг 8.37).

Тиймээс, хэрэв нэмэлт эсэргүүцэл байгаа тохиолдолд цацрагийн акустик хүч нэмэгдэж, дараахь хэмжээтэй тэнцүү байна.

Ra = 1/2 cZ Л =1/2  -аасС 1 v 1 2 (С 1 /С 0 ). (8.9)

Тиймээс эвэрний өмнөх камерын улмаас акустик хувиргалтыг ашиглах нь акустик хүчийг (S 1 / S 0) дахин нэмэгдүүлэх боломжтой болгодог бөгөөд энэ нь эвэрт чанга яригчийн үр ашгийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Акустик хувиргах коэффициентийн утга нь хязгаарлагдмал, учир нь энэ нь радиаторын талбай (S 1) ба эвэрний хоолойн талбайгаас (So) хамаардаг. Ялгаруулагчийн талбайн өсөлт нь түүний массын өсөлттэй холбоотой юм. Том массын ялгаруулагч нь өндөр давтамжийн үед их хэмжээний инерцийн эсэргүүцэлтэй байдаг бөгөөд энэ нь цацрагийн эсэргүүцэлтэй тохирч байна. Үүний үр дүнд өндөр давтамжтай үед чичиргээний хурд буурч, улмаар акустик хүч буурдаг. Эвэрний хоолойн хэсэг буурах тусам акустик хувиргах коэффициент нэмэгддэг боловч энэ нь тодорхой хязгаарт хүлээн зөвшөөрөгддөг. шугаман бус гажуудал нэмэгдэхэд хүргэдэг. Ихэвчлэн акустик хувиргах коэффициентийг 15-20 гэсэн дарааллаар сонгоно.

Дуут чанга яригчийн үр ашгийг дараах томъёогоор ойролцоогоор тодорхойлж болно. Үр ашиг=2R Э Р ET /(Р Э +Р ET ) 2 x100%, (8.10)

Энд R E нь дуут ороомгийн идэвхтэй эсэргүүцэл, R ET \u003d S 0 (BL) 2 /cS 1 2, энд B нь завсар дахь индукц, L нь дамжуулагчийн урт юм. 50% -тай тэнцэх хамгийн их үр ашиг R E = R ET үед хүрдэг бөгөөд үүнийг практикт олж авах боломжгүй юм.

GG эвэр дэх шугаман бус гажуудал нь чанга яригчийн толгойд тохиолддог ердийн шалтгаануудаар тодорхойлогддог: дуут ороомгийн соронзон оронтой шугаман бус харилцан үйлчлэл, суспензийн шугаман бус уян хатан байдал гэх мэт, мөн тусгай шалтгаанууд, тухайлбал өндөр даралт. эвэрний хоолойд термодинамик нөлөөлөл нөлөөлж эхлэхээс гадна эвэрний өмнөх камерт шугаман бус агаарын шахалт үүсдэг.

ялгаруулагч,Эвэрт чанга яригч нь ердийн электродинамик чанга яригч юм.Өргөн амны эвэрт (урд талын камергүй) энэ нь хүчтэй нам давтамжийн чанга яригч юм.дууны систем гэх мэт.

Нарийн хоолойтой чанга яригч нь тусгай төрлийн электродинамик чанга яригчийг (ихэвчлэн нэрлэдэг) ашигладаг. жолооч нар) Загварын жишээг 8.32-р зурагт үзүүлэв. Дүрмээр бол тэдгээр нь суспензийн хамт хийсэн (титан, бериллий, хөнгөн цагаан тугалган цаас, шингээсэн шилэн утас гэх мэт) хатуу материалаар хийсэн бөмбөгөр диафрагмтай байдаг (синусоид эсвэл тангенциал Атираат) Дууны ороомог нь гадна талын ирмэг дээр бэхлэгддэг. диафрагм (хоёр буюу дөрвөн давхар ороомог бүхий хөнгөн цагаан тугалган цаас эсвэл хатуу төрлийн цаасаар хийсэн хүрээ) суспензийг соронзон хэлхээний дээд фланц дээр тусгай цагирагаар бэхэлсэн. Хөндлөнгийн эсрэг оруулга (Vente-ийн бие) диафрагмын дээгүүр суурилуулсан - акустик линз диафрагмын янз бүрийн хэсгүүдээс ялгарах акустик долгионы фазын шилжилтийг тэнцүүлэх. Зарим өндөр давтамжийн загварт тусгай цагираг хэлбэрийн диафрагм ашигладаг.

Бага давтамжийн бүс дэх дуут чанга яригчийн ажиллагааг шинжлэхийн тулд цахилгаан механик аналогийн аргыг ашигладаг. Тооцооллын аргууд нь ихэвчлэн Thiele-Small онолыг ашигладаг бөгөөд үүний үндсэн дээр ердийн конус чанга яригчийг тооцоолох аргыг ашигладаг. Ялангуяа жолоочийн хувьд Thiele-Small параметрийн хэмжилт нь нам давтамжийн эвэр чанга яригчийн давтамжийн хариу урвалын хэлбэрийг үнэлэх боломжийг олгодог. 8.37-д муруйн гулзайлтын давтамжийг дараах байдлаар тодорхойлсон давтамжийн хариу хэлбэрийг үзүүлэв: f LC = (Q ts) f s /2; f HM = 2f s / Q ts ; f HVC =R e / L e ; f HC \u003d (2Q ts) f s V as / V fs ; энд Q ts нь нийт чанарын хүчин зүйл; f s \ радиаторын резонансын давтамж; R e ,L e - дуу хоолойны ороомгийн эсэргүүцэл ба индукц, V fs - эквивалент эзлэхүүн, V as - эвэрний өмнөх камерын эзэлхүүн.

Эвэртэй чанга яригчаас ялгарах дууны талбайн бүтцийн бүрэн тооцоог, түүний дотор шугаман бус процессыг харгалзан тоон аргаар (FEM эсвэл BEM), жишээлбэл, програм хангамжийн багц ашиглан хийдэг. http://www.sonicdesign.se/ ;http://www.users.bigpond.com/dmcbean/ ;http://melhuish.org/audio/horn.htm

Дуут чанга яригчийн нэг гол үүрэг бол янз бүрийн зорилгоор дууны системд чухал ач холбогдолтой өгөгдсөн чиглүүлэлтийн шинж чанарыг бүрдүүлэх явдал юм. эвэр хэлбэрүүд, гол нь:

= экспоненциалэвэр, ихэнх эвэр чанга яригчийг задгай орон зайд оноогоор хийдэг, жишээлбэл, дотоодын загварууд 50GRD9, 100GRD-1 гэх мэт;

=хэсэгчилсэнөндөр давтамжийн чиглэлийн хурцадмал байдалтай тэмцэхэд зориулагдсан эвэр (Зураг 8.38) Хэсгийн эвэр нь хоолой, амаараа холбогдсон хэд хэдэн жижиг эвэрээс бүрдэнэ. Үүний зэрэгцээ тэдгээрийн тэнхлэгүүд нь орон зайд сэнстэй болж хувирдаг боловч эс тус бүрийн чиглүүлэлт нь давтамжтайгаар хурцдах боловч бүлгийн ялгаруулагчийн ерөнхий чиглүүлэлт өргөн хэвээр байна.

=радиальэвэр нь янз бүрийн тэнхлэгийн дагуу өөр өөр муруйлттай байдаг (Зураг 8.39a, b) Цацрагийн хэв маягийн өргөнийг Зураг 8.43b-д үзүүлэв.мониторууд, үүнээс гадна тэдгээрийг кино театрт ашигладаг.

Дуут чанга яригч дахь чиглүүлэх шинж чанарыг өргөжүүлэхийн тулд, акустик тархалтлинз (Зураг 8.40).

=дифракцэвэр (Зураг 8.41а,б) нэг хавтгайд нарийн нүхтэй, нөгөө талдаа өргөн нүхтэй байна. Нарийн хавтгайд энэ нь өргөн, бараг тогтмол цацрагийн хэв маягтай, босоо байрлалд илүү нарийсдаг. Ийм эвэрний хувилбаруудыг орчин үеийн дууг өсгөх технологид өргөн ашигладаг.

Амны хөндий жигд хамрах хүрээ(хэдэн жилийн судалгааны дараа тэдгээрийг JBL бүтээсэн), хоёр хавтгайд чиглүүлэгчийг хянах боломжийг танд олгоно (Зураг 8.42a, c).

тусгай хэлбэр өнхрүүлсэн амны аппаратбага давтамжийн ялгаруулагчийг бий болгоход ашигладаг fig.8.43. Анхны кино театрын системийг 1930-аад онд бүтээжээ. Нарийн хоолойтой, өргөн амтай чанга яригч дахь буржгар эвэр нь өндөр чанарын хяналтын нэгж, концерт, театрын тоног төхөөрөмжийн хүчирхэг акустик систем гэх мэт өргөн хэрэглэгддэг.

Одоогийн байдлаар дуу өсгөгч төхөөрөмж болон гэр ахуйн аудио төхөөрөмжид зориулж өөр төрлийн эвэр үйлдвэрлэж байна. Томоохон концертын танхим, диско, цэнгэлдэх хүрээлэн гэх мэтийг дуугаргах практикт дуут дуут чанга яригчийг бас ашигладаг. кластерууд.

Чанга яригч нь оролтод байгаа цахилгаан дуут дохиог гаралт дээрх дуут акустик дохио болгон хувиргадаг төхөөрөмж юм. Чанарыг зохих ёсоор хангахын тулд чанга яригч нь чанга, өндөр чанартай ажиллах ёстой - аудио дохиог хүлээн зөвшөөрөгдөх (дуут) динамик (85-120 дБ) ба давтамжийн (200-5000 Гц) мужид дахин гаргах.

Чанга яригч нь хүний ​​үйл ажиллагааны янз бүрийн салбарт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг: үйлдвэрлэл, тээвэр, спорт, соёл урлаг, ахуйн үйлчилгээ. Жишээлбэл, аж үйлдвэрт чанга яригчийг чанга яригчтай холбоо (GGS), тээврийн салбарт - яаралтай тусламжийн холбоо, зарлал, дотоодын салбарт - пейжерийн мэдэгдэл, арын хөгжмийн нэвтрүүлэгт ашигладаг. Соёл, спортын салбарт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нь үйл явдлын өндөр чанартай хөгжмийн зохион байгуулалтад зориулагдсан мэргэжлийн акустик систем юм. Ийм системийн үндсэн дээр дууны дэмжлэгийн систем (SPS) баригдсан. Чанга яригчийг хүн амыг хамгаалах олон төрлийн зохион байгуулалтын арга хэмжээнд идэвхтэй ашигладаг: аюулгүй байдлын чиглэлээр - сэрэмжлүүлэх систем, нүүлгэн шилжүүлэх менежмент (SOUE), иргэний хамгаалалтын салбарт - орон нутгийн сэрэмжлүүлгийн систем (LSO) -д зориулагдсан. гал түймэр, онцгой байдлын үед хүмүүст шууд (дуут) мэдэгдэх.

2. Трансформаторын чанга яригч

Трансформаторын чанга яригч - суурилуулсан трансформатор бүхий чанга яригч нь утастай өргөн нэвтрүүлгийн системийн эцсийн идэвхжүүлэгч элементүүд бөгөөд тэдгээрийн үндсэн дээр галын дохиоллын систем, орон нутгийн нийтийн дуудлагын систем, нийтийн дуудлагын системийг бий болгодог. Ийм системд нэг чанга яригч эсвэл хэд хэдэн чанга яригчтай шугамыг өргөн нэвтрүүлгийн өсгөгчийн өндөр хүчдэлийн гаралттай холбосон трансформаторыг тохируулах зарчмыг хэрэгжүүлдэг. Өндөр хүчдэлийн шугамд дохио дамжуулах нь одоогийн бүрэлдэхүүн хэсгийг багасгах замаар дамжуулсан эрчим хүчний хэмжээг хэмнэх, улмаар утсан дээрх алдагдлыг багасгах боломжийг олгодог. Трансформаторын чанга яригч дээр хувиргах 2 үе шат явагдана. Эхний шатанд өндөр хүчдэлийн аудио дохионы хүчдэлийг трансформаторын тусламжтайгаар бууруулж, хоёр дахь шатанд цахилгаан дохиог дуут акустик дохио болгон хувиргадаг.

Зураг дээр хананд суурилуулсан трансформаторын чанга яригчийн арын хэсгийг харуулав. Трансформаторын чанга яригч нь дараахь хэсгүүдээс бүрдэнэ.

Чанга яригчийн орон сууц нь хэрэглээнээс хамааран янз бүрийн материалаар хийгдсэн байж болох бөгөөд өнөөдөр хамгийн өргөн нь ABS хуванцар юм. Энэ хайрцаг нь чанга яригч суурилуулахад хялбар, гүйдэл дамжуулагч хэсгүүдийг тоос, чийгээс хамгаалах, акустик шинж чанарыг сайжруулах, шаардлагатай цацрагийн хэв маягийг (SDN) бүрдүүлэхэд шаардлагатай.

Бууруулах трансформатор нь оролтын шугамын өндөр хүчдэлийг (15/30/60/120 В эсвэл 25/75/100 В) электродинамик хөрвүүлэгчийн (чанга яригч) ажиллах хүчдэл хүртэл бууруулах зориулалттай. Трансформаторын анхдагч ороомог нь олон тооны цорго (жишээлбэл, бүрэн хүч, 2/3 чадал, 1/3 чадал) агуулж болох бөгөөд энэ нь гаралтын хүчийг өөрчлөх боломжийг олгодог. Цоргонууд нь тэмдэглэгдсэн бөгөөд терминалын блокуудтай холбогддог. Тиймээс, ийм цорго бүр өөрийн гэсэн эсэргүүцэлтэй (r, Ом) - давтамжаас хамааран реактив (трансформаторын анхдагч ороомгийн) байдаг. Эсэргүүцлийн утгыг сонгох (мэдэх) замаар оролтын өргөн нэвтрүүлгийн шугамын янз бүрийн хүчдэл (u, V) дээрх чанга яригчийн хүчийг (p, W) дараах байдлаар тооцоолж болно.

p = u 2 / r

Терминал блок нь өргөн нэвтрүүлгийн шугамыг трансформаторын чанга яригчийн анхдагч ороомгийн янз бүрийн цорго руу холбоход тав тухтай байдлыг хангадаг.

Чанга яригч - оролт дээрх цахилгаан дохиог гаралтын үед дуут (дуут) акустик дохио болгон хувиргах төхөөрөмж. Энэ нь бууруулагч трансформаторын хоёрдогч ороомогтой холбогдсон. Дуут чанга яригч дээр чанга яригчийн үүргийг дуут дохионд хатуу бэхэлсэн жолооч гүйцэтгэдэг.

3. Чанга яригч төхөөрөмж

Чанга яригч (электродинамик хувиргагч) - механик хөдөлгөөнт диафрагм эсвэл диффузорын системийг ашиглан оролт дээрх цахилгаан дохиог гаралтын үед дууны долгион болгон хувиргадаг чанга яригч (Интернэтээс авсан зураг, зургийг үз).

Электродинамик чанга яригчийн үндсэн ажлын хэсэг нь механик чичиргээг акустик болгон хувиргадаг диффузор юм. Чанга яригчийн диффузор нь радиаль соронзон орон дахь хатуу бэхлэгдсэн ороомог дээр ажилладаг хүчний нөлөөгөөр хөдөлдөг. Чанга яригч тоглох гэж буй аудио дохионд тохирох хувьсах гүйдэл ороомог дотор урсдаг. Чанга яригч дахь соронзон орон нь цагираг хэлбэрийн байнгын соронз ба хоёр фланц ба голын соронзон хэлхээгээр үүсгэгддэг. Ампер хүчний үйлчлэлийн дор ороомог нь цөм ба дээд фланцын хоорондох цагираг хэлбэрийн завсар дотор чөлөөтэй хөдөлж, түүний чичиргээ нь диффузор руу дамждаг бөгөөд энэ нь эргээд агаарт тархах акустик чичиргээ үүсгэдэг.

4. Дуут чанга яригчийн төхөөрөмж

Дуут чанга яригч нь дууны акустик дохиог хүлээн зөвшөөрөгдсөн давтамж, динамик мужид хуулбарлах (идэвхтэй үндсэн) хэрэгсэл юм. Эвэрний онцлог шинж чанар нь хязгаарлагдмал нээлтийн өнцөг, харьцангуй нарийхан давтамжийн хүрээний улмаас өндөр акустик дууны даралтыг хангах явдал юм. Дуут чанга яригчийг ихэвчлэн дуут дохио өгөхөд ашигладаг бөгөөд дуу чимээ ихтэй газар - газар доорх зогсоол, автобусны буудал зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг. Өндөр төвлөрсөн (нарийн чиглэлтэй) дуу чимээ нь тэдгээрийг төмөр замд ашиглах боломжийг олгодог. станцууд, метро. Ихэнхдээ эвэр чанга яригчийг цэцэрлэгт хүрээлэн, цэнгэлдэх хүрээлэн гэх мэт задгай талбайд дуугарахад ашигладаг.

Дуут чанга яригч (эвэр) нь драйвер (ялгаруулагч) болон хүрээлэн буй орчны хооронд тохирох элемент юм. Дуут дохиог чанга холбосон жолооч нь цахилгаан дохиог дууны энерги болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь дуут дохиог хүлээн авч, чангаруулдаг. Эвэр доторх дууны энергийг нэмэгдүүлэх нь дууны энергийн өндөр концентрацийг хангадаг тусгай геометрийн хэлбэрийн ачаар хийгддэг. Загварт нэмэлт төвлөрсөн суваг ашиглах нь чанарын шинж чанарыг хадгалахын зэрэгцээ эвэрний хэмжээг мэдэгдэхүйц багасгах боломжийг олгодог.

Эвэр нь дараах хэсгүүдээс бүрдэнэ (зураг, интернетээс авсан зургийг үзнэ үү).

• металл диафрагм (a);
• дуут ороомог эсвэл бөгж (b);
• цилиндр хэлбэртэй соронз (c);
• шахалтын драйвер (d);
• төвлөрсөн суваг буюу ирмэг (e);
• амны хөндий буюу чихэвч (f).

Дуут чанга яригч нь дараах байдлаар ажилладаг: цахилгаан дуут дохио нь шахалтын драйверын (d) оролтод тэжээгддэг бөгөөд үүнийг гаралтын үед акустик дохио болгон хувиргадаг. Жолооч (хатуу) дуут дохио (f) дээр бэхлэгдсэн бөгөөд дууны өндөр даралтыг бий болгодог. Жолооч нь цилиндр соронз (c) -ийг тойруулан ороосон дуут ороомог (ороомог эсвэл цагираг б) -аар хөдөлдөг (өдөөгдөх) хатуу металл диафрагмаас (а) бүрдэнэ. Энэ систем дэх дуу нь драйвераас тархаж, төвлөрсөн сувгаар (e) дамжиж, эвэрт (f) экспоненциалаар нэмэгддэг бөгөөд дараа нь гаралт руу шилждэг.

ТАЙЛБАР: Төрөл бүрийн уран зохиол, контекстээс хамааран дуут дохионы дараах нэрсийг олж болно - мегафон, дуугарагч, чанга яригч, тусгал, бүрээ.

5. Трансформаторын чанга яригчийг холбох

Өргөн нэвтрүүлгийн системд хамгийн түгээмэл сонголт бол дууны хэмжээ эсвэл хамрах хүрээг нэмэгдүүлэхийн тулд хэд хэдэн трансформаторын чанга яригчийг нэг өргөн нэвтрүүлгийн өсгөгчтэй холбох шаардлагатай байдаг.

Олон тооны чанга яригчтай бол тэдгээрийг өсгөгч рүү шууд биш, харин өсгөгч эсвэл унтраалгатай холбосон шугамд холбох нь хамгийн тохиромжтой (зураг харна уу).

Ийм шугамын урт нь нэлээд урт (1 км хүртэл) байж болно. Дараах дүрмийг дагаж хэд хэдэн ийм шугамыг нэг өсгөгчтэй холбож болно.

ДҮРЭМ 1: Трансформаторын чанга яригч нь өргөн нэвтрүүлгийн өсгөгчтэй (зөвхөн) зэрэгцээ холбогдсон байна.

ДҮРЭМ 2: Өргөн нэвтрүүлгийн өсгөгчтэй холбогдсон бүх чанга яригчийн нийт хүч (релений модулийг оруулаад) өргөн нэвтрүүлгийн өсгөгчийн нэрлэсэн хүчнээс хэтрэхгүй байх ёстой.

Холболтын (холболтын) тав тухтай, найдвартай байдлыг хангахын тулд тусгай терминал блокуудыг ашиглах шаардлагатай.

6. Чанга яригчийн ангилал

Чанга яригчийн боломжит ангиллыг зурагт үзүүлэв.

Нийтийн дууны чанга яригчийг дараах ангилалд хувааж болно.

• Хэрэглээний бүсээр
• Онцлог шинж чанаруудын дагуу
• Дизайнаар.

7. Чанга яригчийн хамрах хүрээ

Чанга яригч нь дуут мэдэгдлээс эхлээд арын хөгжмийн нэвтрүүлэг хүртэлх акустик шинж чанараас хамааран нам гүм орчинд ашиглагддаг чанга яригчаас эхлээд чимээ шуугиантай гадаа ашигладаг чанга яригч хүртэл өргөн хүрээний хэрэглээтэй.

Ашиглалтын нөхцөл, хэрэглээнээс хамааран чанга яригчийг 3 үндсэн бүлэгт хувааж болно.

1. Дотоод гүйцэтгэлийн чанга яригчийг хаалттай өрөөнд ашиглахад ашигладаг. Энэ бүлгийн чанга яригч нь хамгаалалт багатай байдаг (IP-41).
2. Гадна чанга яригч - гадаа ашиглахад ашигладаг. Ийм чанга яригчийг гудамжны чанга яригч гэж нэрлэдэг. Энэ бүлгийн чанга яригч нь өндөр түвшний хамгаалалтаар тодорхойлогддог (IP-54).
3. Тэсрэлтээс хамгаалсан чанга яригч (дэлбэрэлт тэсвэртэй) - тэсэрч дэлбэрэх аюултай өрөөнүүд эсвэл түрэмгий (тэсрэх) бодисын агууламж өндөртэй газар ашиглахад ашигладаг. Энэ бүлгийн чанга яригч нь өндөр түвшний хамгаалалтаар тодорхойлогддог (IP-67). Ийм чанга яригчийг газрын тос, байгалийн хийн үйлдвэр, атомын цахилгаан станц зэрэгт ашигладаг.

Бүлэг бүрийг IP хамгаалалтын харгалзах анги (зэрэг)-тэй холбож болно. Хамгаалалтын зэрэг нь аюултай гүйдэл дамжуулах болон механик хэсгүүдэд нэвтрэх, хатуу биет ба (эсвэл) ус бүрхүүлд нэвтрэхийг хязгаарлах арга юм.

Цахилгаан тоног төхөөрөмжийн бүрхүүлийн хамгаалалтын зэрэглэлийн тэмдэглэгээг олон улсын хамгаалалтын тэмдэг (IP) ба хоёр тоог ашиглан хийдэг бөгөөд эхнийх нь хатуу биет, хоёр дахь нь ус нэвтрэхээс хамгаалах гэсэн үг юм.

Чанга яригчийн хувьд хамгийн түгээмэл нь дараах хамгаалалтын зэрэг юм.

• IP-41Үүнд: 4 - 1 мм-ээс их хэмжээтэй гадны биетээс хамгаалах; 1 - Босоо дуслаар ус нь төхөөрөмжийн үйл ажиллагаанд саад болохгүй. Энэ ангийн чанга яригчийг ихэвчлэн дотор суулгадаг.
• IP-54Үүнд: 5 - тоосны хамгаалалт, дотор нь тоос нэвтэрч болох боловч энэ нь төхөөрөмжийн үйл ажиллагаанд саад учруулахгүй байх ёстой; 4 - шүрших. Аль ч чиглэлд унаахаас хамгаална. Энэ ангийн чанга яригчийг ихэвчлэн задгай талбайд суурилуулдаг.
• IP-67Үүнд: 6 - тоос үл нэвтрэх, тоос нь төхөөрөмжид орохгүй байх, хүрэлцэхээс бүрэн хамгаалах; 7 - Богино хугацааны усанд дүрэх үед төхөөрөмжийн ажиллагааг алдагдуулах хэмжээний ус орох ёсгүй. Энэ ангийн чанга яригчийг чухал нөлөөнд автдаг газруудад суурилуулсан. Мөн өндөр түвшний хамгаалалт байдаг.

8. Чанга яригчийн техникийн үзүүлэлтүүд

Чанга яригчийг хэрэглээний талбар, шийдвэрлэх даалгаврын ангиллаас хамааран дараахь шалгуурын дагуу ангилж болно.

• далайц-давтамжийн шинж чанарын өргөнөөр (AFC);
• цацрагийн хэв маягийн өргөнөөр (SDN);
• дууны даралтын түвшингээр.

8.1 Чанга яригчийг давтамжийн хариу урвалаар ангилах

Давтамжийн хариу урвалын өргөнөөс хамааран чанга яригчийг нарийн зурваст хувааж болох бөгөөд тэдгээрийн зурвас нь зөвхөн ярианы мэдээллийг хуулбарлахад хангалттай (200 Гц-ээс 5 кГц), өргөн зурвасын (40 Гц-ээс 20 кГц хүртэл), зөвхөн яриа төдийгүй хөгжмийг хуулбарлахад ашигладаг.

Дууны даралтын хувьд чанга яригчийн давтамжийн хариу үйлдэл нь ажлын төвөөс тодорхой зайд байрлах чөлөөт талбайн тодорхой цэгт чанга яригчийн боловсруулсан дохионы давтамжаас дууны даралтын түвшний график эсвэл тоон хамаарал юм. чанга яригчийн гаралтын хүчдэлийн тогтмол утгад.

Давтамжийн хариу урвалын өргөнөөс хамааран чанга яригч нь нарийн, өргөн зурвастай байж болно.

Нарийн зурвасын чанга яригч нь хязгаарлагдмал давтамжийн хариу үйлдэлээр тодорхойлогддог бөгөөд дүрмээр бол 200 ... 400 Гц - эрэгтэй дуу хоолой, 5 ... 9 кГц хүртэл - эмэгтэй ярианы мэдээллийг хуулбарлахад ашиглагддаг. өндөр хоолой.

Өргөн зурвасын чанга яригч нь өргөн давтамжийн хариу үйлдэлтэй байдаг. Чанга яригчийн дууны чанарыг давтамжийн хариу урвалын тэгш бус байдлын хэмжээ - өгөгдсөн давтамжийн муж дахь дууны даралтын түвшний хамгийн их ба хамгийн бага утгын зөрүүгээр тодорхойлно. Тохиромжтой чанарыг хангахын тулд энэ үнэ цэнэ 10% -иас хэтрэхгүй байх ёстой.

8.2 Чанга яригчийг цацрагийн өргөнөөр ангилах

Цацрагийн өргөнийг (BPA) чанга яригчийн төрөл, хийц, ихэнх тохиолдолд давтамжийн хүрээгээр тодорхойлно.

Нарийн SDN бүхий чанга яригчийг нарийн чиглэлтэй гэж нэрлэдэг (жишээлбэл, дуут чанга яригч, гэрэлтүүлэгч). Ийм чанга яригчийн давуу тал нь дууны өндөр даралт юм.

Өргөн хүрээний чанга яригчийг өргөн чиглэлтэй гэж нэрлэдэг (жишээлбэл, акустик систем, дууны багана, кабинетийн чанга яригч).

8.3 Чанга яригчийг дууны даралтаар ангилах

Чанга яригчийг дууны даралтын түвшингээр нь ялгаж болно.

Дууны даралтын түвшин SPL (Дууны даралтын түвшин) - 1 кГц давтамжтай синусоид дууны долгионы сонсголын босготой харгалзах 20 мкПа-ийн жишиг даралтад хамаарах харьцангуй масштабаар хэмжсэн дууны даралтын утга. Чанга яригчийн мэдрэг чанар гэж нэрлэгддэг SPL утгыг (децибел, дБ-ээр хэмжсэн) дууны даралтын (хамгийн их) түвшин болох max SPL-ээс ялгах ёстой бөгөөд энэ нь чанга яригчийн зарласан динамик хүрээний дээд түвшнийг гажуудалгүйгээр хуулбарлах чадварыг тодорхойлдог. Тиймээс чанга яригчийн дууны даралтыг (паспорт дээр үүнийг maxSPL гэж нэрлэдэг) өөрөөр хэлбэл чанга яригчийн эзэлхүүн гэж нэрлэдэг бөгөөд түүний мэдрэмж (SPL) ба цахилгаан (паспорт) хүч (P, W), хөрвүүлсэн нийлбэр юм. "арван логарифмын" дүрмийн дагуу децибел (дБ) хүртэл:

maxSPL = SPL + 10Lg(P)

Энэ томъёоноос харахад дууны даралтын өндөр эсвэл бага түвшин (чанга) нь түүний цахилгаан хүчнээс биш, харин чанга яригчийн төрлөөр тодорхойлогддог мэдрэмжээс ихээхэн хамаардаг.

Дотор чанга яригчийн maxSPL нь ихэвчлэн 100 дБ-ээс бага байдаг бол жишээлбэл, дуут чанга яригчийн дууны даралт 132 дБ хүртэл өндөр байж болно.

8.4 Чанга яригчийг загвараар нь ангилах

Өргөн нэвтрүүлгийн системд зориулсан чанга яригч нь дизайны хувьд ялгаатай байдаг. Хамгийн ерөнхий тохиолдолд чанга яригчийг хайрцагны чанга яригч (электродинамик чанга яригчтай) болон дуут чанга яригч гэж хувааж болно. Засгийн газрын чанга яригч нь эргээд тааз, хана, хонгил, дээд хэсэгт хуваагдана. Эвэр чанга яригч нь нээлтийн хэлбэрээр ялгаатай байж болно - дугуй, тэгш өнцөгт, материал - хуванцар, хөнгөн цагаан.

Дизайнаар чанга яригчийг ангилах жишээг "ROXTON чанга яригчийн дизайны онцлог" нийтлэлд өгсөн болно.

9. Илтгэгчийн байршил

Хамгийн тулгамдсан асуудлын нэг бол зөв төрөл, тоо хэмжээг сонгох явдал юм. Чанга яригчийг зөв зохион байгуулснаар та сайн үр дүнд хүрч чадна - дууны өндөр чанар, дэвсгэрийн ойлгомжтой байдал, дууны жигд (тав тухтай) тархалт. Зарим жишээ хэлье.

Дуут чанга яригчийг дуу авианы чиг баримжаа, өндөр үр ашигтай гэх мэт шинж чанараараа задгай талбайг дуугаргахад ашигладаг.

Коридор, галлерей болон бусад өргөтгөсөн өрөөнд дууны проектор суурилуулахыг зөвлөж байна. Гэрэлтүүлгийг коридорын төгсгөлд суулгаж болох нэг чиглэлтэй гэрэлтүүлэгч, коридорын дунд хэсэгт хоёр чиглэлтэй гэрэлтүүлэгч суурилуулж, хэдэн арван метрийн уртыг хялбархан нэвтрүүлэх боломжтой.

Таазны чанга яригчийг ашиглахдаа чанга яригчаас гарах дууны долгион шалан дээр перпендикуляр тархдаг гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй; шалнаас 1.5 м зайд тэмдэглэнэ (зохицуулалтын баримт бичгийн дагуу).

Таазны акустикийг тооцоолох ихэнх асуудалд дууны долгионыг геометрийн туяагаар тодорхойлдог (геометрийн) цацрагийн аргыг ашигладаг. Энэ тохиолдолд таазны чанга яригчийн цацрагийн хэв маяг нь баруун гурвалжны дээд хэсгийн өнцөг, суурийн хагас нь тойргийн радиусыг тодорхойлдог. Тиймээс таазны чанга яригчаар дуугарч буй талбайг тооцоолоход Пифагорын теорем хангалттай.

Өрөөнд жигд дуугарахын тулд чанга яригчийг суурилуулсан байх ёстой бөгөөд ингэснээр үүссэн хэсгүүд нь хоорондоо бага зэрэг давхцдаг. Шаардлагатай тооны чанга яригчийг дуугарсан талбайн нэг чанга яригчаар дуугарч буй талбайн харьцаагаар олж авна. Чанга яригчийг байрлуулах нь барилгын геометрээр тодорхойлогддог. Чанга яригчийн зай буюу зайг хамрах хүрээнээс хамаарч тодорхойлно. Хэрэв байрлал буруу байвал (алхам хэтэрсэн) дууны талбай жигд бус тархаж, зарим хэсэгт уналт ажиглагдаж, ойлголтыг улам дордуулна.

Дууны өндөр даралттай чанга яригчийн хувьд цуурайтах дэвсгэрийн түвшин нэмэгдэж, энэ нь цуурай гэх мэт сөрөг үзэгдэлд хүргэдэг. Энэ нөлөөг нөхөхийн тулд өрөөний шал, ханыг дуу чимээ шингээдэг материалаар (жишээлбэл, хивс) хучиж эсвэл дуусгадаг. Цувралын өөр нэг шалтгаан нь чанга яригчийг буруу байрлуулсан явдал юм. Өндөр таазтай өрөөнд ойрхон байгаа чанга яригч нь бие биендээ хүчтэй саад учруулдаг. Энэ нөлөөг багасгахын тулд чанга яригчийг илүү хол зайд байрлуулах нь зүйтэй боловч гүйцэтгэлийг хадгалахын тулд та хүчийг нэмэгдүүлэх хэрэгтэй болно. Ийм тохиолдолд түдгэлзүүлсэн аудио чанга яригч ашиглахыг зөвлөж байна.

Өрөөнд чанга яригч суурилуулах ажлыг урьдчилсан тооцоо хийсний дараа гүйцэтгэдэг. Тооцоолол нь янз бүрийн зохион байгуулалтыг баталж, тодорхойлох боломжтой бөгөөд хамгийн үр дүнтэй нь: "дөрвөлжин сүлжээ", "гурвалжин", шаталсан зохион байгуулалт. Коридор дахь чанга яригчийг байрлуулахдаа дизайны гол параметр нь зай юм.

Цахилгаан акустик тооцоолол, чанга яригч байрлуулахтай холбоотой асуудлуудыг дараагийн өгүүллээр дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.

Эвэр антенн нь радио долгионы дамжуулагч ба металл эвэрээс бүрдсэн бүтэц юм. Тэдгээр нь өргөн хүрээний хэрэглээтэй, хэмжих төхөөрөмж болон бие даасан төхөөрөмж болгон ашигладаг.

Энэ юу вэ

Эвэр антенн нь нээлттэй долгионы дамжуулагч ба радиатораас бүрдэх төхөөрөмж юм. Хэлбэрийн хувьд ийм антенууд нь H-салбар, Е-салбар, конус ба пирамид хэлбэртэй байдаг. Антенууд - өргөн зурвасын, тэдгээр нь бага хэмжээний дэлбэнгийн түвшинд тодорхойлогддог. Хүчин чармайлттай эвэрний загвар нь энгийн. Өсгөгч нь жижиг хэмжээтэй байх боломжийг олгодог. Жишээлбэл, линз нь долгионы үе шатыг тохируулж, төхөөрөмжийн хэмжээсүүдэд эерэгээр нөлөөлдөг.

Антенн нь долгион хөтлүүр залгасан хонх шиг харагдаж байна. Эвэрний гол сул тал бол түүний гайхалтай параметрүүд юм. Ийм антенныг ажиллуулахын тулд тодорхой өнцгөөр байрлуулсан байх ёстой. Тийм ч учраас эвэр нь хөндлөн огтлолоос илүү урт байдаг. Хэрэв та нэг метр диаметртэй ийм антен барих гэж оролдвол урт нь хэд дахин урт байх болно. Ихэнхдээ ийм төхөөрөмжийг толин тусгал цацруулагч эсвэл радио релений шугамд засвар үйлчилгээ хийхэд ашигладаг.

Онцлог шинж чанарууд

Эвэр антенны цацрагийн загвар нь нэгж өнцөгт ногдох хүч буюу эрчим хүчний урсгалын нягтын өнцгийн хуваарилалт юм. Тодорхойлолт нь төхөөрөмж нь өргөн зурвасын, тэжээлийн шугамтай, диаграммын арын дэлбэнгийн жижиг түвшинтэй гэсэн үг юм. Өндөр чиглэлтэй цацрагийг авахын тулд эврийг урт болгох шаардлагатай. Энэ нь тийм ч практик биш бөгөөд энэ төхөөрөмжийн сул тал гэж тооцогддог.

Хамгийн орчин үеийн антеннуудын нэг бол эвэр-параболик юм. Тэдний гол онцлог, давуу тал нь нарийхан цацрагийн хэв маягтай хослуулсан бага хажуугийн хэсэг юм. Нөгөөтэйгүүр, эвэр-параболик төхөөрөмж нь их хэмжээний, хүнд жинтэй байдаг. Энэ төрлийн нэг жишээ бол Мир сансрын станц дээр суурилуулсан антен юм.

Тэдний шинж чанар, техникийн шинж чанараараа эвэр төхөөрөмж нь гар утсанд суурилуулсан хүлээн авагчаас ялгаатай биш юм. Ганц ялгаа нь сүүлчийн антеннууд нь авсаархан бөгөөд дотор нь нуугддаг. Гэсэн хэдий ч бяцхан эвэр антеннууд нь хөдөлгөөнт төхөөрөмж дотор эвдэрч гэмтэх боломжтой тул утасны хайрцгийг гэрлээр хамгаалахыг зөвлөж байна.

Төрөл

Хэд хэдэн төрлийн эвэр антен байдаг:

• пирамид (тэгш өнцөгт хэсэгтэй тетраэдрийн пирамид хэлбэрээр хийгдсэн, үүнийг ихэвчлэн ашигладаг);
• салбарын (H эсвэл E өргөтгөлтэй эвэртэй);
• конус (дугуй хөндлөн огтлолтой конус хэлбэрээр хийгдсэн, дугуй туйлшралын долгионыг ялгаруулдаг);
• атираат (өргөн зурвасын өргөнтэй эвэр, жижиг түвшний хажуугийн дэлбэн, радио дуран, параболик болон хиймэл дагуулын антеннуудад ашигладаг);
• эвэр-параболик (эвэр ба параболыг хослуулсан, нарийн цацрагийн хэв маягтай, хажуугийн дэлбэнгийн түвшин бага, радио реле болон сансрын станцууд дээр ажилладаг).

Эвэр антеннуудын судалгаа нь тэдгээрийн ажиллах зарчмыг судлах, цацрагийн хэлбэр, тодорхой давтамжтайгаар антенны ашиг тусыг тооцоолох боломжийг олгодог.

Энэ яаж ажилдаг вэ

Эвэр хэмжих антеннууд нь өөрийн тэнхлэгийг тойрон эргэдэг бөгөөд энэ нь хавтгайд перпендикуляр байдаг. Төхөөрөмжийн гаралтанд олшруулалт бүхий тусгай детектор холбогдсон байна. Хэрэв дохио сул байвал детекторт квадрат гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанар үүсдэг. Хөдөлгөөнгүй антен нь цахилгаан соронзон долгион үүсгэдэг бөгөөд гол үүрэг нь эвэр долгионыг дамжуулах явдал юм. Чиглэлийн шинж чанарыг арилгахын тулд үүнийг байрлуулна. Дараа нь уншилтыг төхөөрөмжөөс авдаг. Антенн нь тэнхлэгээ тойрон эргэлдэж, өөрчлөгдсөн бүх өгөгдлийг бүртгэдэг. Энэ нь радио долгион болон богино долгионы давтамжийн цацрагийг хүлээн авахад хэрэглэгддэг. Энэ төхөөрөмж нь их хэмжээний дохио хүлээн авах чадвартай тул утас угсралтаас асар их давуу талтай.

Хаана ашигладаг

Эвэр антенныг тусдаа төхөөрөмж болон хэмжих төхөөрөмж, хиймэл дагуул болон бусад тоног төхөөрөмжийн антен болгон ашигладаг. Цацрагийн зэрэг нь антенны эвэр нээгдэхээс хамаарна. Энэ нь түүний гадаргуугийн хэмжээгээр тодорхойлогддог. Энэ төхөөрөмжийг цацраг туяа болгон ашигладаг. Хэрэв төхөөрөмжийн загварыг тусгалтай хослуулсан бол эвэр-парабалик гэж нэрлэдэг. Олж авсан нэгжийг хэмжилт хийхэд ихэвчлэн ашигладаг. Антенныг толь эсвэл цацрагийн цацраг болгон ашигладаг.

Эвэрний дотоод гадаргуу нь гөлгөр, атираат хэлбэртэй байж болно, генатрикс нь гөлгөр эсвэл муруй шугамтай байж болно. Эдгээр ялгаруулах төхөөрөмжүүдийн янз бүрийн өөрчлөлтийг тэдгээрийн шинж чанар, үйл ажиллагааг сайжруулахад ашигладаг, жишээлбэл, тэнхлэгийн тэгш хэмтэй диаграммыг олж авахын тулд. Хэрэв антенны чиглэлийн шинж чанарыг засах шаардлагатай бол нүхэнд хурдасгах эсвэл удаашруулах линз суурилуулсан байна.

Тохиргоо

Эвэр-параболик антенныг диаграмм эсвэл зүү ашиглан долгионы хөтлүүрийн хэсэгт тохируулна. Шаардлагатай бол ийм төхөөрөмжийг бие даан хийж болно. Антенн нь диафрагмын ангилалд хамаарна. Энэ нь утас загвараас ялгаатай нь төхөөрөмж нь диафрагмаар дамжуулан дохиог хүлээн авдаг гэсэн үг юм. Антенны эвэр том байх тусам илүү их долгион хүлээн авах болно. Нэгжийн хэмжээг нэмэгдүүлэх замаар бэхжүүлэхэд хялбар байдаг. Үүний давуу тал нь өргөн зурвасын холболт, энгийн загвар, маш сайн давтагдах чадвар юм. Сул талууд - нэг антен үүсгэх үед их хэмжээний хэрэглээний материал шаардагдана.

Пирамид антенныг өөрийн гараар хийхийн тулд цайрдсан, бат бөх картон, фанер зэрэг хямд үнэтэй материалыг металл тугалган цаастай хослуулан хэрэглэхийг зөвлөж байна. Тусгай онлайн тооцоолуур ашиглан ирээдүйн төхөөрөмжийн параметрүүдийг тооцоолохыг зөвшөөрнө. Эвэрээр хүлээн авсан энерги нь долгионы хөтөч рүү ордог. Хэрэв та тээглүүрийн байрлалыг өөрчилбөл антенн нь өргөн хүрээнд ажиллах болно. Төхөөрөмжийг бүтээхдээ эвэр болон долгионы хөтөчийн дотоод хана нь гөлгөр байх ёстой бөгөөд хонх нь гадна талд нь хатуу байх ёстой гэдгийг санаарай.

Та бүхний мэдэж байгаагаар чанга яригчийг эвэрт дуудаж болно. Төхөөрөмжийн эвэр толгойн хоёр өөрчлөлт байдаг. Тэдний эхнийх нь өргөн амтай гэж нэрлэгддэг эвэрний хоолой нь толгойн конустай шууд зэргэлдээ байдаг. Ам нь толгойн конусын диаметрээс их диаметртэй байдаг тул ийм эвэрний чиглэл нь толгойн чиглэлээс илүү хурц байдаг. Тиймээс дууны энерги нь эвэрний тэнхлэгт төвлөрч, энд дууны даралт нэмэгддэг.

Хоёрдахь өөрчлөлтөд (нарийн хүзүүтэй) эвэр нь эвэрний өмнөх тасалгаагаар дамжин толгойн диафрагм (диффузор) -тай хамт байрладаг бөгөөд энэ нь цахилгаан тохируулагч трансформаторын үүрэг гүйцэтгэдэг. Энд эвэрний толгой ба хоолойн хөдөлгөөнт системийн механик эсэргүүцэл нь тогтмол байдаг бөгөөд энэ нь диафрагмын ачааллыг нэмэгдүүлж, цацрагийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж улмаар үр ашгийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Тиймээс энэ нь их хэмжээний дууны даралтыг авах боломжтой болгодог.

Олон төрлийн эвэр байдаг боловч практик дээр экспоненциал эвэрийг гэр ахуйн тоног төхөөрөмжид ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд хөндлөн огтлол нь хуулийн дагуу өөр өөр байдаг.

С = С 0 ∙ e βx ,

хаана С 0 эвэрний оролтын талбай,

β илтгэгч юм.

Зураг дээр. 1 нь янз бүрийн эвэрний профайлыг харуулж байна:

Дээрх томъёоноос харахад ийм эвэрний хөндлөн огтлол нь түүний тэнхлэгийн уртын нэгж бүрт ижил хувиар нэмэгддэг. Энэ хувийн өсөлтийн утга нь эвэрний доод хязгаарын давтамжийг тодорхойлно. Зураг дээр. 2-т тэнхлэгийн уртын 1 см-ийн хөндлөн огтлолын хувийн өсөлтийн доод хязгаарын давтамжаас хамаарах хамаарлыг харуулав. Жишээлбэл, эвэр нь 60 Гц-ийн доод хязгаарын давтамжийг давтахын тулд хөндлөн огтлолын талбай нь тэнхлэгийн уртаас 1 см тутамд 2% -иар нэмэгдэх ёстой. Энэ хамаарлыг мөн дараах илэрхийллээр илэрхийлж болно.

е гр.н = 6,25 ∙ 10 3 ∙ lg (0,01 к + 1)

хаана к – хөндлөн огтлолын талбайн өсөлт, %.

Бага давтамжийн хувьд (500 Гц хүртэл) энэ илэрхийлэл нь хялбаршуулсан бөгөөд дараах хэлбэртэй байна. е гр.н = 27к

Хэрэв эвэр нь дөрвөлжин эсвэл дугуй хэлбэртэй бол дөрвөлжингийн тал эсвэл тойргийн диаметр нь эврийн уртаас 1 см тутамд нэмэгдэх ёстой. √ к хувь. Хэрэв энэ нь тогтмол өндөртэй тэгш өнцөгт зүсэлтээр хийгдсэн бол эвэр хэсгийн өргөн нь 2 дахин нэмэгдэх ёстой.к түүний уртын 1 см тутамд хувь.

Гэсэн хэдий ч хөндлөн огтлолын шаардлагатай хувийн өсөлтийг тэсвэрлэх нь бага давтамжийг сайн хуулбарлахад хангалтгүй хэвээр байна. Түүний гаралтын хангалттай хэсэг болох амны хөндий байх шаардлагатай. Түүний диаметр (эсвэл тэнцүү тойргийн диаметр) нь:

Д ≥ λ гр.н / ∏ ≈ 110 / f gr.n

Тиймээс 60 Гц-ийн доод хязгаарын давтамжийн хувьд амны диаметр нь ойролцоогоор 1.8 м байх болно. Нэмж дурдахад эвэр толгой нь доод давтамжийг сайн хуулбарладаг (илүү өндөре гр.н ), өргөн давтамжийн хүрээг хангалттай сайн гаргаж чаддаггүй. Үүнийг харгалзан хоёр эвэр толгойтой байхыг зөвлөж байна: нэг нь бага давтамжтай, нөгөө нь өндөр давтамжтай. Зураг дээр. 3-т хоёр эвэр толгойтой ийм чанга яригчийн гадаад байдал, хөндлөн огтлолыг харуулсан бөгөөд доорх давтамжийг хуулбарлах фазын инвертер.е гр.н амны хөндий.

Орон сууцны байранд бага давтамжийн эвэрний загварыг ашиглах нь өрөөний хэмжээгээр хязгаарлагддаг. Гэсэн хэдий ч хэрэв ийм боломж байгаа бол амны талбайг сонгосон доод захын давтамжийн дагуу тогтоож, тэнхлэгийн уртаас 1 см тутамд хөндлөн огтлолыг хөндлөн огтлолцох хүртэл хувиар бууруулах замаар эвэрний тооцоог эхлүүлэх хэрэгтэй. толгойн конусын талбайтай тэнцүү хэсгийн талбайд хүрнэ. Үүний зэрэгцээ толгойг өргөн амтай эвэртэй тааруулахын тулд эвэр нь ижил хэлбэрийн хэсэгтэй байх ёстой, өөрөөр хэлбэл. дугуй эсвэл зууван хэлбэртэй. Нарийхан хоолойтой эвэрний хувьд хоолой ба диафрагм нь эвэрний өмнөх танхимаар дамждаг тул толгойн хөндлөн огтлолын хэлбэр, диафрагмыг тодорхойлох шаардлагагүй. Өрөөн доторх агаарын эзэлхүүний хэв гажилтын тэгш бус байдлаас болж хүчтэй шугаман бус гажуудал үүсэхээс зайлсхийхийн тулд тасалгааны өндөр нь толгойн хөдөлгөөнт системийн хэлбэлзлийн далайцаас хамаагүй их байх ёстой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. . Гэсэн хэдий ч эвэрний өрөөний хэт өндөр өндөр нь өндөр давтамжийн нөхөн үржихүйд сөргөөр нөлөөлдөг.

Заримдаа чанга яригчийн нийт хэмжээг багасгахын тулд өнхрүүлсэн эвэр ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн янз бүрийн загварыг Зураг дээр үзүүлэв. 4. Өнхрүүлсэн эврийг ердийн эвэртэй бараг ижил аргаар тооцдог. Профайлыг тооцоолохдоо давтамжийн хариу урвалын жигд бус байдлыг үүсгэдэг шилжилтийн цэгүүд (өвдөгний нугалах) хэсгүүдэд огцом өөрчлөлт гарахгүй байхыг баталгаажуулах шаардлагатай.

Хязгаарлагдмал урттай эвэр нь резонансын шинж чанартай байдаг. Үүний үр дүнд эвэрний оролтын эсэргүүцлийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсэг нь давтамжаас нарийн төвөгтэй байдлаар хамаардаг бөгөөд чанга яригчийн жигд бус хариу урвалыг бий болгодог. Эвэрний амны диаметр ойролцоогоор байвал эвэрний эсэргүүцлийн давтамжийн хариу урвалын тэгш бус байдал буурна Экспоненциал эвэрний параметрүүдийн хоорондох үндсэн хамаарлыг эргэн санацгаая.

Хэрэв 100 Гц-ийн дууны давтамж шаардлагатай бол эгзэгтэй давтамжийг 100 Гц-ээс доош, жишээлбэл 60 Гц-ээс сонгох хэрэгтэй. Дараа нь

Өндөр давтамжийг дамжуулах, эвэрний өмнөх камерын хангалттай том хувиргах харьцааг бий болгох боломжтой.

Цагаан будаа. 4.40. Эвэртэй чанга яригч

хоолойны диаметр нь 2 см-ээс ихгүй байх шаардлагатай Дараа нь: 100 Гц-ээс эхлэн дуут чанга яригчаар нам давтамжийг дамжуулахын тулд нэг метр орчим диаметртэй, нэг хагас метрээс дээш урттай эвэртэй. шаардлагатай. Хэрэв бүр бага давтамжийг дамжуулах шаардлагатай бол хэмжээс нь бүр том байх ёстой. Тиймээс тэд ядаж уртыг нь багасгахын тулд эврийг "нугалах" аргыг хэрэглэдэг. Ийм лабиринт эвэр нь янз бүрийн давтамжийн мужид өргөн хэрэглэгддэг. Эвэрний диаграммыг зурагт үзүүлэв. 4.40.