справочник
Рис. 9.
Дифракционный рупор
Р и с. 10. Рупор равномерного покрытия
чается волна, фронт которой близок к
плоскому. Вообще говоря, имеется це-
лый ряд других форм рупора (кониче-
ские, гиперболические и др.), с помо-
щью которых можно получить похожие
результаты; многие из них сейчас ши-
роко используются в промышленности.
Анализ волнового процесса, про-
исходящего в экспоненциальном ру-
поре, показывает, что сопротивление
излучения, на которое нагружен излу-
чатель, зависит от частоты (таким об-
разом, как это показано на рис. 3). 11а
графике видно, что в экспоненциаль-
ном рупоре (равно п в коническом, ка-
теноидальном и др.) волновой про-
цесс возможен лишь при условии, что
частота колебаний излучателя превы-
шает некоторую частоту, называемую
критической
( / кр). Н иже критической
частоты активное сопротивление из-
лучения рупора равно нулю. Начиная
с некоторой частоты, которая пример-
но на 40% выше критической, актив-
ное сопротивление излучения превы-
шает реактивное, поэтому излучение
становится достаточно эффективным.
Как следует из графика, на частотах,
более чем в четыре раза превышаю-
щих критическую частоту, сопротив-
ление излучения остается постоян-
ным. Критическая частота зависит от
показателя расширения рупора:
ta*,, = (1с/ 2,
где
с
скорость звука.
О т показателя расширения зависят
не только критическая частота рупора,
а следовательно, и частотная характе-
ристика сопротивления излучения, но
и габариты рупора. Осевая длина ру-
пора может быть определена из фор-
мулы экспоненциального рупора:
/= 1/(11п 5, А ,
И з этих выражений можно сделать
следующий вывод.
Чтобы расширить частотный диапа-
зон рупорного громкоговорителя, то
есть снизить его критическую частоту,
надо уменьшить (1
показатель рас-
ширения рупора. Для этого должна
быть увеличена осевая длина рупора.
Осевая длина зависит, конечно, от
площади устья рупора и площади его
горла, по на эти величины наклады-
ваются другие ограничения, о которых
мы уже говорили.
Для получения настоящ их басов
потребовались бы рупоры длиной в
несколько метров, II, если бы нс были
изобретены специальные “свернутые"
рупоры (см. далее), рупорные акусти-
ческие системы никогда бы не полу-
чили такого ш ирокого распростра-
нения.
Поговорим теперь об
акустической
трансформации.
Чтобы увеличить сопротивление на-
грузки на диафрагму драйвера и тем
самым повысить его К П Д . используют
предруп орную камеру
объем между
диафрагмой и горлом рупора (рис. I).
Если допустить, что воздух в нред-
рупорной камере является несжимае-
мым. то давление, которое создается в
предрупорной камере при действии
силы /•', на поршень площадью 5,, пе-
редается воздуху в горле рупора и
обусловливает силу /•,,, действующую
в горле. Иначе:
Р ^ А . / ^ / л У , , .
где
р —
давление.
Отсюда: Е ,/5, = Р0А ) . Е,/Е0 = 5,/5„.
Отношение площади излучателя к
площади горла рупора
5 ,/5 0, назы-
вается
коэффициентом акустической
трансформации
и обозначается
п.
Следовательно: /•', = и/'„.
Определим объем воздуха, который
вытесняется из предрупорной камеры
при смещении поршня. Он равен 5,Л',.
Если воздух в предрупорной камере не
сжимается, то из горла рупора также
вытесняется объем воздуха
30хи
(.г0 -
смещение частиц воздуха в горле ру-
пора). Эти объемы равны: Л/г, = 50.г0.
Если .г, и л'0
это смещения за бе-
сконечномалый промежуток времени,
то они определяют колебательную
скорость излучателя и воздуха в горле
рупора. Тогда .У, с і = 50
Щ
или: ПоЛ’і =
.У,/Л'н =
п.
Отсюда:и, =
т/п.
Приведенные выше рассуждения от-
личаются определенной степенью ус-
ловности, вследствие чего эти соотно-
шения нельзя считать точными. Одна-
ко они позволяют сделать следующий
вывод.
Диафрагма драйвера под дей-
ствием большей силы
(Е , >
¥0) колеб-
лется с меньшей скоростью (V, < \ 0)
-
значит, она испытывает при колеба-
ниях большее сопротивление среды, то
есть происходит трансформация силы
в скорость.
Луша. А
макароны
в
говядину
трансформировать не удается? Хотя
бы немножко.
..
И.
А . Н у ладно, не “силы в ско-
рость”, а “сил и скоростей”.
Таким образом, использование аку-
стической трансформации позволяет
увеличить сопротивление излучения
и тем самым повысить акустическую
мощность.
Однако при использовании транс-
формации необходимо учесть, что вы-
сота предрупорной камеры должна вы-
бираться не очень большой, чтобы при
колебаниях излучателя воздух в пред-
рупорной камере не деформировался.
Величина коэффициента акустиче-
ской трансформации также ограниче-
на, так как зависит от площади излуча-
154
АудиоМагазин 1/2000
предыдущая страница 155 АудиоМагазин 2000 1 читать онлайн следующая страница 157 АудиоМагазин 2000 1 читать онлайн Домой Выключить/включить текст