Основы электроакустики. Вологдин Э.И. - 12 стр.

UptoLike

Составители: 

сферической волны пространство можно условно разделить на три характерные зоны.
Ближняя зона–пространство, непосредственно примыкающее к излучателю и заключенное
в сфере с радиусом r << 0,1
λ
. В этой зоне фазовый сдвиг меняется от 90 до 50 градусов.
Средняя зона от
0 1, / r r / rλ λ
. В этой зоне фронт волны сферический, фазовый
сдвиг уменьшается с расстоянием от 50 до 9 градусов и фронт волны постепенно
переходит от сферического к плоскому. Дальняя зона пространство, простирающееся за
ее пределами, r
λ
. В этой зоне фронт волны практически плоский.
В ближней зоне амплитуда звукового давления резко убывает с расстоянием и
градиент давления велик. В дальней зоне амплитуда почти не убывает, как и в плоской
волне. Это значит, что всегда сферическая волна переходит в плоскую.
В ближней зоне вся масса среды, заключенная в этой зоне, колеблется как единое
целое синфазно с поршнем и как бы добавляется к его массе. Поэтому эту массу называют
присоединенной массой среды (m
c
). Поскольку ближняя зона имеет наибольшую
протяженность на низких частотах, то и присоединенная масса среды максимальна на
этих частотах.
Например, на частоте 16 Гц длина волны равна 21 м, поэтому ближняя зона занимает
область с радиусом r
2,1 м. На частоте 1000 Гц
λ
= 3,4 см, поэтому сфера, в которой
могла бы быть заключена ближняя зона, будет иметь радиус всего 0,34 см.. Это значит,
что ближней зоны практически нет и, следовательно, присоединенная масса равна нулю.
Эта масса должна учитываться при расчете резонансных частот акустических
излучателей.
2.5. Сравнительная оценка излучателей звука
Зависимости активной и реактивной составляющих акустического сопротивления от
отношения d к
λ
для различных типов излучателей приведены на рис.2.7. Эти графики
полностью определяют низкочастотную частотную область излучения сферических и
плоских волн для экранов конечных и бесконечных размеров при различных значений
коэффициента K
d
π
=
λ
d
d
K
.
На рис.2.7. кривая 1 относится к активной составляющей акустического
сопротивления сферического излучателя. Поэтому она выше всех остальных кривых и это
значит, что обеспечивается наиболее
лучшее воспроизведение низких частот
при выбранном значении К
d
< 1. Кривая
2 относится к Z
а
поршневого
излучателя в бесконечном экране,
который излучает полусферическую
волну. В этом случае, пока К
d
< 1.5
лучшее воспроизведение НЧ
обеспечивает сферический излучатель.
Для К
d
>1.5 преимуществом обладает
поршневой излучатель. Для К
d
>4
никакой разницы между этими
излучателями нет.
Для сравнения на этом же рисунке
приведены графики для закрытой и
открытой акустических систем. Пока
К
d
< 1 воспроизведение НЧ в закрытой
системе значительно хуже, чем для поршневого излучателя в бесконечном экране.
12
d
π
λ
a
R
a
R
a
X
a
R
a
R
2.7