Основы электроакустики. Вологдин Э.И. - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

даже для очень громких звуков амплитуда колебательной скорости не превышает 10
м/c.
Если смещение меняется по синусоидальному закону
( ) sin
m
X t X t= ⋅
ω
,
тогда
( ) cos
m
V t X t= ⋅ ⋅
ω ω
,
где X
m
– амплитуда смещения мембраны и молекул воздуха, ω – угловая частота (2πF). Из
последней формулы следует, амплитуды колебательной скорости и смещения связаны
важным равенством
= ω
m m
V X
Это значит, что при фиксированном значении амплитуды смещения X
m
колебательная
скорость растет линейно с частотой. При постоянном значении V
m
с понижением частоты
амплитуда колебаний диффузора увеличивается с уменьшением частоты.
Так как колебательная скорость равна производной смещения по времени, это значит,
что она равна нулю, когда величина смещения достигает амплитудного значения, а
значение скорости максимально, когда смещение равно нулю.
Акустическое сопротивление часто называют удельным, так как физически оно
характеризует сопротивление, которое оказывает среда единице поверхности излучателя.
Акустическое сопротивление зависит от свойств воздушной среды частоты колебаний
формы фронта волны. В общем случае оно имеет комплексный характер
= +
a a a
Z R jX
и тогда между мгновенными значениями колебательной скорости и звукового давления
возникает фазовый сдвиг ϕ.
Активная составляющая акустического сопротивления определяет излучаемую
мощность звуковых колебаний. Для технических расчетов принято считать R
a
= 418 кГ/
м
2
с.
Реактивная составляющая сопротивления воздушной среды X
a
определяет запас
энергии в поле и длительность процесса затухания колебаний. Это инерционное
(реактивное) сопротивление связанно с кажущимся увеличением массы поршня.
Реактивная составляющая акустического сопротивления определяется массой молекул
воздуха движущихся вместе с поршнем и поэтому называется соколеблющейся или
присоединенной массой. Эта масса понижает частоту механического резонанса
громкоговорителя в соответствии с равенством
1
m
d c m
( m m ) C
ω =
+ ⋅
где ω
m
– круговая частота механического резонанса, m
d
-
масса поршня, m
c
-масса
соколеблющегося воздуха, С
m
- гибкость подвеса. В вакууме воздуха нет, поэтому m
c
=0 и
частота механического резонанса повышается. Этот факт используется в лабораторной
работе 2A для измерения соколеблющейся массы воздуха по изменению частоты
механического резонанса в вакууме.
Если акустическое сопротивление умножить на всю поверхность излучателя S, то
получим полное сопротивление реакции среды, называемое сопротивлением излучения
R
изл .
izl a
R R S= ⋅
оно используется для расчета излучаемой акустической мощности и КПД головки
громкоговорителя.
5

Страницы