Основы электроакустики. Вологдин Э.И. - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Рис.2.3. Полусферическая волна при
экране конечных размеров
сгущение
разрежение
Фронт волны волны
Колеблющийся поршень
Конечный экран
собой плоскость, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны.
В этом случае звуковые лучи параллельны и звуковая энергия распространяется пучком.
Значительно больший практический интерес представляет колебания поршня в
экране конечных размеров, что имеет непосредственное отношение к работе открытых
АС. В этом случае из-за явления дифракции звуковые волны излучаемые двумя сторонами
диафрагмы головки громкоговорителя огибают экран и начинают интерферировать (рис.
2.2.). Основной интерес представляет интерференция на оси громкоговорителя в правой
полуплоскости.
Пусть в точке O фазовый сдвиг звуковой волны, излучаемой передней стороной
диффузора равен 0. Фазовый сдвиг волн, излучаемых тыльной
стороной также в точке O, определяется равенством
2 sπ⋅
ϕ = + π
λ
,
где s - расстояние между центрами диффузора вокруг полу-
экрана, в тоже время это и ширина экрана. По этой формуле не
трудно рассчитать фазы для различных отношений
s /
λ
:
1 16 1 125s / / ,= =
λ ϕ π
;
1 4 1 5s / / ,= =
λ ϕ π
;
1 2 2s / /= =
λ ϕ π
1s / = =
λ ϕ π
Из этих расчетов следует, что пока s/
λ
< 1/16 (экран очень
маленький) фазовые сдвиги интерферирующих волн практически
противофазны, они компенсируют друг друга и имеет место так называемое акустическое
короткое замыкание.
С дальнейшим увеличением размера экрана или увеличением частоты звукового
сигнала суммарное звуковое давление в точке О растет и при s/
λ
= 1/2 звуковые
колебания совпадают по фазе и давление удваивается.
При s/
λ
= 1 снова происходит полная компенсация звуковых волн и вторично
проявляется эффект короткого акустического замыкания. С дальнейшим увеличением
отношения s/
λ
дифракция начнет уменьшаться и эффект периодического нарастания и
спадания амплитуды суммарной звуковой волны постепенно исчезает.
Вторичный эффект короткого акустического замыкания и вся зависимость суммарной
амплитуды звукового давления от размера экрана и частоты звуковых колебаний могут
быть сильно уменьшены, если нарушить
симметрию интерференционной картины. Для
этого экран должен быть несимметричной формы
и головка громкоговорителя должна размещаться
в стороне от линий симметрии экрана. Этим
достигается исключение совпадение по фазе или в
противофазе сразу большого числа звуковых
волн. Так всегда и делается при конструировании
открытых АС.
При ограниченных размерах экрана
излучается полусферическая волна только при
условии, что длина волны звуковых колебаний
значительно меньше размеров экрана и
одновременно диаметр диафрагмы существенно
9
экран
диффузор
s
s
Рис.2.2. Дифракция
звуковых волн на НЧ
O

Страницы