низших звуковых частот, но и способствует уменьшению нелинейных искажений вблизи частоты основного резонанса громкоговорителя. В области основного резонанса громкоговорителя вследствие возрастания амплитуды движения звуковой катушки и диффузора начинает сказываться нелинейность их подвеса (центрирующая шайба, краевой гофр) и в воспроизводимом сигнале появляются гармонические составляющие, увеличивая нелинейные искажения. Вследствие значительного акустического сопротивления фазоинвертора при его резонансе, амплитуда движений диффузора уменьшается, а звуковое давление создается главным образом отверстием фазоинвертора. Поскольку при атом не происходит нелинейных эффектов (нарушение пропорциональности между перемещением диффузора и возбуждающей силой), звук получается менее искаженным. Выше резонансной частоты фазоинвертор ведет себя как закрытый ящик. Известно, что увеличение гибкости воздушного объема и массы воздуха в отверстии снижают резонансную частоту фазоинвертора. Увеличение гибкости может быть достигнуто увеличением объема ящика; увеличение массы - увеличением объема отверстия: его площади и толщины краев. Звуковое давление, создаваемое отверстием фазоинвертора, пропорционально колебательной скорости массы воздуха в отверстии, которая зависит от колебательной скорости диффузора и размеров отверстия.

Для удобства расчета объема ящика фазоинвертора, в зависимости от желаемой частоты его резонанса и длины прохода, на рис.69 приведена номограмма. При расчете надо иметь в виду, что длина прохода не должна превышать 0,1 длины волны соответствующей резонансной частоты, то есть 1 <3400/ф, см, а площадь отверстия должна быть от 0,8 до 0,2 площади диффузора, что соответствует диаметру отверстия приблизительно от 0,9 до 0,45 полного диаметра диффузора. Если длина прохода равна только толщине краев отверстия панели, то во избежание падения эффективности фазоинвертора, его площадь должна соответствовать приблизительно 0,8 площади диффузора. А так как площадь отверстия фазоинвертора при одной и той же резонансной частоте связана с объемом, то необходимо использовать фазоинвертор определенного объема в зависимости от размеров громкоговорителя, в том случае, если толщина краев отверстия равна толщине стенок ящика. Иллюстрацией зависимости отдачи фазоинвертора от площади его отверстия могут служить частотные характеристики громкоговорителя с основным резонансом на частоте 30 Гц при неизменном объеме ящика фазоинвертора, но различных площадях отверстия (рис.70). Из рисунка видно, что увеличение площади отверстия (площадь увеличивается с номером характеристики) повышает резонансный пик и, следовательно, отдачу громкоговорителя, причем это сопровождается и повышением частоты резонанса.

Конфигурация ящика фазоинвертора при отношении его сторон до 1 : 3 не влияет существенно на частоту резонанса; не следует, однако, делать его кубом или колонкой. Лучшим соотношением сторон будет 1:1,41:2 или 1:1,5:2,5. Ящик фазоинвертора может быть и не прямоугольной формы. Конечно, щели в ящике недопустимы. У правильно настроенного фазоинвертора на частотной характеристике полного сопротивления в области низших частот должно быть два пика приблизительно равной высоты. Провал между максимумами соответствует основной резонансной частоте громкоговорителя.

Если в результате проверки окажется необходимым перестроить резонансную частоту, то удобнее всего это сделать, изменив длину прохода: удлинение прохода снизит, а укорочение повысит резонансную частоту. В случае очень короткого прохода (толщина панели) фазоинвертор можно перестроить при помощи передвигаемой шторки или поворачиваемого козырька, изменяющих площадь отверстия.

В фазоинверторе могут быть дополнительно установлены высокочастотные громкоговорители. В этом случае он превратится в двухполосный звукоизлучатель. Если высокочастотные громкоговорители не рупорные, а диффузорные, то их следует

Z4l6Zt3033363941 4650 9S 60 66 72 788*92100

4Р"Лч рис.70

изолировать от внутреннего объема

ящика жестким колпаком (кожухом). При этом нужно учитывать уменьшение объема ящика всеми установленными в нем громкоговорителями и проходом, если таковой имеется. Приблизительный объем громкоговорителя в зависимости от диаметра диффузора будет: при диффузоре 15 см - 2,5 л; 20 см - 4 л; 25 см - 6,5 л; 30 см - 10 л.Л>

Для устранения или ослабления отражений звука и образования стоячих 5 волн, ухудшающих равномерность частотнойхарактеристики 0

громкоговорителя,внутреннюю ЛО 30 SO 70 100 zoo Ж £\%

поверхность ящика фазой нвертора

(заднюю сторону, дно и одну из боковых сторон) следует покрыть звукопоглощающим материалом. Хорошие результаты дает покрытие звукопоглощающим материалом НЧ громкоговорителя и подвес звукопоглощающего материала поперек ящика. Звукопоглощающее покрытие способно изменить также отдачу на низших частотах и тембр звучания. При малом звукопоглощении на частоте второго максимума полного сопротивления громкоговорителя (более высокого) звук может быть бубнящим. В этом случае звукопоглощающий материал следует поместить около отверстия. Степень

демпфирования удобно регулировать на слух по тембру щелчка при подключении к громкоговорителю элемента напряжением 1,5 В.

МЕТОД РАСЧЕТА АКУСТИЧЕСКОГО ФАЗОИНВЕРТОРА

Предлагаемый в добавление к вышеизложенному метод расчета акустического фазоинвертора Ю. Любимова по материалам журнала "EW" (Р-7/68) основан на простейших измерениях, проводимых с вполне определенным экземпляром громкоговорителя, устанавливаемым в акустический фазоинвертор и на номографическом определении размеров последнего.

В первую очередь, руководствуясь рис.71 и таблицей, необходимо изготовить "стандартный объем" - герметичный фанерный ящик, все стыки которого во избежание утечек воздуха тщательно подогнаны, проклеены и промазаны пластилином Далее измеряют собственную частоту резонанса громкоговорителя, находящегося в свободном пространстве. Для этого его подвешивают в воздухе вдалеке от крупных предметов (мебели, стен, потолка).

Схема измерений приведена на рис.72.

Здесь ЗГ - градуированный звуковой генератор, V - ламповый вольтметр переменного тока и R - резистор сопротивлением 100...1000 Ом (при больших значениях сопротивления измерение оказывается более точным).

Вращая ручку настройки частоты звукового генератора в пределах от 15...20 до 200...250 Гц, добиваются максимального отклонения стрелки вольтметра. Частота, при которой отклонение максимально и является резонансной частотой громкоговорителя в свободном пространстве

Следующий этап - определение резонансной частоты громкоговорителя F, при его работе на "стандартный объем". Для этого громкоговоритель кладут диффузором на отверстие "стандартного объема" и слегка прижимают, во избежание утечек воздуха в месте стыка поверхностей. Метод определения частоты резонанса прежний, но в этом случае она будет в 2-4 раза выше.

Зная эти две частоты, с помощью номограмм находят размеры фазоинвертора. В зависимости от диаметра диффузора громкоговорителя выбирают номограмму, приведенную на рис.73 (для диаметра 200 мм), на рис.74 (для диаметра 250 и 300 мм.) или

31

Рис.72