тонировка авто, тонирование автомобилей пленкой, автовинил, автозвук

тонировка авто, реклама на автомобилях
Перейти в Вашу корзину

Ваша корзина пуста

тонировка авто, реклама на автомобилях, тонирование

Обратная связь На главную страницу

+7(903)672-75-58

www.musicar.ru / Полезная информация / О фазовых характеристиках громкоговорителей /

Аудио

Видео

Автосигнализации

Ксенон

Разное

Интересные ресурсы:




Яндекс цитирования

Яндекс.Метрика

Полезная информация

Вернуться к списку статей

О фазовых характеристиках громкоговорителей

Замечено, что громкоговорители с почти аналогичными техническими характеристиками звучат далеко не одинаково. Связано это с тем, что общепринятые параметры АС (частотная характеристика, коэффициенты нелинейных и интермодуляционных искажений, мощность, направленность излучения) не дают полного представления о фактическом ее звучании.

Важнейшим показателем, определяющим качество звучания громкоговорителя, является его поведение при переходе подвижной системы из состояния покоя к состоянию воспроизведения сигнала и наоборот, что зависит от переходных характеристик, входящих в громкоговоритель головок, и его сквозной фазочастотной характеристики (ФЧХ). И хотя влияние последней на качество звуковоспроизведения в настоящее время оценивается неоднозначно, замечено, что при испытаниях АС с близкими техническими характеристиками эксперты-музыканты отдают предпочтение АС с хорошими фазовыми характеристиками и с малым временем перехода из спокойного состояния в рабочее и наоборот.

Причем особенно важно сохранить имеющиеся фазовые и временные сдвиги между сигналами стереофонических каналов. Рядом исследований [1, 2] установлено, что существенно влияют на качество стереовоспроизведения фазовые сдвиги в диапазоне 100...1600 Гц. Неравномерность временных частотных характеристик (ВЧХ) стереоканалов в этом диапазоне не должна превышать 200 мкс. При неравномерности менее 30 мкс фазовые искажения незаметны. Последняя цифра характеризует разрешающую способность органов слуха в определении положения кажущегося источника звука в пространстве.

Идеальная ВЧХ излучения АС представляет собой прямую горизонтальную линию, а соответствующая ей ФЧХ - прямую наклонную линию. Угол наклона ФЧХ, характеризующий величину задержки сигнала в системе, может быть любым, и при этом в воспроизведенном звуковом сигнале сохранятся такие же фазовые соотношения, какими они были в исходном электрическом сигнале.

Фазовая характеристика однополосного громкоговорителя в диапазоне частот выше 150 Гц определяется параметрами установленной в нем головки, а многополосного зависит еще и от взаимного пространственного положения отдельных полосных головок, их фазировки, суммарной ФЧХ разделительных фильтров, т. е. в значительной степени от конструкции АС. Достаточно подробно о влиянии перечисленных факторов на качество многополосной АС рассказано в [3]. Там же сформулированы рекомендации для конструкторов многополосных громкоговорителей. В частности, чтобы сконструировать хорошую АС, следует соблюсти одинаковую фазировку полосных головок (особенно НЧ и СЧ), применить разделительные фильтры с гладкими суммарными АЧХ и ФЧХ, добиться пространственного согласования полосных головок по глубине, которое в первом приближении достигается расположением звуковых катушек полосных головок в одной плоскости, перпендикулярной акустической оси громкоговорителя.

Последняя рекомендация часто оказывается недостаточной по причинам, указанным в [4]. С целью уточнения величины относительного пространственного смещения полосных головок по глубине были проведены экспериментальные измерения этого параметра у ряда отечественных головок. Результаты этих измерений сведены в таблицу, в которой указана величина смещения (приближение к слушателю) звуковых катушек головок по глубине относительно звуковой катушки головки 10ГД-35 (наименования головок указаны в соответствии состарым ГОСТ 9010-84).

Готовка

10ГД-35

6ГД-13

1ГД-З

2ГД-36

2ГД-22

10ГД-30

ЗГД-31

2 ГД -40

3 ГД -38

3 ГД -42

4 ГД -6

30ГД-1

4ГД-8

6ГД-2

6ГД-6

10ГД-34 15ГД-11

Смещение, см

0

0,5

1

2

2,5

Согласование, например, головок 10ГД-34 и ЗГД-31 достигается расположением звуковой катушки головки 10ГД-34 на 1,5 см ближе к слушателю по отношению к звуковой катушке головки ЗГД-31.

Если ФЧХ головок известна, то по их линейности в диапазоне частот выше 150 Гц можно оценить качество, а по углу наклона - величину пространственного смещения по глубине. Особенно важны сведения о форме фазовой характеристики головки при конструировании систем с датчиковой ЭМОС. С учетом последнего обстоятельства ФЧХ излучения головки удобно представить состоящей из двух слагаемых: φ1 (f) (ФЧХ ускорения звуковой катушки) плюс φ2 (f) (ФЧХ диффузора).

Такое разграничение носит условный характер, поскольку многие параметры диффузора (эффективная площадь излучения, эффективная масса подвижной системы) оказывают влияние и на φ1 (f), но оно оправдано тем, что в системах с ЭМОС ФЧХ сигнала обратной связи по ускорению совпадает с φ1 (f).

На слагаемое φ1 (f) влияют размеры и форма диффузора, скорость распространения механических колебаний в материале диффузора и характер их затухания, локальные резонансы небольших участков диффузора и ряд других факторов. В пределах диапазона поршневой работы диффузора характеристика φ2 (f) линейна, а за его пределами может стать нелинейной, причем нелинейность тем больше, чем больше изрезана АЧХ излучения головки на этих частотах.

Поскольку рабочий диапазон частот охваченной петлей ЭМОС головки выбирают в пределах диапазона поршневой работы диффузора (условие обеспечения линейности АЧХ излучения системы с ЭМОС), то снимаемую с датчика ФЧХ ускорения звуковой катушки с полным правом можно отождествить с ФЧХ излучения головки, т. е. происходящее в результате действия обратной связи сглаживание φ1 (f) однозначно приводит к сглаживанию ФЧХ излучения головки, что положительно сказывается на верности звуковоспроизведения.

Таким образом, конструкторам систем с ЭМОС можно ограничиться измерением формы φ1 (f) головки, что значительно проще, так как при этом не требуется специально оборудованного помещения, как при измерении ФЧХ излучения головки.

Для измерения φ1 (f) микрофонный капсюль малых размеров, например, встраиваемый в переносные магнитофоны, размещают на расстоянии 2...5 мм от центральной части поверхности диффузора и снимают ФЧХ напряжения микрофона по отношению к фазе приложенного к головке напряжения синусоидальной формы. С достаточной для практики точностью измерить характеристику этим способом можно с помощью осциллографа. Для этого подводимый к головке сигнал одновременно подают на вход внешней синхронизации, а снимаемый с микрофона - на вход “Y”. При правильной фазировке головки на ее резонансной частоте фазовый сдвиг составляет +90°, а с повышением частоты уменьшается до нуля и далее изменяет свой знак.

Одновременно с измерением ФЧХ измеряют и АЧХ снимаемого с микрофона сигнала, которая в диапазоне частот 500... 1000 Гц совпадает с АЧХ излучения головки. Если головку расположить в свободном пространстве, то измеренные таким способом характеристики будут соответствовать АЧХ и ФЧХ излучения головки, установленной в бесконечном экране. На рис. 1 и 2 приведены характеристики некоторых типов головок, измеренные приведенным выше способом.

Поскольку АЧХ и ФЧХ громкоговорителя на низких частотах в сильной степени зависят от акустического оформления, то для получения достоверных результатов измерения следует проводить после установки головки в штатное оформление. Однако в радиолюбительской практике часто возникает потребность иметь представление о форме АЧХ излучения и ФЧХ громкоговорителя до его изготовления. В этом случае можно воспользоваться следующим приемом. Эквивалентную схему головки представляют состоящей из двух последовательно включенных слагаемых - фильтра ВЧ (ФВЧ) и линии задержки. При этом на низших частотах параметры громкоговорителя описываются ФВЧ, а линия задержки определяет форму ФЧХ излучения (ее наклон) на более высоких частотах.

Параметры ФВЧ (частота среза, добротность, порядок) зависят как от применяемой головки, так и от оформления. Их можно найти по методикам, используемым при расчете громкоговорителей со сглаженными АЧХ [5, б], в основе которых лежит представление о громкоговорителе как о ФВЧ второго (закрытый ящик) или четвертого (фазоинвертор) порядка. Параметр линии задержки (время задержки) зависит только от типа используемой головки (у головок с более тяжелой подвижной системой время задержки больше).

По найденным параметрам ФВЧ легко построить АЧХ и ФЧХ излучения громкоговорителя на низших частотах, а на более высоких частотах (начиная с частоты, на которой φ1 (f) = 0) акустическое оформление на их форму влияния почти не оказывает, поэтому форма АЧХ и ФЧХ излучения громкоговорителя на этих частотах совпадает с характеристиками головки, измеренными по приведенной выше методике.

Построенные таким способом АЧХ и ФЧХ излучения (сигнала с датчика по ускорению диффузора) будущего громкоговорителя позволяют выбрать тип используемой в системе головки, вид оформления (закрытый ящик или фазоинвертор) и его габариты, отыскать параметры корректирующего устройства, правильно выбрать верхнюю частоту среза петлевого усиления системы, при которой сохраняется ее устойчивость.

Например, при установке головки 30ГД-1 в закрытый ящик функции корректора в прямой ветви петли ЭМОС может выполнять интегратор, а частоту среза петлевого усиления следует выбрать при этом равной 350...400 Гц (запас устойчивости по фазе-30...45°). Если петлей ЭМОС охвачена головка 6ГД-2 или блок из этих головок, то частоту среза выбирают равной 700...800 Гц.

В заключение следует сказать, что пользуясь приведенной выше методикой можно измерять АЧХ и ФЧХ излучения громкоговорителей-фазоинверторов. Для этого необходимы два микрофонных капсюля. Второй капсюль устанавливают в проходе инвертора, а сигналы с капсюлей подают на сумматор в соотношении, обратно пропорциональном площади диффузора НЧ головки и отверстия фазоинвертора. Точность измерений формы АЧХ излучения громкоговорителя этим способом в диапазоне частот до 500 Гц не уступает точности измерений в заглушенной камере.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Блауэрт И. Пространственный слух.- М.: Энергия, 1979

2. Кононович Л. О фазовых характеристиках стереоканалов. - Радио, 1967, № 1, с. 38, 39.

3. Валентин и Виктор Лексины Однополосный или многополосный? - Радио, 1981, № 4, с. 35-38.

4. Жбанов В. О громкоговорителях со сдвоенными головками. - Радио, 1983, № 2, с. 53, 54.

5. Виноградова Э. Конструирование громкоговорителей со сглаженными частотными характеристиками.- М.: Энергия, 1978.

6. Эфрусси М. Еще о расчете и изготовлении громкоговорителя. Радио, 1984, № 10, с. 32, 33

 

Взято с сайта http://samodel.boom.ru/theory/jbanov3/jbanov3.htm

Реклама на MusiCar.ru:

© Copyright www.MUSICAR.ru

Create WEB GIGAhome 2005