Các hệ thống âm thanh có mô hình bức xạ tròn (trường không gian AS). Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Âm thanh

 Bình luận bài viết

Nhiệm vụ chính của việc tái tạo âm thanh điện âm (trong phiên bản lý tưởng nhất của nó) là đảm bảo rằng trường âm thanh phụ tại vị trí nghe tương ứng với trường âm thanh chính tại nơi diễn ra hành động. Ở trên đường phố, trong rừng, ngoài đồng hay ở bất kỳ nơi nào khác, sau khi lắng nghe, chúng ta hoàn toàn có thể tự do định vị nguồn gốc của những âm thanh này từ mọi phía. Hầu hết các nguồn âm thanh trên thế giới xung quanh chúng ta đều ở gần các nguồn điểm (so với bước sóng dao động của âm thanh). Các nguồn âm thanh này phát ra phổ tần số thay đổi linh hoạt và tùy thuộc vào vị trí của nguồn âm thanh phía trên sàn nhà hoặc mặt đất, sóng hình bán cầu hoặc hình cầu sẽ được hình thành. Có lẽ ai đó sẽ phản đối tôi bằng cách đưa ra ví dụ về một dây dao động, nhưng hãy lấy một cây đàn guitar điện có bộ phận thu âm nằm gần đầu dây hơn. Có vẻ như lẽ ra chỉ có tần số cao nhưng chiếc xe bán tải lại truyền được nhiều tần số. Hầu như toàn bộ phổ tần số rung có thể được loại bỏ khỏi mỗi phần của dây.

Chúng ta hãy tưởng tượng thí nghiệm sau: trên bức tường của một căn phòng không có cửa sổ, chẳng hạn ở khoảng cách 2 m, hai lỗ hướng ra đường được khoét ra có đường kính bằng bộ khuếch tán của loa. Do đó, chúng ta sẽ có được hệ thống loa tương đương có kiểu bức xạ khác nhau cho các tần số khác nhau và đối với tần số cao, kiểu bức xạ sẽ hẹp hơn. Chúng tôi ngồi trong phòng và cố gắng hiểu chuyện gì đang xảy ra trên đường phố. Bây giờ chúng ta hãy ra ngoài - âm thanh sẽ bao quanh chúng ta.

Nỗ lực của các nhà phát triển hệ thống âm thanh trường không gian (SFA) hướng tới việc tái tạo trường âm thanh không gian. Hầu hết các hệ thống hiện có đều là vectơ, tức là bức xạ định hướng trong ít nhất một phần của dải tần số âm thanh.

Nhiệm vụ của việc phát âm thanh trong phòng là lấp đầy nó bằng một trường âm thanh (áp suất) đồng nhất tại tất cả các điểm của nó mà không có đỉnh và đáy. Hãy tưởng tượng một thí nghiệm như vậy - một căn phòng có gương và nó cần được chiếu sáng đều. Nếu lấy đèn định hướng (bộ phát vectơ), chúng ta sẽ nhận được từng tia sáng phản xạ từ tường gương, sẽ có các đỉnh và đáy. Nếu chúng ta sử dụng đèn mờ không định hướng (hoặc hai đèn cách nhau), chúng ta sẽ có được một căn phòng tràn ngập ánh sáng đồng đều hơn. Từ thí nghiệm này, chúng tôi rút ra kết luận: bức xạ âm thanh định hướng ít hơn từ loa sẽ tạo ra trường âm thanh đồng đều hơn.

Các đầu động được sử dụng làm nguồn âm thanh không cho phép tái tạo toàn bộ dải tần âm thanh mà không bị biến dạng rõ rệt. Để giải quyết vấn đề này, các đầu sọc được sản xuất được tối ưu hóa cho dải tần của chúng. Do đó, loa bao gồm một số đầu đặt cách nhau trên mặt trước của loa và chỉ một phần phổ tín hiệu âm thanh được cung cấp cho mỗi đầu dải và mỗi đầu này có kiểu định hướng riêng.

Ở các loa đa chiều có đầu động cách xa nhau, có một số vấn đề: thời gian trễ khác nhau của tín hiệu trong các dải do độ trễ trong bộ lọc phân tần, phổ âm thanh phát ra không chính xác, dẫn đến sự thay đổi mô hình bức xạ trong khu vực tách các dải. Các mô hình định hướng khác nhau của bộ phát băng thông, tùy thuộc vào vị trí của người nghe, dẫn đến màu sắc âm sắc của âm thanh của nhạc cụ.

Kết luận: trường âm thanh thứ cấp về cơ bản không thể tương ứng với trường âm thanh sơ cấp - hình. 1. Câu hỏi không thể tránh khỏi được đặt ra - phải làm gì?

Cơm. 1. Trường âm thanh thứ cấp về cơ bản không thể tương ứng với trường âm thanh chính

Đầu tiên, một chút lịch sử. Năm 1898, Oliver Lodge đã phát minh ra loa động, thiết kế của nó phần lớn vẫn tồn tại cho đến ngày nay. Năm 1948, loa DualConcentric đầu tiên của Tannoy được giới thiệu tại London Radio Show, trình điều khiển đồng trục hai chiều đầu tiên tương đương với nguồn điểm.

Đây thực sự là một bước đột phá, vẫn giữ được ưu điểm cho đến ngày nay, tuy nhiên, loa đồng trục có bộ phát tần số cao còi có diện tích nghe rất nhỏ thoải mái do khả năng định hướng sắc nét khi tần số tín hiệu ngày càng tăng. Trong thiết kế đồng trục, bộ phát tần số cao được đặt ở phía trên cùng của bộ phát tần số thấp, có tác dụng như một chiếc còi chuyển động (!), ảnh hưởng đến màu sắc âm sắc tùy theo vị trí của người nghe.

Bước tiếp theo hướng tới việc tạo ra hệ thống truyền tự động được thực hiện bởi kỹ sư V.I. Shorov. Hệ thống âm thanh 30AS103P do ông phát triển được sản xuất tại nhà máy Yantar và được mô tả trong [1]. Đây là loa hai chiều, trong đó hai đầu động được lắp đặt trong một mặt phẳng nằm ngang và mỗi đầu hướng vào hình nón tán xạ của chính nó, chuyển đổi bức xạ vectơ thành vô hướng (không định hướng). Vì bộ phát tần số cao (đầu) được lắp đặt phía trên bộ phát tần số thấp nên chúng ta không nhận được nguồn điểm tuyệt đối mà trong mặt phẳng nằm ngang, chúng ta nhận được một nguồn có dạng bức xạ tròn.

Một bước khác hướng tới việc tạo ra nguồn âm thanh đa hướng (chính xác hơn là với mẫu bức xạ) là thiết kế (Hình 2) do Yu. Gribanov và A. Klyachin đề xuất.

Cơm. 2. Thiết kế AS của Yu. Gribanov và A. Klyachin

Nó có sáu cặp đầu được lắp ở sáu cạnh của vỏ loa. AS này không thể được gọi là ASPP vì có thành phần vectơ của bức xạ. Nhưng nó là một nguồn âm thanh đa hướng. Còn một nhược điểm nữa là nhiều đầu phát ra cùng một tín hiệu và không thể đảm bảo chúng hoạt động đồng bộ và các thông số giống hệt nhau. Điều này có thể dẫn đến việc mất đi những sắc thái tinh tế nhất của âm thanh trong bản ghi âm.

Cái gọi là AS phản khẩu độ (Hình 3), do A. Vinogradov và A. Gaidarov đề xuất, hoàn toàn tương ứng với hệ tư tưởng của ASPP.

Cơm. 3. Khẩu độ ngược AS do A. Vinogradov và A. Gaidarov đề xuất

Nguồn áp suất âm thanh đa hướng điểm ảo được tạo trong dải AF đầy đủ. Thành phần thẳng đứng của sóng âm có phần bị triệt tiêu. Nhưng chúng ta lại quay trở lại vấn đề tương tự như trong trường hợp trước - chúng ta không thể thu được một cấu trúc đối xứng tuyệt đối. Ở tần số cao, sóng âm do hai đầu phát ra có thể lệch pha và gây nhiễu sẽ làm biến dạng âm sắc ban đầu. Tất nhiên, độ méo ít hơn so với phương pháp trước (ít đầu hơn), nhưng vấn đề vẫn còn. Có một vấn đề khác liên quan đến thiết kế này. Việc sử dụng hai đầu băng thông rộng không phải lúc nào cũng cho phép bạn tái tạo dải tần số cần thiết, ngay cả khi bạn sử dụng đầu đồng trục (hai chiều). Không thể triển khai cấu trúc ba làn theo yêu cầu trong cấu trúc như vậy.

Nguyên lý hoạt động của loại hệ thống truyền động tự động thứ ba có thể dễ dàng hiểu được từ thiết kế quy ước trên Hình 4. XNUMX. Việc loại bỏ một nửa bộ loa dành cho loa đối khẩu giúp bạn tránh được những nhược điểm cố hữu của nó. Sóng âm có dạng bức xạ tròn cũng được phát ra ở đây trên toàn bộ dải tần.

Cơm. 4. Nguyên lý hoạt động của loại AMS thứ ba

Hiện tại, công ty chúng tôi, nơi có một số bằng sáng chế cho các loại loa tương tự, đang sản xuất hệ thống truyền động tự động theo hai cấu trúc. Hai chiều, được thực hiện theo hình. 5, có ba loại: 5, 10 và 40 lít để sử dụng trong gia đình trong phòng khách. Đối với các rạp chiếu phim nhỏ, hệ thống truyền động tự động 1000 Watt đặc biệt được sản xuất, mang lại áp suất âm thanh cao. Cấu trúc của ASPP như hình 6. 70, thực hiện nguyên tắc phân chia phổ ba dải, giúp đơn giản hóa đáng kể vấn đề chọn đầu. Trong số các sản phẩm của công ty còn có hệ thống truyền động tự động với thể tích thùng XNUMX lít, nó được thiết kế để tái tạo chất lượng cao các bản ghi âm lập thể.

Cơm. 5. AMS XNUMX chiều

Cơm. 6. AMS XNUMX chiều

Nếu chúng ta nói về các tính năng của ASPP, thì so với loa bức xạ trực tiếp, chúng ta có thể cho rằng tác động của âm thanh của nhạc cụ sẽ yếu đi một chút, vì âm thanh được phát ra theo mọi hướng chứ không hướng vào người nghe.

Nhưng lợi ích của việc sử dụng loa như vậy trong phòng thực là gì? Một trường âm thanh không gian đồng đều được tạo ra - dù bạn ở đâu, âm thanh vẫn có cùng âm sắc. Dù bạn đứng trước loa hay đứng bên cạnh, âm thanh vẫn không thay đổi, bạn được bao quanh bởi một trường âm thanh đồng đều. Kết quả là âm thanh rất thoải mái ở những khu vực rộng lớn: cảm giác thoải mái đặc biệt và sự lôi cuốn về mặt cảm xúc tạo ra một môi trường không thể đạt được bằng các loa thông thường. Ba loại ASPP được trình bày ở đây không làm cạn kiệt sự đa dạng của các tùy chọn khác nhau.

Nói một cách dứt khoát rằng âm thanh này tốt hơn hoặc tệ hơn âm thanh khác trên một ngưỡng chất lượng nhất định phần lớn là vô nghĩa: nhận thức là một lĩnh vực của cảm xúc và chúng khác nhau, đó là lý do tại sao có nhiều bộ khuếch đại và hệ thống loa. Nhưng điều rõ ràng là âm thanh này gần với âm thanh tự nhiên xung quanh chúng ta hơn.

Ví dụ, hãy xem xét hệ thống âm thanh AC200 do công ty chúng tôi sản xuất. Hệ thống này được sản xuất ở phiên bản để bàn và mặt dây chuyền sử dụng đầu động do ASA Laboratory LLC sản xuất [2]. Chúng tôi sử dụng model B1602.8 làm đầu tần số thấp và T252.4 làm đầu tần số cao. Trong bộ lễ phục. Hình 7 thể hiện một bản vẽ đơn giản của AC.

Cơm. 7. Bản vẽ AC đơn giản hóa

Thiết kế thẳng đứng này của loa cho phép sử dụng một đường ống làm thân, giúp phân biệt nó với các thân hình khối tiêu chuẩn. Ống nhựa PVC 11x8x200, đặc biệt được sử dụng trong hệ thống thoát nước, đã được chọn làm thân 4,9 (Hình 2000). Một ống dài 2 m là đủ cho hai loa. Nhẫn 1, 2, 6, 10 được làm bằng gỗ MDF dày 16mm. Trong bộ lễ phục. Hình 9 thể hiện bản vẽ của các bộ phận 2, 6. Các bộ phận được gắn vào thân máy bằng vít chìm 3x19 mm (3-4 chiếc.).

Filter 2 gắn vào phần 9, lắp ở phần dưới của housing, có lỗ để dây tín hiệu thoát ra. Phần 6, trên đó các đầu động được lắp đặt, được gắn trong vỏ 11 với điều kiện mặt phẳng trên của vòng được lắp ngang bằng với cạnh dưới của cửa sổ vỏ 11. Để đặt dây đi lên cao -đầu tần số 4 vào một trong các lỗ lắp của đầu 5 tần số thấp, không lắp vít tự khai thác mà luồn dây vào đầu HF, được cố định theo bất kỳ cách nào (trên bonks, trên cấu trúc được hàn từ dây đồng có đường kính 1...1,5 mm) và được cố định bằng vít tự khai thác để giữ chặt đầu LF. Yêu cầu chính là đảm bảo khoảng cách cần thiết giữa bộ khuếch tán đầu HF và hình nón phân tán 3. Hình nón như trong Hình. 10, có thể được làm bằng MDF hoặc nhựa dày. Để tăng thêm độ cứng, nón nhựa có thể được tạo bọt.

Cơm. 8. Vỏ AC - Ống nhựa PVC 200x4,9x2000

Cơm. 9. Vẽ chi tiết 2, 6

Cơm. 10. Nón nhựa

Bề mặt hình nón bóng loáng được đánh bóng là mong muốn để giảm tổn thất ở tần số cao. Nón được cố định vào phần 2 bằng keo.

Lớp đệm tổng hợp mỏng dùng làm chất hấp thụ âm thanh, được nhồi chặt; Tiêu chí về mật độ đóng gói là không có tiếng lẩm bẩm trong thanh ghi tần số thấp. Bạn có thể thử đổ một lớp than hoạt tính mịn dày 5...10 cm, bên trên phải phủ lớp đệm polyester lên trên.

Phần 1 và 10 xác định hình dáng bên ngoài và có thể được sơn hoặc phủ veneer. Phần 1 được gắn vào phần 2 bằng chốt hoặc vít tự khai thác nhỏ và phần 10 bằng vít tự khai thác, bằng cách nhả cáp kết nối.

Để mang lại cho chiếc loa vẻ ngoài có thể bán được trên thị trường, bạn có thể khâu một chiếc "tất" từ vải tổng hợp mỏng và ghim nó vào phần trên và phần dưới 2.

Mạch lọc chéo được hiển thị trong hình. mười một.

Cơm. 11. Mạch lọc chéo

Cuộn cảm L1 được quấn bằng dây tráng men có đường kính 0,5...0,8 mm trên ống nhựa có đường kính 25 mm, chiều rộng cuộn dây là 20 mm. 120 vòng dây dài 10,2 m tạo ra độ tự cảm 0,3 mH. Tụ C1 - K73-17 hoặc K78-2 (tốt hơn). Điện trở R1 có điện trở 0,2 Ohm được làm bằng dây có điện trở cao: lấy một đoạn dài vài mét, đo điện trở của nó và cắn đứt phần tương ứng với điện trở mong muốn. Đường kính dây tối thiểu phải là 0,2 mm. Pha (cực) bật đầu được xác định bằng thực nghiệm. Sơ đồ ở đây cho thấy cực tính được tối ưu hóa khi đo nhiễu “màu hồng”.

Văn chương

1. Shorov V., Yankov V. Hệ thống âm thanh tự sản xuất. - Đài phát thanh, 1997, số 4, tr. 12-14.
2. Phòng thí nghiệm ASA. - asalab.net.

Tác giả: V. Kostin

Xem các bài viết khác razdela Âm thanh.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Chim hoặc côn trùng 14.07.2008 Viện Côn trùng học Thụy Sĩ đã tạo ra một chương trình xử lý tín hiệu radar phản xạ, giúp phân biệt một bầy côn trùng với một bầy chim. Côn trùng không gây nguy hiểm cho máy bay, nhưng các cuộc tấn công của chim, thường xảy ra nhất khi tiếp cận sân bay, hàng năm gây thiệt hại hàng không toàn cầu khoảng 1,2 tỷ USD. Một kiểm soát viên không lưu có kinh nghiệm có thể phân biệt chim với côn trùng trên màn hình radar, nhưng điều này mất vài giây. Các nhà điểu học Thụy Sĩ đã tổng hợp một bộ sưu tập hàng nghìn phản xạ radar từ các đàn chim, côn trùng và các đàn hỗn hợp được quan sát thấy ở Sahara trên Mauritania trong năm 2003-2004. Quá trình xử lý của họ trên máy tính giúp họ có thể phát triển một chương trình phân biệt côn trùng với chim với độ chính xác 93-98%.

Tin tức thú vị khác:

▪ Gen chu kỳ Circadian ảnh hưởng đến tuổi thọ

▪ Laser toàn phổ tia cực tím, nhìn thấy và hồng ngoại

▪ Giảm thiểu tác hại từ việc thiếu ngủ

▪ Điện thoại thông minh cung cấp liên lạc miễn phí không giới hạn

▪ Trong 10-15 năm nữa, xe điện sẽ được bán nhiều hơn xe động cơ đốt trong

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Palindromes. Lựa chọn các bài viết

▪ bài báo Máy bay Voyager. Lịch sử phát minh và sản xuất

▪ bài viết Tại sao số 40 trong tiếng Nga lại đứng một mình trong dãy số? đáp án chi tiết

▪ bài viết Xe lội nước mọi địa hình. phương tiện cá nhân

▪ bài báo Cải tiến bộ điều khiển máy đo tần số. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ Có một bài viết Coin? Không có xu! Tiêu điểm bí mật. tiêu điểm bí mật

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024