определить выражения для суммарной объемной скорости Uo{s), При этом выражение для Uq{s) существенно упрощается, если пренебречь элементами, оказывающими в интересующем диапазоне

Рис. 4.6. Полная обобщенная эквивалентная акустическая схема низкочастотного громкоговорителя в корпусе;

£g - напряжение ксточннка сигнала, Rj -выходное сопротивление источника сиглала, Неактивное сопрогивледие звуковой катушки, Д - плотность магнитного потока в зазоре магнитной цепи, ; -длина частн звуковой катушки, находящейся в зазоре магнитной иепи. Яд -эффективная площадь диффузора, Cg - акустическая гибкость подвеса, JMs~iJ стическая масса подвижной системы, Дд - акустическое сопротивление потерь в подвижной системе, flHj - активная составляющая сопротивления излучения фронтальной поверлноств диффузора, - реактивная состав.11яющяя сопротивления излучения (масса воздуха, соколеблющаяся с фронтальной ловеряностью диффузора громноговорителя), JMaj - масев воздуха, соколеблющаяся в тыловой поверхности диффузора; - акустическая гибкость воадуо в корпусе АС, Дд - акустическое сопротивление потерь в корпусе АС, обусловленных внутреипим поглощенрем энергии, Л, - акустическое сопротивление потерь, обу41 ловленных утечками воздуха из щелей корпуса АС, Дддг - активная составляющая сопротивления излучекня отверстия фазоинвертора или диафрагмы пассивного излучателя, JMg - рбактивяая составляющая сопротивления излучения отверстия фазоинвертора или диафрагмы пассивного излучателя, Л(в2- зсса воздуха, соколеблющаяся с тыловой поверхностью диа. фрагмъ! пассивного излучателя (если таковой присутствует), Л1др - акустическая ыэсса пас-снвкого изл>чателя или воздуха в трубе фазоинвертора, Ср - акустическая гибкость подвеса пассивного излучателя, Яр - акустическое сопротивление потерь в подвесе пассивного нэлучЭ1еля илн в трубе фазоинвертора

НИЗКИХ частот пренебрежимо малое влияние иа характеристику объемной скорости t/o(s) [3.7]. Упрощеииая схема обобщенной системы изображена на рис. 4.7.

i 3 I 4

Рис. 4.7. Упрошенная эквввалентиая акустическая схеиа низкочастотною грои-коговорителя в корпусе:

/ - источник сигнала, 2 - громкоговоритель. корпус. < -фазоинвертор или пассивный излучатель

Передаточная функция определяется следующим образом [3.7]:

Яд (s) = [/ (5)5 (Rg + Re) MmsKEg BISd),

где Уо(5) = Ув(5)+С/р(8) + У1,(8)-векторная сумма объемных скоростей диффузора громкоговорителя, пассивного излучателя (нли массы воздуха в отверстии фазоинвертора) и объема воздуха в щелях корпуса; s=J(b - комплексная частота; Afjfs=Af/isSd= = (Л1л8-ЬА1д1-ьА1в,)51) -механическая масса подвижной системы громкоговорителя вместе с соколеблющейся массой воздуха.

На схеме рис. 4.7 Мар=Мар+Мл+Мв2 - акустическая масса воздуха в трубе фазоинвертора или пассивного излучателя вместе с соколеблющейся массой воздуха.

Схема рис 4.7 описывает систему с пассивным излучателем, фа-зоннверсная система образуется за счет закорачивания емкости Слр, представляющей собой гибкость подвеса подвижной системы, пассивного излучателя. Схема системы закрытого типа получается из обобщенной схемы путем удаления ветвей, представляющей пассивный излучатель (илн фазоинвертор) н потерь за счет утечек. Схема громкоговорителя в бесконечном экране требует помимо этого закорачивания ветви, представляющей собой внутреннюю часть корпуса-Ras и Cab, что физически соответствует нулевым потерям в корпусе и бесконечной гибкости воздуха в ием. Данная схема справедлива только для диапазона частот, где сохраняется поршневой характер колебания диффузора громкоговорителя, параметры схемы принимаются частотно-иезависимыми в пределах этого диапазона.

Выражение для Ha{s) является общим для системы закрытого фазоинверсного типа и системы с пассивным излучателем, они отличаются лишь выражениями для соответствующих объемных скоростей Uo{s). Из выражений Ha{s) для каждого тнпа низкочастотного оформления по формулам (4.11)... (4.13) можно определить АЧХ, ФЧХ н ГВЗ.

Коэффициеит полезного действия системы определяется как отношение излучаемой акустической мощности к подводимой электрической [3.7]:

П (а) = Ра {<)/Рл =\и,\ Rari (Ri + fc)V(£s Re).°j

где Рд(со) = I С/оРЛдн1= i УоРрот(2я-с) - акустическая мощность, излучаемая системой в области низких частот, Rari - сопротивление излучения, ро=1,2 г/м - плотность воздуха, с=340 м/с - скорость звука,

Pe=[E,I(R,+Re)\Re (4.14)

- подводимая электрическая мощность.

Коэффициеит полезного действия в условиях свободного поля может быть выражен через передаточную функцию Ha{s) [3.7]:

т,(ш)= \HA(s)lp,BPSl/(iMREMls)- (4.15)

в области частот, где АЧХ выходит на плоский jniactok, т. е. где Йа(5)1 = 1, кпд

ц,РоВР51/{4ясНеМ1 ). (4.16)

Выражения (4.15) и (4.16) характеризуют КПД системы, иаходя-щейся в условиях свободного поля; кпд, определяемый в условиях полупространства, больше в 2 раза [3.7].

Акустические системы закрытого типа

Закрытый тип оформления, как было сказано выше, является одним из наиболее часто встречающихся в АС категории Hi-Fi. Принцип действия систем этого типа известен с 30-х годов, а широкое распространение они получили в 50-х годах, когда появились низкочастотные громкоговорители компрессионного типа, предназначенные специально для работы в закрытых корпусах сравнительно небольшого объема. Эквивалентная акустическая и электрическая схемы системы закрытого типа даны на рис. 4.8,а и Норми-

Рис. 4 8 Эквивалентная схема системы закрытого типа: а) - акустическая; 6) электрическая

рованная передаточная функция, полученная из анализа эквнва-леитиой акустической схемы [4,9]:

НЩ5С1,гМас1(С/,гМ/,сЛ-вСа-гПат\- I), (4.17)

или W(s)=srV(s? 2c+src/Qrc+l), где Ст=СлвСл8/(Слв+ + Слв) -акустическая гибкость громкоговорителя, помещенного в закрытый корпус;

<>)с=2я/с= 1/Гс = (СлгЛ(.4с)-° (4.18)

- круговая резонансная частота громкоговорителя в закрытом корпусе;

0.тс=О.ЕсСЫстЕС + СЫс)-= \1(ч>сСатЯа7) (4.19)

- полная добротность* громкоговорителя в закрытом корпусе; ?лт=?лв-J?лs+B/7[( +йв)Sd]-полное сопротивление потерь; Qjfc= 1/(йлтСлт1 с) - механическая добротность громкоговорителя в закрытом корпусе; Qc=<i)cfcAfsSd -электрическая добротноость громкоговорителя в закрытом корпусе; а=Сд8/Слв -

Добротность-величина, обратная коэффициенту потерь.