Выбор акустической системы

Закрытая акустическая система (ЗАС), в настоящее время - одна из наиболее распространенных конструкций высококачественных АС в нашей стране, в Западной Европе и США [2].

На рисунке 2 представлен электроакустический аналог ЗАС.

Рисунок 2 - Электроакустический аналог ЗАС

Преимущество закрытой акустической системы по сравнению с открытой - отсутствие излучения задней поверхности диффузора головки, что исключает "акустическое короткое замыкание".

В системе используется динамическая головка 10ГДШ-2 ГОСТ 9010-84, которая имеет следующие основные параметры [3]:

номинальная мощность, Вт15;

максимальная мощность, Вт 25;

номинальное сопротивление, Ом 4;

диапазон воспроизводимых частот, Гц 63…20000;

среднее звуковое давление, Па 0.15;

масса подвижной системы головки, кг 1.7·10-2;

габаритные размеры, мм 160´160´55.

При подключении АС к выходу УМЗЧ, в динамической головке АС возникает ток i:

(1)

где Хвх=Uвых УМЗЧ - входной сигнал, равный выходному напряжению УМЗЧ;

Bl - коэффициент электромеханической связи, Bl=3,1·10-3 Тл·м;

RГ - выходное сопротивление УМЗЧ, подключаемого к АС, численно равное входному сопротивлению звуковой катушки, Ом;

Rk - активное сопротивление звуковой катушки динамической головки переменному току, Rk=RГ=r0=4Ом;

SД - площадь диффузора головки, м2, (2)

где d - конструктивный диаметр диффузора головки, d=0,16 м;

;

m0 - масса подвижной системы головки, m0=1,7·10-2 кг;

jω - оператор Лапласа;

S0 - собственная упругость подвеса подвижной системы головки, Н/м;

Sb - дополнительная упругость подвеса подвижной системы головки, Н/м.

(3)

где

р0 - постоянное (атмосферное) давление, р0=1.01·105 Па;

Vb - внутренний объем корпуса АС, Vb =0,5·0,25·0,3=3.75·10-2 м3;

SД эфф - эффективная площадь диффузора головки, м2.

(4)

Тогда

При расчетах АС пользуются выражением упругости подвижной системы, через упругость некоторого эквивалентного объема воздуха, численно равную собственной упругости подвеса подвижной системы головки S0. Значение S0/Sb можно выбрать в пределах 3…13, выбираем S0/Sb=5, следовательно

Подставляя все найденные числовые значения в (1) и переходя к операторной форме записи, получим, что ток протекающий через АС будет равен:

(5)

Выходной сигнал Yвых определяется:

(6)

Подставим (5) в (6):

(7)

Передаточная функция ЗАС определяется, как отношение выходного сигнала Yвых (стандартное звуковое давление) к входному Хвх (подводимое к АС напряжение).

Согласно рисунку 2, передаточная функция равна:

(8)

Подставляя (7) в (8) и упрощая полученное выражение, получим передаточную функцию акустической системы.

Статья в тему

Анализ электромагнитных реле
электромагнитный реле однофазный питание Основные направления экономического и социального развития предусматривают интенсивное развитие автоматизации и роботизации всего народного хозяйства страны, повышение энерговооруженности труда. Решение этих задач непосредственно связано с с ...