Новий звукопоглинаючий матеріал. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Новий звукопоглинаючий матеріал дозволяє в 50 разів (!) зменшити звуковий тиск, що виникає всередині колонки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Акустичні системи

Коментарі до статті

Однією з основних проблем відтворення звуку є якість звуку, ефективне функціонування джерел звуку. У цій техніці накопичилися протиріччя між можливістю запису та відтворення електричних сигналів звукового діапазону з високою достовірністю, з одного боку, та низькою якістю перетворення електричних сигналів на звукові з іншого боку. З появою цифрового запису електричних сигналів, практично знято всі питання щодо якості запису та відтворення, проте суттєве використання цих досягнень утруднено у зв'язку з нерозв'язними проблемами, що мають місце при відтворенні низьких частот і паразитними гармоніками, зумовленими в першу чергу пневматичною реакцією об'єму звукових колонок, особливо, у недорогих та малогабаритних.

Досить сказати, що при відтворенні низьких частот навіть у 100-літрових колонках дифузор низькочастотної головки зазнає навантажень, обумовлених пневматичним ефектом до 3:4 кг.с. Ця пневматична сила обмежує розмах коливань дифузора, а також викликає спонтанну деформацію і численні резонанси, як у самому дифузорі, так і в обсязі колонки. Обмеження розмаху коливань зумовлює спад амплітудно-частотної характеристики на низьких частотах, а паразитні резонанси - гармонійне спотворення сигналів, що відтворюються.

Спад амплітудно-частотної характеристики у 100-літрових колонках починається приблизно з 60 Гц, для забезпечення якісного звуку від 30 Гц потрібно обсяг колонок вже 400 літрів.

Як бачимо, навіть у дуже дорогих колонках, об'ємом до 400 літрів, незадовільно відтворюється ціла октава – 16:32 Гц, а гармонійні спотворення у 20 разів перевищують допустимі значення. У колонках середньої вартості, об'ємом 60:100 літрів, незадовільно відтворюється друга октава - 32:64 Гц і практично відсутня перша, гармонійні ж спотворення перевищують допустиму межу в 50:100 разів.

Останнім словом у вирішенні цієї проблеми є активний сабвуфер – окремий гучномовець, призначений для відтворення виключно низькочастотної області звукового спектру. Габарити таких сабвуферів коливаються в межах 70:40 літрів, частотний діапазон, як правило, 30:150 Гц, натомість "солодкоголосі" колонки до нього не перевищують 10:12 літрів. Підйом низьких частот у сабвуферах забезпечується за рахунок форсованих режимів посилення, вбудованим у нього підсилювачем, що неминуче породжує збільшення гармонійних спотворень. Для узгодження сабвуфера з парою стандартних колонок потрібен спеціальний цифровий фільтр - все разом узяте призводить до ціни близько 500 доларів.

Як бачимо, покращення акустичних характеристик малогабаритних колонок за допомогою звукопоглинання всередині боксу залишається, як і раніше, привабливим.

Пропоноване нове оригінальне технічне рішення для формування звукопоглинаючого середовища може спростити ситуацію. Експериментально отримано зменшення звукового тиску в такому середовищі до 50 разів. Крім того, звукопоглинаюче середовище в порівнянні з повітрям має істотно більшу в'язкість, ця якість у поєднанні зі здатністю зменшувати звуковий тиск сприятливим чином позначається на придушенні численних резонансів в боксі, тобто. веде до згладжування (спрямовування) амплітудно-частотної характеристики та зменшення гармонійних спотворень. Немає обмежень на габарити та форму поглинаючого середовища, на величину звукового тиску.

Сучасна акустична система містить, як правило, 3 електроакустичні перетворювачі: високочастотний, середньочастотний і низькочастотний (вуфер). Перші 2 перетворювачі не вимагають великих обсягів для якісного відтворення звуку, тому поставляються вже корпусованими, а вуфер вимагає великих обсягів, тому його корпусом є корпус акустичної колонки. Нове технічне рішення дозволить скоротити фізичні розміри корпусу вуфера до розмірів самого вуфера і відкриває можливість поставляти його корпусованим, тоді зникають спеціальні вимоги до корпусу акустичної системи.

Наприклад, корпусування 10-дюймового вуфера зі звукопоглинаючим середовищем об'ємом 6 літрів забезпечує наступні характеристики:

Діапазон частот (при нерівномірності 0,5 дБ та спаді на 31,5 Гц-6 дБ) – 31,5...1250 Гц.
Максимальний акустичний тиск – 110 дБ.
Коефіцієнт гармонік на рівні 90 дБ – 0,5 %

Таблиця 1. ГРОМАДНІ ВИМОГИ І СУЧАСНА ТОЧНІСТЬ ВІДТВОРЕННЯ ЗВУКУ.
Основні параметри.	Числовий запис та відтворення електричних сигналів звукового діапазону.	Граничні здібності людини.	Світовий рівень електроакустичних перетворювачів (вихідних колонок) MONOLITH-111X	Вітчизняні колонки 35-АС (ходові для меломанів)	Найкращі вітчизняні колонки 3 SL-113
Смуга відтворення частот, Гц.	10-20000	16-22000	28-24000	50-20000	63-25000
Нерівномірність АЧХ, дБ.	0.5	0.5	⁺/_-2	⁺/_-5	⁺/_-3
Нелінійні спотворення (клір-фактор), %.	0.005	0.05	1	12	2
Динамічний діапазон, дБ.	90	120	120	100	110
Переважна гучність (динамічний діапазон), дБ.	-	80 для аматорів. 90 для професіоналів	-	-	-
Об'єм, літри.	-	-	380	70	125
Вартість, дол. США.	500	-	7000 за пару	300 за пару	500 за пару

Новий звукопоглинаючий матеріал дозволяє в 50 разів (!) зменшити звуковий тиск, що виникає всередині колонки.
Рис. 1

Новий звукопоглинаючий матеріал дозволяє в 50 разів (!) зменшити звуковий тиск, що виникає всередині колонки.
Рис. 2

У порівнянні з сучасним сабвуфером відтворення низьких частот за допомогою пропонованого рішення глибше на півоктави навіть з акустичним оформленням закритого типу, дифузор відчуває пневматичне навантаження не більше, ніж у вільному просторі, середовище є в'язким, про що свідчить зникнення власного резонансу акустичної системи. це забезпечує гранично низькі гармонічні спотворення. Якщо взяти до уваги, що нове технічне рішення забезпечує габарити на порядок менше, не потребує підсилювача та дорогого цифрового фільтра, забезпечує ціну в кілька разів нижчу, то мимоволі починаєш солідуватися з тими, хто вважає, що сучасні сабвуфери це "крок убік" : "жест розпачу, породжений свідомістю серйозних обмежень щодо досягнення найглибших басів під час використання класичних акустичних систем". Справжній шлях вирішення проблеми глибоких басів відкриває на винахід "Пристрій для високоякісного відтворення звуку".

Автор: Доктор наук І. Воженін; Публікація: compnet.ru/nika

Дивіться інші статті розділу Акустичні системи.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Розроблено новий нейроінтерфейс 03.05.2012

Професор швейцарської Федеральної політехнічної школи Лозанни Жозе Мілан представив новий нейроінтерфейс, який дає змогу керувати машинами за допомогою думки. Ця технологія буде корисною не тільки для дистанційного керування роботами, але й для підвищення якості життя паралізованих людей.

Так, в ході експерименту, паралізована людина, яка перебуває в лікарні в місті Сіоні, за допомогою нової технології відправляла уявні накази роботу, яка знаходилася в Лозанні, на відстані 60 км.

На думку розробників, прості роботи, керовані думками з Інтернету, можуть допомогти паралізованим людям віртуально відвідати важкодоступні для інвалідного візка місця, такі як весілля родича за кордоном, художня галерея, конференція тощо.

Система використовує неінвазивні електроди, поміщені на невелику шапочку, яку потрібно надіти на голову. Цю технологію можна використовувати і в інвалідних візках, причому для руху людині достатньо віддати одну команду, а не постійно напружувати мозок і концентрувати увагу, як це буває з іншими нейроінтерфейс. Після отримання уявного сигналу, робот виконує команду, поки не отримає сигнал на її скасування або не вп'ється в перешкоду.

Жозе Міллан зазначив, що хоча пристрій вже був протестований у пацієнтів будинку, на його доопрацювання та вихід на комерційний ринок може знадобитися кілька років. Це з більш складними алгоритмами, ніж у існуючих ігрових нейроінтерфейсів, на зразок MindFlex.

Інші цікаві новини:

▪ INA253 - новий вимірювач струму із вбудованим шунтом

▪ SIMO PMIC-перетворювач MAX77654

▪ Мобільник дізнається господаря зі ходою

▪ Матеріал, що відновлює нервову тканину електроімпульсами

▪ Квантовий секундомір

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Типові інструкції з охорони праці (ТОІ). Добірка статей

▪ стаття Прикро, прикро. Крилатий вислів

▪ У чому виявлялася унікальність культури Стародавньої Греції? Детальна відповідь

▪ стаття Фотокореспондент. Посадова інструкція

▪ стаття Принципи побудови потужних світлодіодів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття ТБ SIESTA-J-3128. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

Коментарі до статті:

Юрій
[Down] У 50 разів зменшує тиск усередині колонки, але що за матеріал із статті не зрозуміло. Два посилання: одне на цю ж статтю, я інша як зменшити шум у салоні автомобіля. Про застосування звукопоглинаючого середовища всередині акустики відомо десятки років, але звуку в такій акустиці немає. Музичні інструменти звучать як із валянка.

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт