Громкоговорители. Технические характеристики громкоговорителей, страница 2

Рассмотрим такой пример: предположим, что была измерена чувствитель­ность двух громкоговорителей и величина звукового давления была получена одинаковой. Допустим, что номинальное сопротивление у второго громкогово­рителя больше, чем у первого. Так как величина подводимого к ним электриче­ского напряжения была одинакова, то потребленная вторым громкоговорите­лем электрическая мощность была меньше, чем у первого. Вспомним, что гром­коговоритель является преобразователем подведенной электрической мощности в акустическую и чем выше величина излученной или акустической мощности, тем больше и звуковое давление. Очевидно, что  в данном случае эф­фективность второго преобразователя выше первого. А при выбранном нами критерии мы бы оценили их одинаково. Поэтому принято нормировать вели­чи­ну подводимой электрической мощности.

Одним из основных параметров, характеризующих эффективность работы громкоговорителя является  среднее стандартное звуковое давление p_ст–это среднее значение звуко­вого давления, развиваемого громкоговорителем в номинальном диапазоне  частот в точке на акустической оси, на расстоянии 1 м от рабочего центра в условиях, эквивалентных неограниченной среде, при подведении к нему си­нусоидального электрического напряжения, соответствующего подводимой электрической мощности 0,1 ВА при частоте 1000 Гц.

          Подводимое при этом к громкоговорителю напряжение будет , где R–номинальное электрическое сопротивление громкоговорителя. При таком подходе разные громкоговорители сравниваются при одном и том же значении потребляемой мощности.

          Международной электротехнической комиссией (МЭК) стандартизовано понятие характеристической чувствительности Е_х–под которой понимается среднее звуковое давление, развиваемое громкоговорителем в заданном дипазоне частот на рабочей оси на расстоянии 1 м от рабочего центра в условиях,

эквивалентных неограниченной среде,  и подводимой электрической мощности 1 ВА.

          Таким образом, характеристическая чувствительность отличается от среднего стандартного звукового давления лишь тем, что к громкоговорителю подводится электрическая мощность не 0,1 Вт, а 1 Вт.

                     В соответствии с этим

(6.1)

          Помимо этих величин за рубежом часто применяют так  называемый уровень характеристической чувствительности–20-кратный десятичный логарифм отношения характеристической чувствительности к чувствительности 2·10^-5 Па·Вт^-1/6.

(6.2)

Пример:  Пусть стандартное звуковое давление р_ст =0,2 Па, тогда его характеристическая чувствительность Е_х=0,2х3.16=0,632 Па, а уровень характеристической чувствительности L_хар=20lg 0,632/2·10^-5=90 дБ.

          Среднее номинальное звуковое давления р_ном отличается от стандарт­но­го тем, что определяется оно при подведению к излучателю номинальной элек­т­­рической мощности. В справочной литературе приводятся значения или той или другой величины. Связь между этими параметрами определяется соот­но­шением

(6.3)

          Между характеристической чувствительностью, стандартным и номи­нальным звуковыми давлениями существует связь:

(6.4)

          Номинальное звуковое давление может быть выражено через уровень ха­рактеристической чувствительности:

(6.5)

          Зная номинальное звуковое давление, легко определить звуковое давле­ние на акустической оси на любом расстоянии от акустического центра излуча­теля, имея ввиду условия изменения звукового давления в шаровой волне:

(6.6)

          Характеристика направленности–отношение эффективного звукового дав­ления p_Q, развиваемого громкоговорителем в направлении, составляющим угол Q с акустической осью, к эффективному звуковому давлению р₀ в равно­удаленной от акустического центра точке, расположенной на акустической  оси (в условиях свободного поля).

          Эту характеристику обычно нормируют по отношению к осевому давле­нию р₀.