Громкоговорители. Технические характеристики громкоговорителей, страница 15

Однако уже на частотах ближе к средним сопротивление гибкости возду­ха с₀ становится настолько малым, что ток в цепи  практи­чески отсутствует. Это означает, что упругое сопротивление воздуха внутри ящика становится ничтожно малым. Движение от диффузора к массе воздуха в отверстии не передается и оно перестает излучать.

Рис.6.36. Фазовая характеристика резонатора

          Как известно,  схема входного электрического сопротивления головки без акустического оформления, а также в экране и закрытом ящике имеет одинако­вый вид, приведенный на рис.6.15.

          В случае работы головки в фазоинверторе схема усложняется и прини­мает вид, приведенный на рис.6.33.

            

Рис.6.33. Схема входного сопротивления головки, работающей в фазоинверторе

Сравнивая эти схемы, мы видим, что во втором случае в составе вноси­мого сопротивления появились дополнительные элементы   за счет резонатора (рис.6.31–г). При этом     ,  

.

          Частотная характеристика головки работающей в фазоинверторе приве­дена на рис.6.34.

                

Рис.6.34.Частотная характеристика модуля входного сопротивления головки

          При пропускании через головку постоянного тока (w=0) входное сопро­тивление равно сопротивлению катушки т.е.

          В диапазоне частот 0¸w_п индуктивное сопротивление звуковой катушки мало и  в основном определяется вносимым сопротивлением. Последнее, как видно из схемы (рис.6.33) состоит из двух контуров: параллельного с эле­ментами  и последовательного , включенного параллельно пер­вому.

          Как уже отмечалось, резонансная частота параллельного контура –есть частота механического резонанса работающей головки.

Резонансная частота w_ф последовательного контура  есть резонансная частота резонатора Гельмгольца, то есть фазоинвертора.

Напомним, что фазоинвертор настраивают на частоту механи­ческого резонанса головки, то есть .

До резонансной частоты сопротивление параллельного контура имеет ин­дуктивный характер, последовательного контура – емкостной. Образуется экви­валентный параллельный контур с элементами  и резонансной частотой

, сопротивление которого на этой частоте будет иметь максималь­ное значение. Следовательно и Z_вх будет иметь максимум.

          На частоте  первый контур как параллельный будет иметь максимальное сопротивление, второй, будучи последовательным – минималь­ное. Поскольку оба контура включены параллельно, то общее их сопротивле­ние, а значит и Z_вх будет иметь минимум.

В диапазоне частот w₀ ¸ w_п сопротивление  первого контура будет иметь емкостной характер, второго – индуктивный. Образуется второй эквивалентный параллельный контур с элементами  и резонансной частотой , на которой Z_вх опять примет максимальное значение.

Выше частоты  сопротивление емкости   становится настолько малым, что оно шунтирует всю схему вносимого сопротивления. Образуется последовательный контур с элементами , который на частоте  дает последовательный (электромеханический) резонанс и Z_вх будет иметь минимальное значение. С увеличением частоты (w > w_п) сопро­тивление емкости      становится ничтожно малым и входное сопротивление бу­дет в основном определяться сопротивлением звуковой катушки   . Поскольку индуктивное сопротивление катушки изменяется пропорционально частоте, то и Z_вх будет увеличиваться с увеличением частоты.

Применение фазоинвертора дает следующие преимущества:

–звуковое давление в диапазоне низких частот   увеличивается по сравнению с оформлением в закрытом ящике на 3¸5 дБ;

–за счет возрастания механического сопротивления резонатора () вблизи от частоты  уменьшается амплитуда колебаний звуковой ка­тушки, что приводит к уменьшению нелинейных искажений;

–частотная характеристика модуля входного сопротивления в области нижних частот становится более равномерной.

В целях подавления резонансов воздушного объема ящика в области средних и высоких частот его внутренняя поверхность покрывается (как и в случае закрытого ящика) звукопоглощающим материалом.