Из последней формулы видно, что для понижения нижней границы излучаемого диапазона частот необходимо увеличивать площадь выходного отверстия и уменьшать критическую частоту, что повлечет за собой увеличение длины рупора.
Активная часть входного сопротивления связана с излучаемой акустической мощностью соотношением
, где
V0 –эффективное значение колебательной скорости на входе рупора.
На практике рупор бесконечной длины создать естественно невозможно. Рупор же конечной длины не обеспечивает полного согласования волнового сопротивления рупора с сопротивлением излучения, нагружающим выходное отверстие со стороны внешней среды. В результате этого появляется отраженная от устья волна, которая у поверхности диффузора головки будет складываться в различных фазах с прямой волной. В частотной характеристике компонент входного сопротивления рупора появятся чередующиеся максимумы и минимумы (рис.6.40–пунктир). Интересно то, что при конечной длине рупора активная компонента входного сопротивления существует даже при w < wкр.
|
|
Рис.6.40.Частотные характеристики активной и реактивной компонент входного сопротивления рупора бесконечной и конечной (пунктир) длины
Замечательным свойством рупора является его способность концентрировать излучаемую энергию в осевом направлении. Диаграмма направленности рупора с круглым сечением представляет собой эллипсоид вращения (рис.6.41).
Рис.6.41. Диаграмма направленности рупора с круглым отверстием
В заключение отметим, что применение рупора позволяет существенно повысить КПД излучателя за счет улучшения согласования с нагрузкой. Концентрация излучаемой энергии в осевом направлении создает большое осевое звуковое давление, что особенно важно при озвучении больших площадей и работе на большие расстояния.
С ростом частоты диаграмма направленности рупора сужается. Для расширения диаграммы направленности применяют секционированные рупоры. Акустические оси выходных отверстий секций разворачивают под определенным углом друг от друга.
На практике применяют рупорные громкоговорители двух типов: широкогорлые и узкогорлые. Рассмотрим особенности их работы.
Широкогорлые рупорные громкоговорители
В качестве излучателя в конструкции широкогорлых рупорных громкоговорителей применяются обычные электродинамические головки соответствующей мощности. Входное отверстие имеет площадь, близкую к площади основания конуса головки. Поэтому их и называют широкогорлыми.
Рис.6.46. Конструкция широкогорлого рупорного громкоговорителя:
1–рупор; 2–электродинамическая головка; 3–согласующий трансформатор; 4–колпак
Обратная сторона головки закрыта колпаком для исключения акустического короткого замыкания. Кроме того, он защищает головку от механических и атмосферных воздействий. Согласующий трансформатор необходим потому, что на звуковую катушку необходимо подавать напряжение 5–8 В, в то время как стандартная сетка напряжения в линиях систем проводного вещания принята 30, 120, 240 В.
Применение рупора повышает КПД до 7¸10 %.
Частотная характеристика в основном определяется частотной
характеристикой головки. Однако граница области нижних частот повышается за
счет того, что резонансная частота головки увеличивается из-за упругости
воздуха внутри колпака, точно также как и в закрытом ящике. В результате
диапазон эффективно воспроизводимых частот широкогорлого рупорного громкоговорителя
составляет 150¸7000 Гц.
Узкогорлые рупорные громкоговорители
В данном типе громкоговорителя в качестве излучателя используется головка с жесткой поршневой диафрагмой сравнительно небольшого размера, однако с площадью Sд, значительно превышающей площадь входного отверстия рупора S0.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
