Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

Когда диффузор движется вперед, он создает перед собой область сжатия, а позади — область разрежения. Во время обратного движения диффузора область сжатия появляется с тыльной стороны громкоговорителя, а впереди него — область разрежения. Иными словами, громкоговоритель одновременно излучает две звуковые волны (Р-75;1), причем сдвинутые по фазе на полпериода, на 180°. И если обе эти волны одновременно придут к нашему уху, то мы вообще ничего не услышим — противофазные волны просто скомпенсируют друг друга. В реальном случае полного взаимного «пожирания» звуковых волн не происходит (хотя бы потому, что диффузор вперед излучает эффективнее, чем назад), но ослабить друг друга они могут весьма заметно. Причем главным образом в области низших частот.

Р-75

Дело в том, что звуковая волна, которую создает тыльная, задняя поверхность диффузора, приходит к слушателю путем несколько более длинным, чем основная волна, и появляется некоторый дополнительный сдвиг фаз между этими звуковыми волнами. На высших звуковых частотах, которым соответствуют более короткие волны, даже небольшой разницы в путях от диффузора до уха достаточно, чтобы в прошлом противофазные волны пришли к станции своего назначения — к уху — в полном согласии, в фазе. А вот на самых низших частотах и даже на средних частотах дополнительный сдвиг фаз получается небольшим и звук заметно ослабляется. Способ борьбы с этой довольно-таки серьезной неприятностью напрашивается сам собой: нужно просто удлинить путь, по которому «задняя» звуковая волна идет к уху. Иногда это делают с помощью акустического экрана (Р-75;2) — достаточно толстой (10–20 мм) доски фанеры, деревянной доски или древесно-стружечной плиты.

Т-122. Корпус (ящик) — важный элемент акустических установок. Если когда-нибудь вам придется конструировать приемник или радиолу, то проделайте простой эксперимент: сначала послушайте громкоговоритель, не вставляя его в ящик, на весу, а затем вставьте громкоговоритель в ящик и послушайте его еще раз. Вы наверняка отметите огромную разницу в звучании: «голый» громкоговоритель звучит значительно тише, средние и особенно низшие частоты сильно завалены, их почти не слышно.

Деревянный ящик — это не просто декоративная деталь, он сильно влияет на качество звучания, причем сразу несколькими «рычагами». Во-первых, он выполняет роль акустического экрана (Р-75;3). Во-вторых, ящику передаются колебания диффузора, и он сам превращается в излучатель звука. Излучатель довольно большой, а значит, увеличивающий звуковую мощность, особенно в самой трудной области — на низших звуковых частотах. Вот почему, конструируя ящики для акустических агрегатов, думают не только о красоте форм или о внешней отделке. Главное внимание обращается на то, как использовать ящик для улучшения качества звучания, в частности для выравнивания частотной характеристики.

Есть несколько приемов формирования необходимых акустических характеристик ящика. Один из них — размещение громкоговорителей не только на передней стенке, но и на боковых. Это улучшает диаграмму направленности акустического агрегата, он более равномерно излучает звук во всех направлениях, создает ощущение объемного звучания. В некоторых случаях ящик заполняют звукопоглотителем, например ватой или стеклянной ватой, и этим несколько ослабляют неприятные резонансные явления в системе громкоговоритель — ящик.

Для подъема частотной характеристики в области низших частот в ящике делают специально рассчитанные акустические лабиринты и фазоинверторы (Р-75;5) — устройства, которые определенным образом поворачивают фазу звуковой волны, создают условия для складывания, суммирования звуков, излучаемых разными участками акустического агрегата.

На Р-75;6,10 приведены типичные схемы акустических агрегатов. Такие агрегаты, или, как их чаще называют, звуковые колонки, рассчитаны на разные типы громкоговорителей, на разную подводимую мощность. В зависимости от способов соединения громкоговорителей может быть различным и их общее сопротивление (Р-75;9,10). Кстати, соединяя громкоговорители в группы, нужно их фазировать — нужно, чтобы все диффузоры одновременно двигались в одну и ту же сторону. Фазировку проще всего осуществить с помощью гальванического элемента, наблюдая, куда смещается диффузор (Р-74;7,8).

Мощности, указанные на Р-74;9,10, дают нам повод (таких поводов, правда, и раньше было довольно много) задуматься над проблемой, которая неизбежно ведет к следующей главе. Для создания достаточно громкого звука нужен электрический сигнал мощностью в несколько ватт, а то и в несколько десятков ватт.