кой акустической системы чаще осуществляется от раздельных каналов усилителя низкой частоты.

В ряде случев в сложной акустической системе может потребоваться использование громкоговорителей с различными стандартными сопротивлениями звуковых катушек и с различными стандартными звуковыми давлениями. Тогда для получения одинакового звукового давления к звуковым катушкам громкоговорителей требуется подводить различное напряжение U (в), величину которого можно определить по формуле

гр .

где рн - нормальное звуковое давление громкоговорителя, к/ж; Рст - стандартное звуковое давление

громкоговорителя, hjm?; 2гр -полное электрическое сопротивление звуковой катушки громкоговорителя (на частоте 1 ООО гц), ом.

Различные напряжения можно получить с помощью делителей напряжения, трансформаторов с отводами или автотрансформаторов.

Вынесенная акустическая система используется в приемниках и радиолах высшего и первого классов, а также в магнитофонах с дополнительной акустической системой. Такая акустическая система позволяет достичь наилучшего эффекта объемности звучания. В простейшем случае из футляра аппарата выносят верхнечастотные громкоговорители, помещая их в самостоятельные футляры небольших размеров и размещая их на стенах комнаты по обе стороны от аппарата. Иногда и низкочастотные громкоговорители устанавливают в самостоятельном футляре.

Если, например, футляр, представляющий в своем горизонтальном сечении прямоугольный треугольник, установить в углу комнаты, то можно улучшить воспроизведение нижних звуковых частот на 6-8 дб.

Стереофоническая акустическая система предназначена для проигрывания стереофонических пластинок, стереомагнитофонных записей и стереофонических радиопередач. Она состоит из двух идентичных широкополосных монофонических акустических систем, причем идентичными они должны быть не только по диапазону эффективно воспроизводимых звуковых частот, но и по диаграмме направленности излучения и по звуковому давлению. Включение громкоговорителей обоих каналов должно быть обязательно синфазным.

В подавляющем большинстве случаев стереофоническая акустическая система выносится из аппарата. Ее располагают в помещении в зависимости 6т акустических особенностей последнего. Исследования по-

казали, что наиболее целесообразное расстояние между центрами акустических систем, HasJBaeMoe стереобазой, должно быть от 2 до 5 м. В этом случае наибольший стереофонический эффект обнаруживается в зоне, ограниченной площадью равностороннего треугольника, основанием которого служит стереобаза с углом при его вершине а (рис, 14-4), называемы.м углом слушания, от 50 до-60°. Это, однако, не означает, что вне этого треугольника стереофонический эффект исчезает. В действительности стереофонический эффект ощущается слушателем в той или иной степени в гораздо большей области, величина которой зависит от параметров акустической системы.

Рис. 14-4. Зона проявления сте-рео<Ьонического эффекта.

В первую очередь впечатление расширения стереобазы, а отсюда и зоны слышимого стереофонического эффекта зависит от характеристик направленности излучения акустической системы. Чем шире и ровнее будут диаграммы направленности излучения (конечно, при соответствующем расположении акустической системы в помещении), тем шире будет казаться стереобаза. Поэтому нередко в стереофонических радиолах и приемниках высшего класса применяют акустические агрегаты, состоящие из че-тырех-пяти громкоговорителей.

В стереофонических радиолах и приемниках первого и второго классов может быть использована акустическая система с вынесенными верхнечастотнымн громкоговорителями и двумя громкоговорителями для воспроизведения средних и нижних частот (по одному на каждый канал), установленных на фронтальной панели приемника.

В стереофонических радиолах может быть применена и так называемая совмещенная стереофоническая акустическая система, в которой аппарат имеет консольное оформление и все громкоговорители установлены внутри аппарата на фронтальной и боковых стенках футляра и расположены симметрично относительно центра футляра. В этом случае для достижения ощутимого стереофонического эффекта расстояние между верхнечастотными громкоговорителями должно быть не менее 80 см, а сам

аппарат следует установить в углу помещения или предусмотреть специальные отражатели звука для верхнечастотных гром-коговорите-чей.

Исследования показали, что при стереофоническом воспроизведении звука нелинейные искажения ощущаются меньше, чем при монофоническом воспроизведении. Практически благодаря одновременной работе двух акустических систем для достижения того же уровня громкости, что и при монофоническом звучании, требуется меньшая мощноь, подводимая к громкоговорителям каждой системы, что и приводит к уменьшению нелинейных искажений.

Акустическим агрегатом называют систему из одного или нескольких различных по характеристикам простых громкоговорителей, установленных в одном футляре. Последний может быть выполнен либо в виде ящика с закрытой задней стенкой, либо в виде ящика-фазоинвертора. Разделение спектра звуковых частот на полосы и подведение к различным громкоговорителям (или группам громкоговорителей) определенной полосы частот достигается с помощью разделительных фильтров.

В ящике с закрытой задней стенкой образуется замкнутый объем, благодаря чему устраняется возможность излучения обратной стороны диффузора в пространство. Упругость воздуха внутри ящика повышает частоту механического резонанса громкоговорителя. Чтобы снизить ее до требуемой, приходится увеличивать объем ящика или применять громкоговоритель с более низкой резонансной частотой. Для улучшения равномерности частотной характеристики агрегата внутренние стенки ящика обивают звукопоглощающим материалом (войлоком, фильцем, ватой и т. п.).

Ящик-фазоинвертор отличается от ящика с закрытой задней стенкой тем, что имеет на фронтальной панели или одной из боковых стенок отверстие для фазоинверсии. Размеры и форму ящика и отверстия для фазоинверсии подбирают с таким расчетом, чтобы резонансная частота подвижной системы громкоговорителя совпадала с резонансной частотой объема ящика с выходным отверстием для фазоинверсии. В этом случае излучение обратной стороны диффузора из фазоинверсного отверстия на ча-с1отах выше резонансной будет происходить в той же фазе, что и излучение передней стороны диффузора. Благодаря этому воспроизведение нижних звуковых частот улучшается, а частотная характеристика агрегата в цело.ад выравнивается. Возникающие в таких акустических системах возбуждения стенок ящика на резонансной частоте .можно устранить путем изготовления его стенок из толстых досок и обивкой внутри Звукопоглощающим материалом. Несколько вариантов исполнения ящиков-фа-зоинверторов показано на рис. 14-5.

Объем ящика-фазоинвертора V (м) приближенно можно определить исходя из

диаметра диффузора выбранного громкоговорителя по формуле

1/якО,51.10Щд ф,

где £1диф-диаметр диффузора громкоговорителя, м.

<

Рис. 14-5. Варианты выполнения звукового канала в футляре с фазоинвертором.

Длину фазоинверсного- канала 1к, {м) можно вычислить по формуле

/к = 2,25.103-

ф.от

гр я

-0,85Вф.от.

где /Зф.от- диаметр фазоинверсного отверстия, м; /гр-частота механического резонанса громкоговорителя, гц.

Диаметр круглого фазоинверсного отверстия Дф.от или эквивалентный размер Оэкв.ф.от прямоугольного отверстия выбирают в пределах от 0,5 до 1 диаметра излучающей поверхности диффузора громкоговорителя, т. е. поверхности диффузора без учета гофра.

Канал фазоинверсии может быть выполнен в виде трубы, которая уходит внутрь ящика, прямоугольного короба и т. п. Иногда канал- фазоинверсии может иметь несколько отверстий, суммарная площадь которых должна быть равна расчетной площади фазоинверсного отверстия.

Как указывалось выше, акустический агрегат состоит из нескольких громкоговорителей с различной частотной характеристикой. Размеры громкоговорителей и расстояния между ними подбирают с таким расчетом, чтобы характеристика направленности излучения была наиболее равномерной и не создавалось бы впечатления двух источников звука. Для ослабления влияния верхнечастотных громкоговорителей на эффект фазоинверсии и устранения модуляционных-искажений верхнечастотные громкоговорители помещают в отдельный отсек или закрывают экраном, создающим замкнутый задиффузорный объем.

Разделительные фильтры.. Для питания сложных акустических систем и акустических агрегатов применяют разделительные фильтры, с помощью которых

весь спектр звуковых частот разделяют на каналы и к каждому громкоговорителю (или к группе громкоговорителей) подводят свой узкий участок частот звукового диапазона.

Разделительные фильтры характеризуются частотой раздела (т. е. частотой с заданным завалом усиления) и крутизной среза частотной характеристики. При использовании двух или нескольких фильтров появляется область (области) частот перекрытия, в которой оба (или несколько) фильтров обладают прозрачностью .

Наиболее часто используют фильтры, разделяющие спектр звуковых частот на два канала. В этом случае выбор частоты раздела имеет решающее значение для качества звучания акустической системы и может быть произведен на основании нескольких соображений.

Во-первых, частоту раздела можно выбрать, задавшись минимальными частотными искажениями в акустическом агрегате. В этом случае необходимо знать частотные искажения каждого громкоговорителя (или группы громкоговорителей). Например, известно, что минимальные частотные искажения громкоговорителя наблюдаются до критической частоты диффузора, т. е. в области частот, где он колеблется как поршень. Следовательно, в этом случае частота раздела должна быть равна критической частоте диффузора громкоговорителя.

Во-вторых, частота раздела может быть выбрана исходя из минимальной электрической нагрузки на громкоговоритель (или группу громкоговорителей). При этом, однако, следует учитывать, что электрическая мощность, которую надо подводить к громкоговорителю (или группе громкоговорителей), должна быть пропорциональна мощности естественных источников звука.

В-третьих, частоту раздела можно выбрать исходя из того, что излучаемая мощность во всем диапазане эффективно воспроизводимых звуковых частот будет одинаковой. Это равносильно получению равномерной характеристики направленности излучения во всем диапазоне звуковых частот.

Применение разделительных фильтров уменьшает модуляционные искажения.

Крутизну спада частотной характеристики наиболее часто выбирают, руководствуясь минимальными частотными искажениями в области перекрытия. При этом, однако, следует учитывать, что большая крутизна спада достигается с помощью более сложных и дорогих фильтров.

Простейший разделительный фильтр - это включенный последовательно со звуковой катушкой громкоговорителя или первичной обмоткой верхнечастотного выходного трансформатора разделительный конденсатор постоянной емкости Ср (мкф) емкость которого можно определить по формуле.

где fo - частота раздела, гц;

Zrp - полное электрическое сопротивление звуковой катушки громкоговорителя или первичной обмотки верхнечастотного выходного трансформатора на частоте раздела, ом.

Схемы более сложных разделительных (()ильтров для получения спадов с различной крутизной характеристики приведены

Ч1-Г

Рис. 14-6. Схемы разделительных фильтров.

а - при крутизне спада 6 дб на октаву; б - при крутизне спада 12 дб на октаву; в - при крутизне спада 18 дб на октаву; г - пример включения согласующего трансформатора; д - униполярное включение электролитических конденсаторов.

на рис. 14-6. Расчет их можно произвести по следующим формулам:

V 2Z,

- -гр , гр

2л/о

0,75п/о

2nfo

0,75п/о