Добротность акустической системы

Если объем оформления будет больше, то это скажется лишь незначительно на снижении резонансной частоты акустической системы в оформлении выбранного объема. Что касается минимально допустимого внутреннего объема, то он выбирается исходя из того, чтобы добротность акустической системы не превысила допустимой величины добротности из-за повышения резонансной частоты. Добротность акустической системы опре-деляется через добротность головки как Рх = Р 1/Г+ Отсюда минимально допус- [c.150]

Пример. Пусть надо найти минимальный объем закрытого оформления для головки громкоговорителя с резонансной частотой 40 Гц, добротностью 0,5 и эквивалентным объемом 50 л при допустимой максимальной добротности акустической системы 1,0 V = = 50/1(1/0,5)2 — 1] = 50/3 17 л. При этом резонансная частота системы = [c.150]

Акустическая добротность см. Добротность акустической системы [c.274]

Пример. Пусть надо найти минимальную величину объема закрытого оформления для громкоговорителя с резонансной частотой 40 Гц, добротностью 0,5 и эквивалентным объемом 50 л при допустимой максимальной добротности акустической системы 1,0 [c.183]

Следует отметить также, что при нагрузке собственная частота акустической системы изменяется в сторону повышения частоты, а это возможно только при изменении граничных условий в уравнении от свободного конца к защемленному. Простое же присоединение массы вызвало бы понижение частоты системы. Анализ акустической системы под нагрузкой приводит к выводу, что добротность акустической системы, а вместе с ней и амплитуда торца вибратора при резонансе уменьшается от воздействия технологических возмущений тем сильнее, чем сильнее эти возмущения приводят к изменению собственной частоты системы. Уменьшение добротности говорит о том, что в системе имеется поглощение энергии. Причем это поглощение увеличивается при повышении расстройки системы по частоте (рис. VI. 56, б). Вместе с тем нам известно, что изменение собственной частоты акустической системы приводит к перераспределению узлов и пучностей в системе узел из зоны фланца передвинется и в нем будет выделяться энергия. Однако сразу необходимо оговориться, что добротность системы изменяется не только за счет потерь во фланце. Потери в зоне резания и уход энергии в станок за счет неполного отражения от зоны резания приводят также к потерям и, следовательно, [c.425]

Иногда требуется вычислить акустические величины (скорость с и коэффициент поглощения а) по измеренным значениям действительной и мнимой частей комплексного модуля упругости. В этом случае можно пользоваться формулами (VI.4.13). Нетрудно показать, что отношение действительной части модуля упругости к мнимой его части равно добротности колебательной системы [c.175]

Номинальное электрическое сопротивление, максимальная шумовая мощность и уровень характеристической чувствительности определяют тип усилителя звуковых частот, с которым может работать данная головка громкоговорителя или акустическая система частота основного резонанса, наряду со значением полной добротности головки громкоговорителя, определяет низшую эффективно воспроизводимую частоту эквивалентный объем головки громкоговорителя определяет объем акустического оформления, т. е. геометрические размеры корпуса громкоговорителя, что во всех случаях является важным потребительским параметром электрическую экономичность громкоговорителя определяет значение характеристической мощности, которая " обратно пропорционально связана с уровнем характеристической чувствительности. Понижение чувствительности на 3 дБ влечет удвоение характеристической мощности, т. е. и мощности усилителя от которого работает громкоговоритель. [c.113]

Наиболее простой вид оформления — плоский экран. Даже при сравнительно небольших его размерах. воспроизведение низких частот значительно улучшается. Вместе с тем в области средних, и особенно высоких, частот экран уже не оказывает существенного влияния. Конструктивно экран рекомендуется выполнять в виде толстой доски или фанеры толщиной 10...20 мм, в которой вырезано отверстие по диаметру диффузородержателя головки громкоговорителя. В это отверстие последний и вставляется. Экран выполняют квадратной или лучше прямоугольной формы. Предпочтительное отношение сторон прямоугольника (ширина к высоте) 2 1...3 1. Что касается абсолютных размеров экрана, желательно, чтобы на нижней границе диапазона частот, который акустическая система должна воспроизводить (за которую целесообразно принять резонансную частоту головки громкоговорителя), эквивалентный диаметр экрана (диаметр круга, площадь которого равна площади экрана) О = 0,5 Xo/Q, где Ао — длина звуковой волны на нижней граничной частоте диапазона Q — добротность головки громкоговорителя на резонансной частоте (см. .6.1). Прл таких размерах экрана частотная характеристика получается наиболее равномерной. Если экран не может быть таких размеров, то следует на нижней граничной частоте диапазона ожидать спада N = =20 где О — вычисленный по вы- [c.146]

Рис. 6.28. Зависимость неравномерности частотной характеристики акустической системы закрытого типа от ее добротности

Рассмотрим вопрос выбора головок громкоговорителей для акустических систем. Вначале выбирают низкочастотную головку, так как такие ее параметры, как частота основного резонанса, эквивалентный объем, характеристическая чувствительность, полная добротность и максимальная шумовая мощность определяют основные электрические и конструктивные параметры акустической системы. Затем выбирают среднечастотную головку громкоговорителя, руководствуясь ее частотной характеристикой и энергетическими возможностями (может ли она без перегрузки работать с выбранной низкочастотной головкой). Аналогичным образом выбирают и высокочастотную головку. [c.155]

Таким образом, добротность нагруженной акустической системы определяется просто отношением удельных волновых сопротивле- [c.190]

Известно, что выхлопной тракт двигателя, состоящий в основном из отрезков гладких труб, является акустической системой с высокой добротностью и обладает повышенной склонностью к резонансным колебаниям. В работах [1,2] нами указывалось на перспективность применения в подобных системах глушителей с рассеиванием энергии и разработаны методы их проектирования. Основной особенностью глушителей шума выпуска является соизмеримость их элементов с длинами звуковых волн, генерируемых двигателем. Ниже рассмотрено влияние этого обстоятельства на характеристики одного класса акустических систем, создающих последовательное активное сопротивление потоку. [c.241]

С точки зрения изложенной выше спектральной концепции это может быть объяснено тем, что малым размерам объекта при прочих равных условиях сопутствует (см. гл. 2) очень разреженный спектр собственных резонансных частот акустоэлектрических колебаний, малые добротности акустических резонансов и соответственно слабое взаимодействие с иммунной системой, осуществляемое на относительно небольшом числе частот при малых амплитудах колебаний. [c.128]

Ультразвуковая колебательная система, изображенная на рис. 55, состоит из ферритовых стержней с обмоткой, постоянных магнитов концентратора в виде двух цилиндров, соединенных конусной частью, крепежного кольца и сменных инструментов. Применение преобразователей с малыми потерями позволило отказаться от принудительной системы охлаждения и уменьшить выходную мощность генератора до 40 вт. Постоянные магниты дали возможность исключить систему подмагничивания. Некоторое уменьшение коэффициента усиления по сравнению с обычным ступенчатым концентратором компенсируется в данном концентраторе лучшей частотной характеристикой. На его конец привинчиваются сменные инструменты, площадь которых не должна быть более 20 мм , так как при такой площади нагрузка не сказывается на режиме резания. Крепление колебательной системы осуществляется в трех точках в узловой плоскости концентратора с помощью винтов, которые ввинчены в крепежное кольцо, укрепленное на станине станка. Такая система обеспечивает достаточную жесткость при минимуме потерь. Высокая добротность колебательной системы привела к необходимости автоматической подстройки частоты генератора на резонансную частоту колебательной системы. В Акустическом институте был разработан макет генератора с фазовой автоподстройкой [70]. Это позволило сохранять постоянную амплитуду колебаний инструмента в широком диапазоне изменения длины инструмента и некоторых других факторов. [c.66]

Несмотря на очевидные преимущества акустических систем с фазоинвертором, очень часто такие системы, изготовленные даже опытными людьми, не дают ожидаемых от них результатов. Причина этого в том, что для получения необходимого эффекта фазоинвертор должен быть правильно рассчитан и настроен. Для правильного выбора соотношений параметров фазоинвертора можно пользоваться рис. 6.30. На нем нанесены кривые отношения резонансной частоты фазоинвертора /в к резонансной частоте головки громкоговорителя /о, кривая добротности головки громкоговорителя на резонансной частоте Q и кривая отношения частоты /д, на которой получается спад к низким частотам частотной характерис-тики ЗдБ, к резонансной частоте громкоговорителя /о- Все эти величины даны в зависимости от отношения У У эквивалентного объема головки громкоговорителя к объему оформления. [c.151]

Как следует из (4) и (5), при малой добротности контура нагрузки (больших е) минимальное затухание достаточно слабо зависит от характера волнового сопротивления гасителя. В этих случаях реактивные гасители типа акустических фильтров (имеющие при прочих равных условиях большие собственные затухания) обладают и большими рабочими затуханиями по сравнению с гасителями с рассеиванием. В системах с высокой добротностью элементов более эффективны гасители с рассеиванием энергии [1]. [c.300]

Электроакустические преобразователи и акустические материалы, например поглотители, часто обладают резонансом, и почти всегда их характеристики зависят от частоты. Следовательно, если они являются частью электроакустической системы, они будут влиять на спектр импульса. При резонансе добротность С преобразователя приводит к возникновению переходных процессов такого типа, как показано на рис. 3.31. На ча- [c.171]

Духовой инструмент представляет собой сложную колебательную систему, в которой имеются связанные колебательные узлы. Это — губы музыканта (лабиум), мундштуки, трости, каналы воздушного ствола. Частота колебаний системы зависит от собственных частот колебаний составляющих (узлов), величины акустической связи между ними, их добротности и условий возбуждения инструмента. [c.288]

Свяжем добротность акустической системы с характеристиками ее внутренних потерь, т. е. при отсутствии излучения ультразвука во внешнюю среду (Pi i5) = 0. Согласно (VHI.53) и (VIII.43), [c.190]

Влияние амплитуды колебаний акустической системы в зоне резания на технологический эффект от ультразвуковых колебаний. Под технологическим эффектом от наложения ультразвуковых колебаний на процесс резания металлов мы будем понимать падение усилий резания от введения ультразвуковых колебаний. На рис. VI. 56, е показана характеристика изменения технологического эффекта от усилий резания при сверлении пруткового материала. Сравнение экспериментальных данных показывает, что наибольший эффект получается при таком способе возбуждения колебаний, когда получается большая стабильность амплитуды колебаний в зоне резания. Характеристики показывают также, что эффект от ультразвуковых колебаний в зоне резания имеет резко нелинейный характер. Первая зона, зона малых усилий, имеет наибольший эффект. Однако здесь он неустойчив. Небольшое случайное увеличение усилий приводит к резкому и труднообратимому падению эффекта. Следует отметить, что зона наибольшего эффекта совпадает с зоной непонятного, казалось бы, падения добротности акустической системы. Падение добротности акустической системы характеризует наличие в этой области усилий поглощения энергии в каком-то месте системы. В связи с тем что падение добротности системы совпадает с увеличенным технологическим эффектом, можно сделать вывод, что здесь имеет место поглощение акустической энергии в зоне резания, которая и совершает работу по уменьшению усилий резания. Какова физическая картина этого поглощения, определить пока трудно, но скорее всего в этой области имеется какое-то относительное колебание обрабатываемой детали и режущего инструмента за счет ультразвуковых колебаний. Следует отметить, что с увеличение.м амплитуды колебаний эта область расширяется, и наоборот. [c.428]

Интервал частот Дсо (или для циклических частот Дл ), в котором по определению энергия колебаний составляет половину энергии на резонансной частоте (т. е. на частоте (Оо), называют шириной резонансной кривой. Таким образом, добротность колебательной системы равна отношению ее собственной частоты к ширине энергетической резонансной кривой, откуда добротность (а вместе с нею и другие характеристики затухания) легко определяется экспериментально из частотной зависимости какойчшбудь акустической величины. Если измеряется интенсивность ультразвука (плотность энергии, мощность и т. д.), то добротность находится непосредственно из полученной кривой частотной зависимости. Если же измеряемой величиной является, например, амплитуда давления (колебательной скорост , смещения и т. д.), то для использования формулы (УИЬбб) полученную частотную зависимость данной величины нужно предварительно пересчитать на частотную зависимость квадрата этой величины. В свою очередь, добротность системы определяет ее избирательность по частоте, или полосу пропускания, т. е тот интервал частот, в котором энергия вынужденных колебаний составляет не менее 50% от энергии на резонансной частоте. Это означает, например, что пластинка с добротностью Q , используемая в качестве преобразователя, может излучать ультразвук с интенсивностью более 50% от максимальной в полосе частот Дл = Vo/Qд. Это означает также, что плоскопараллельный слой, на который падают плоские ультразвуковые волны, обладает коэффициентом пропускания ф более 0,5 от максимального в интервале частот vJQ . Поскольку добротность нагруженного слоя на основной частоте его колебаний определяется отношением волновых сопротивлений слоя и внешней среды рс/(р1С1), то для полосы пропускания слоя вблизи основной частоты это дает Av = [c.196]

Рассчитаем для примера два варианта фазоинверсной акустической системы— под готовый громкоговоритель и под заданные требования. Как говорилось выше, первый варнант расчета не оптимален, так как у разработчика нет гарантии, что параметры имеющегося громкоговорителя удовлетворяют указанным выше требованиям, но может быть интересен для радиолюбителей, не имеющих возможности конструировать громкоговоритель под заданные требования. Исходными данными для расчета фазоипверсной системы под готовый громкоговоритель являются его параметры fs, Qts и Vas- Если они неизвестны, то их необходимо измерить и рассчитать данным выше способом. Для того чтобы громкоговоритель обеспечивал приемлемые характеристики системы, значение полной добротности Qrs не должно превышать 0,6. Кроме того, громкоговорители с очень большой гибкостью подвеса, т. е. большим эквивалентным объемом Fas, затруднительно эффективно испо. тьзовать в фазоинверсных системах, так как они требуют применения корпусов очень больших объемов. [c.131]

Расширить полосу пропускания можно рациональным выбором электрической и акустической добротности. Напомним, что добротность колебательной системы определяют как умноженное на 2п отношение всей запасенной в систечте энергии к потерям энергии за период колебаний на резонансной частоте. В нашем случае имеется две колебательные системы с одинаковой резонансной частотой, связанные явлением пьезоэффекта,— это электрический контур и пьезопреобразователь. Количественно связь определяет величина р. [c.65]

П. р. широко используются в радиотехнике, электронике, электроакустике и др. в качестве фильтров, резонаторов в задающих генераторах, резонансных пьезопреобразователей и пьезотрансформаторов. Пьезоэлектриком в П. р. служит кристалл кварца или пьезо-керамика с малыми потерями. Кварцевые резонаторы применяются в качестве резонансных контуров генераторов злектрич. ВЧ-колебаний. Высокая добротность (10 — 10 ) кварцевого резонатора определяет малый уход частоты генератора от её номинального значения 1(10 — Ю )%] при изменении окружающей темп-ры, давления и влажности. Разработаны микроминиатюрные кварцевые резонаторы на частоты колебаний 30 кГц — 8,4 МГц, нашедшие применение в электронных часах, системах электронного зажигания двигателей внутр. сгорания и др. П. р. на основе кварца используются в акустоэлектронных устройствах фильтрации и обработки сигналов монолитных ньезо-электрич. фильтрах, а также фильтрах и резонаторах на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Оси. достоинство резонаторов на ПАВ — возможность использования в устройствах стабилизации частоты и узкополосной фильтрации в диапазоне частот 100— 1500 МГц. Пьезоэлектрич. фильтры из пьезокерамики, как правила, многозвенные, изготавливают на частоты 1 кГц — 10 МГц. При этом на частотах до 3,5 кГц используют биморфные пьезоэлементы, когда П. р. совершает резонансные колебания изгиба по грани в [c.192]

Имеются сообщения [83, 84], что с помощью резонансных металлических мембран, являющихся частью газоструйного генератора (дном резонансной камеры, как это показано на рис. 72), можно добиться получения значительных интенсивностей за мембраной. Так, на частоте 5 кгц, при полном разделении предварительной и озвучиваемой камер, была получена интенсивность около 1 вт1см . Однако никаких данных о длительности работы такой системы и о ее устойчивости приведено не было. Аналогичные устройства были использованы для передачи акустических колебаний из газовой среды в жидкую [85], хотя, как и следовало ожидать, коэффициент передачи энергии оказался очень незначительным (0,34%). Следует полагать, что при высокой добротности диафрагмы, работающей в воздухе, коэффициент передачи будет сильно зависеть от возможности поддержания вполне определенной рабочей частоты, что для газоструйных излучателей весьма затруднительно. В связи с этим разными авторами предприняты попытки использовать для удаления воздуха несколько иной принцип. [c.103]

НИИ этой системы и внешней среды, куда происходит излучение ультразвука. Например, добротность кварцевой пластинки (рс = = 1,5- 10 г/(см -с)) при колебаниях ее в воде (pi i 1,5- 10г/(см -с)) составляет величину Q, 10, а при колебаниях в воздухе (= =--4,5 г/(см -с)) Qa 3 10 . Относительно акустической добротности реальных систем следует, однако, сделать два замечания. Во-первых, реальная пластинка находится в какой-то оправе, в держателе , куда также происходит излучение, так что добротность закрепленной пластинки может сильно упасть. Поэтому, в устройствах, в которых требуется поддержать высокую добротность, пластинку закрепляют по узловой (средней) плоскости (как это условно показано на рнс. 55, в). Во-вторых, в формуле (VIII.54) подразумевается идеальный акустический контакт между пластинкой и внешней средой, который осуществляется, например, между твердым телом и хорошо смачивающей его жидкостью. Практика же показывает, что когда пластинка из твердого материала находится в двухстороннем контакте даже с таким же материалом, то-ее добротность все же составляет несколько единиц. Дело в том, что этот контакт осуществляется через какие-то переходные слои, а они повышают добротность. Поэтому получение низкой добротности — другая техническая проблема ультраакустнки, связанная-с расширением полосы пропускания (см. далее). [c.191]

Изображенные на рис. 4.13,а АЧХ соответствуют аппроксимации 2, 3, 4, табл. 4,3. Аппроксимации, рассмотренные в табл. 4.3, наиболее употребимы в АС класса Hi—Fi, так как они обеспечивают либо гладкие, либо близкие к гладким АЧХ. Для описания формы АЧХ фазоинверсной системы требуется четыре независимых переменных h, а, Qts и Ql. Эти параметры можно выразить в терминах основных параметров громкоговорителя и корпуса резонансной частоты громкоговорителя fs, акустической гибкости подвеса as (или эквивалентного объема Fas), полной добротности громкоговорителя Qrs, объема корпуса Ув и частоты настройки фазоинверто-ра в- Эти же параметры громкоговорителя определяют однозначно КПД системы г)о- [c.127]

Акустическая постоянная Ка принята для оценки излучатель-ной способности магериала деки [см. формулу (3.7)]. Логарифмический декремент загухания Оэ влияет на колебательную способность деки [см. выражение (3.6)]. Чем выше 0э, тем больше внутренние потери в деке, меньше добротность, а следовательно, и возможности деки как колебательной системы. С увеличением частоты колебаний деки декремент несколько возрастает (рис. 4.9), растет также и скорость звука (рис. 4.10). [c.113]

Как электродинамический преобразователь, ГГ характеризуется рядом электромеханических параметров, обычно лазываемых в литературе параметрами Тиля — Смолла. Эта система параметров позволяет проанализировать работу ГГ в АС различного типа (закрытых, открытых, с фазоинвертором и др.), а также по заданным электроакустическим и массогабаритным характеристикам АС выбрать соответствующую ГГ. К группе параметров Тиля — Смолла относятся активное сопротивление звуковой катушки ГГ Яо (обычно измеряемое омметром), минимальное значение модуля полного электрического сопротивления ГГ 2]т<71, частота основного резонанса ГГ /о, электрическая Оэ, механическая См и полная Оп добротности ГГ, эквивалентный объем ГГ Уж, коэффициент электромеканической связи 81, полная масса М подвижной системы ГГ (с учетом присоединенной массы воздуха), гибкость С элементов подвижной системы ГГ, акустическое сопротивление потерь Я подвижной системы ГГ, коэффициент полезного действия т)о и др. [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...