в заключение следует добавить, что для полной реализации возможностей двух- и трехполосных установок необходимо иметь соответственно по два и три полосовых усилителя с громкоговорителями на каждый канал звуковоспроизведения Для стереофонических установок общее число усилителей л громкоговорителей удваивается

ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ

МНОГОПОЛОСНЫЕ АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Высокие требования, предъявляемые к современным громкоговорителям, можно удовлетворить лишь с помощью многополосных акустических систем с: двумя, тремя или более динамическими головками, каждая из которых воспроизводит только соответствующую часть спектра подводимого к громкоговорителю широкополосного сигнала. В зависимости от числа полос воспроизведениш акустические системы могут быть двух-, трехполосными и т. д. Наибольшее, распространение в любительской практике получили двух- и трехполосные акустические системы. Акустические системы с большим числом полос используются профессионалами.

Неотъемлемой частью любой многополосной акустической системы являются разделительные фильтры, обеспечивающие подведение к каждой динамической головке только тех частот сигнала, для воспроизведения которых она предназначена. Общее число фильтров равно числу головок. В зависимости от полосы частот, для воспроизведения которых предназначена головка, различают низко-, средне- и высокочастотные динамические головки. Рекомендуемые значения граничных частот разделительных фильтров 500 Гц, 1, 2, 3, 4, 8 кГц. В большинстве двухполосных систем граничные разделительные частоты выбирают равными 500 Гц или 2 кГц, в трехполосных - 500 Гц и 4 кГц.

Выбор значений граничных частот разделения полос зависит от частотные свойств динамических головок и значений их номинальной мощности. На рис. 3) приведены кривые мощностей низко-, средне- и высокочастотных головок в зависимости от граничной частоты разделения полос по отношению к мощности широкополосной головки, способной воспроизвести мощность, равную выходной мощности УНЧ, для совместной работы с которым предназначена многополосная акустическая система. Штриховой линией обозначена мощность высокочастотной головки трехполосной системы.

Как видно из рис. 31, при высокой частоте границы разделения полос (2- 4 кГц) мощность головки низкой частоты должна быть равна мощности широкополосной головки, тогда как мощность высокочастотной головки двухполосной системы и среднечастотной трехполосной системы может составлять всего от 25 до 15%. При низкой частоте раздела мощности головок низкой и средней частоты (или высокой) должны составлять соответственно 82 и 60% от мощности шнроконо-лосной головки.

Теоретически, применительно к стандартным звуковым программам, мощность головок средней и высокой частоты можно было бы уменьшить в 1,5-2 раза по сравнению с данными рис. 31. Но делать этого не следует, так как необходимо иметь запас номинальной мощности головок на случай работы УНЧ с перегрузкой или его самовозбуждения. Если этого не сделать, то возможен выход высоко- и среднечастотных головок из строя.

Двухполосные разделительные фильтры. На рис. 32 приведены принципиальные схемы наиболее простых разделительных однозвенных (а) и двузвен-ных (б) фильтров, а также дана их амплитудно-частотная характеристика при

ff,r о,г 0,5 1,0 г ъ 5

Частот виенг/ла,кГц Рис. 31

пооктавиом изменении частоты сигнала (в). Однозвенные фильтры содержат по одному конденсатору и катушке индуктивности, обеспечивая крутизну ослабления за частотой разделения 6 дБ/окт, т. е. при каждом увеличении частоты сигнала вдвое Относительно частоты разделения происходит ослабление сигнала На 6 дБ (в 4 раза по мощности).

4* to

ГрИЧ

ГрВЧ

Нижние Верхние

частшпы частоты

Частота сиенапа В)

Рис. 32

Двузвениые фильтры содержат два конденсатора и д. ,;атушки индуктивности различных номиналов, как показано на ри". 32 ч Они сложнее одно-звенных, зато обеспечивают вдвое большую KpyTViry : , теристики ослабления за частотой разделения -12 дБ/окт. Различие хгоар"- )исгик этих фильтров видно на рис. 32,е.

В зависимости от номинальных значений сопротивлений динамических головок R, частоты разделения полос F емкости конденсаторов С и индуктивностей катушек L могут быть определены по известным фор.мулам:

С=1/2яРЛ;

>. LR/2nF,

где С -емкость конденсатора, Ф; L--индуктивность катушки, Гн; f - частота разделения полос, Гц; R - сопротивление звуковой катушки головки, Ом.

При расчете параметров элементов однозвенных разделительных фильтров по схеме рис. 32,а удобно пользоваться данными номограммы, приведенной на рис. 33,а, где представлены зависимости индуктивностей катушек и емкостей конденсаторов от частоты разделения полос и сопротивления звуковых катушек динамических головок (4, 8 и 16 Ом). Если известны размеры каркаса катушки и объем намотки, количество витков можно вычислить по формуле, в которой учтены размеры, указанные на рис. 33,6:

у/ L(3d+9b+ Юс) У 80ti?

где га-число витков обмотки; L - индуктивность катушки, Гн; d - средний диаметр катушки, см; b - ширина обмотки, см; с - средняя толщина обмотки, см.

Данными рис. 33,а, б можно пользоваться и при расчете разделительных фильтров с двумя звеньями (см. рис. 3i2,6). В этом случае емкость конденсато- ров уменьшается, а индуктивность увеличивается в 2 раза, что приводит к увеличению числа витков обмотки в 1,4 раза.

При изготовлении элементов разделительных фильтров следует иметь в виду следующее. Конденсаторы должны быть неполярными, т. е. неэлектролити-чеокими. Это могут быть бумажные, металло-бумажные или керамические конденсаторы. Если нет конденсатора требуемой емкости, то его можно составить из нескольких конденсаторов меньшей емкости, подобрав их количество таким образом, чтобы суммарная емкость была равна требуемому значению. Рекомендуется применять конденсаторы, имеющие разброс емкости не более ±10% от номинального значения.

С,мнФ 700

0,1 0.г 0,5 7,0 г 5 5 тю

Частота розВешия, нГ%

Рис 33

0,7 0,100,5 7,0 г 5 5 10

7астотс! сагшсг, кГц S)

Рис 34

Намотку катушек индуктивности следует вести по возможности более толстым проводом марки ПЭВ-2, чтобы активные потери мощности сигнала в разделительных фильтрах были минимальными. В среднем намотка ведется проводом диаметром от 0,5 до 1 мм, причем чем больше подводимая мощность, тем толще должен быть провод. Это является большим недостатком многополосных акустических систем - в громоздких разделительных фильтрах теряется от 10 до 25% мощности, подводимой к громкоговорителю В этом отношении у электроакустических систем с многополосным УНЧ явные преимущества.

Двухполосный фильтр для ... одиночной головки. Пусть читатель не думает, что допущена опечатка. Все правильно. Речь идет о регулируемом фильтре, предназначенном для подчеркивания нижних и верхних частот в громко-