Размер: px
Начинать показ со страницы:
1 УДК Калиевский В.В. О ВОЗМОЖНОСТЯХ РАСШИРЕНИЯ ЗОНЫ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА НТУУ «КПИ», факультет электроники, кафедра акустики и акустоэлектроники Анализируется геометрия и размер зоны стереофонии, создаваемой двумя источниками звука. Рассматривается возможность расширения зоны при добавлении центрального (фантомного) канала. Исследования выполняются путем расчета аналитических выражений, составленных на основе интегральных свойств слуха. Предлагается расширение зоны стереоэффекта посредством адаптивной регулировки уровня звука в фантомном канале. Ключевые слова: зона стереоэффекта, кажущийся источник звука, адаптивное управление. Основной особенностью воспроизведения стереопрограмм является сильно выраженная зависимость качества стереовосприятия от места расположения слушателя. При этом неискаженное восприятие стереопрограммы, созданной звукорежиссером при записи, оказывается доступным только тем слушателям, которые расположены в зоне так называемого полного стереоэффекта. Для всех прочих мест прослушивания будут наблюдаться явно выраженные пространственные искажения стереопанорамы. Вследствие этого стереофоническое воспроизведение полностью теряет свои преимущества, если слушатель находится вне зоны частичного стереоэффекта. По сути дела, лишь слушатели, расположенные на оси симметрии между двумя громкоговорителями системы воспроизведения, могут воспринимать полный стереоэффект, да и то при фиксированном положении головы: незначительное ее боковое перемещение, еще не выходящее за пределы боковых границ зоны, приводит к потере полного стереоэффекта и частичному его восприятию, а чуть большее боковое смещение практически к
2 монофонической передаче. По этой причине применение системы воспроизведения, состоящей из двух громкоговорителей, оказывается в помещениях большого объема крайне неэффективным. Учитывая наличие тесной связи между предпочтительностью стереовоспроизведения, пространственными искажениями и возможностью пространственного разделения КИЗ в стереопанораме, воспользуемся для оценки зоны стереоэффекта панорамой, состоящей из трех звуковых образов. Пусть в случае симметричного расположения слушателя (рис. 1) относительно громкоговорителей Гр1 и Гр2 один из кажущихся источников звука (КИЗ) локализуется в точке -0,5В/2; второй в центре базы и третий в точке +0,5В/2. На рис. 1 упомянутые выше КИЗ обозначены соответственно цифрами 1, 2, 3. Зону стереоэффекта определим как часть площади пола помещения прослушивания, в каждой точке которой слушатель способен пространственно разделить левый S Л, правый S П и центральный S Ц звуковые образы упомянутой выше стереопанорамы. Рис. 1. К оценке границ зоны стереофонического эффекта Если принять во внимание, что наибольшим пространственным искажениям подвержен центральный КИЗ стереопанорамы, то возможно оценить боковые границы зоны стереоэффекта по величине его устимого смещения S ц. из условия S ц S ц. При этом для каждого слушательского места (х, у) величина S ц. может быть рассчитана по формуле (1)
3 6..8. Sц. y(2 ytg tg) (2 x tg x) (2 y x), (2) x где 2, значение ц. для обычного стереовоспроизведения составляет Известно, что введение громкоговорителя фантомного канала приводит к расширению зоны стереофонического эффекта системы воспроизведения, улучшает стабилизацию центрального КИЗ. Его положение на линии базы громкоговорителей крайне неустойчиво, если величина В велика. С другой стороны, излучение громкоговорителем фантомного канала суммы сигналов k(л+п) стереопары Л и П сопровождается сужением стереопанорамы. Это последнее несомненно отрицательное, явление наблюдается в большей степени при увеличении уровня громкоговорителя фантомного канала воспроизведения. Увеличение уровня излучения этого громкоговорителя приближает воспроизведение к монофоническому со всеми вытекающими отсюда последствиями. Предположим, что громкоговоритель фантомного канала воспроизведения отсутствует. Размер зоны стереоэффекта в сопоставлении с выбранной зоной прослушивания показан на рис. 2. Основным фактором, определяющим столь малый размер зоны стереоэффекта в поперечном направлении (рис. 2, а), является временной сдвиг ЛП (x, y) сигналов, поступающих от левого Л (Гр1) и правого П (Гр2) громкоговорителей в точку расположения слушателя А(х, у) при x 0. Расчеты показывают, что для всех значений В ЛП >5,0 м при х>0,16...0,45 м временной сдвиг ЛП (x, y) значительно превышает 1 мс, что, достаточно для смещения КИЗ в позицию громкоговорителя, излучающего опережающий сигнал. Столь малый размер зоны стереоэффекта неприемлем для звуковоспроизводящих систем коллективного пользования.
4 Рис. 2. Зона стереофонического эффекта системы воспроизведения с ненаправленными громкоговорителями а)1-в ЛП = 5,0 м; 2- В ЛП = 25 м; 3- В ЛП = 12,5 м б) В ЛП =12.5м; 1 - k=0,316; 2 - k=0,707; 3 - k=2,0 Введем в систему воспроизведения громкоговоритель фантомного канала Ф. Пусть он расположен посередине между громкоговорителями левого Л и правого П каналов воспроизведения и излучает сумму сигналов стереопары k(л+п), где k некоторый постоянный коэффициент. Если для оценки x (устимое боковое смещение) воспользоваться критерием (2), то можно положить, что один из сигналов стереопары (Л или П) равен 0 и работает только пара громкоговорителей из трех: один из крайних (П или Л) и фронтальный Ф. Пусть слушатель находится на оси симметрии Y 1 или Y 2 работающей пары громкоговорителей Л, Ф или П, Ф и смещается к крайнему из них Л или П. Заметим, что если слушатель смещается к правому громкоговорителю, то сигнал Л=0, если к левому, то сигнал П=0. Задаваясь значениями величин бокового смещения х" слушателя с оси симметрии Y 1 (или Y 2), с помощью выражения (2) определяем для работающей пары громкоговорителей П, Ф (или Л, Ф) устимое смещение x центрального КИЗ (S`ц.), при котором слушатель еще способен разделить в пространстве
5 хотя бы три звуковых образа. Расчеты выполнены для значений коэффициентов k = 0,316; 0,707 и 2,0, величины В ЛП = 12,5 м и расстояний у 1, y 0, y 2 (соответствующих значениям б. 120 ; 60 ; 40). Результаты приведены на рис.2, Суть адаптации заключается в оперативном изменении коэффициентов передачи каналов воспроизведения в зависимости от текущего состояния сигналов стереопары Л и П. Состояние сигналов стереопары непрерывно анализируется в сигнальном процессоре. Здесь с помощью специальных критериев оценки вся совокупность состояний разделяется на области (группы), для каждой из которых реализуется свой оптимальный для данных условий алгоритм декодирования сигналов стереопары. Адаптивное устройство должно надежно различать пространства состояний, соответствующие двум принципиально разным режимам его работы (единственный КИЗ и стереопанорама, состоящая из множества КИЗ), и реализовывать для каждого из них свой алгоритм декодирования. Критерием для перехода АДУ из одного режима в другой может явиться значение текущей оценки коэффициента корреляции R(t), сигналов Л() и П() временные функции сигналов стереопары, t текущий момент времени. Если R (t) 1, то формируется при воспроизведении единственный КИЗ. В режиме формирования множества КИЗ среднее значение оценки R(t) близко к 0, а значение дисперсии отлично от 0. Итак, введение фантомного канала воспроизведения с нерегулируемым коэффициентом передачи k повышает устойчивость локализации центрального КИЗ стереопанорамы при одновременном расширении зоны стереофонического эффекта. Отрицательным моментом здесь является существенное уменьшение протяженности стереопанорамы. Предлагается адаптивное управление каналами воспроизведения. Ведутся работы по созданию оптимальных алгоритмов управления фантомным каналом. Литература: 1. Ковалгин Ю.А. Стереофония. М.: Радио и связь, с.: ил.
6 2. Кононович Л.М., Ковалгин Ю.А. Стереофоническое воспроизведение звука. М.: Радио и связь, с., ил.
Архив журнала "Звукорежиссер" : 2001: 9 Часть 15.2 Слуховое восприятие пространственных систем, часть 2 Ирина Алдошина Развитие систем стереовоспроизведения и современных систем пространственного звуковоспроизведения
: архив: архив журнала "Звукорежиссер" : 2000: 1 Основы психоакустики. Часть 5 Бинуаральный слух (продолжение) Ирина Алдошина Как уже было отмечено в предыдущей статье, кроме эффектов пространственной
Ю А. КОВАЛГИН А. а БОРИСЕНКО Г С, ГЕНЗЕЛЬ АКУСТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТЕРЕО Ф О НИИ Ю. А. КОВАЛГИН, А. В. БОРИСЕНКО, Г. С. ГЕНЗЕЛЬ АКУСТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТЕРЕОФОНИИ М оскв а «Связь» 1 9 7 8 32.87 К56 УДК 681.84.087.7
УДК 535.8(75.8) Устройство для измерения линейных перемещений объектов # 3, март Колючкин В.В. Студент, кафедра «Лазерные и оптико-электронные системы» Научный руководитель: Тимашова Л.Н., к.т.н., доцент
Журнал технической физики, том XVIII, вып 7, 1948 А Н Тихонов, А А Самарский О представлении поля в волноводе в виде суммы полей ТЕ и ТМ Несмотря на то, что утверждение о возможности разложения произвольного
Благодарим вас за покупку акустических систем Ultimate. Мы в компании Ultimate стараемся создавать акустические системы (АС), сконструированные таким образом, чтобы дать потребителям все лучшее в технологии
1.5 Поток вектора напряженности электрического поля Ранее отмечалось, что величина вектора напряженности электрического поля равна количеству силовых линий, пронизывающих перпендикулярную к ним единичную
ГДЕ НАЧИНАЕТСЯ КРИВИЗНА ПРОСТРАНСТВА или БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ ОТМЕНЯЕТСЯ Кривизна пространства звучит очень загадочно и таинственно. Настолько таинственно, что и думать страшно. Поэтому, наверное, никто и не
Различные подходы к решению задач С С С5 ЕГЭ 9- года Подготовка к ЕГЭ (материал для лекции для учителей) Прокофьев АА aaprokof@yaderu Задачи С Пример (ЕГЭ С) Решите систему уравнений y si (si)(7 y)
УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ. НАЗНАЧЕНИЕ И TDA1013B (скачать схему) 4 Вт усилитель мощности звукового сигнала с регулировали громкости по постоянному току НАЗНАЧЕНИЕ интегральный усилитель звукового сигнала с
Сравнительный анализ акустических способов пеленгации, использующих методы разности времен прихода, и конечно-разностный (интенсиметрический) метод О.В.Кудрявцев Практическими навыками использования принципов
Непростой расчет кроссоверов акустических систем Как любителями звука обычно проектируется многополосная акустическая система? Очень просто. Под имеющийся в наличии НЧ (НЧ/СЧ) динамик разрабатывается необходимого
УДК 53 383 Лазарев Ю Ф Замечания к релятивистской кинематике сложного движения точки Опубликовано: Наукові вісті НТУУ "КПІ", 34, 005 с 8-6 Изучение основ кинематики специальной теории относительности СТО
3.4. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫБОРОЧНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПРОГНОЗНЫХ МОДЕЛЕЙ До сих пор мы рассматривали способы построения прогнозных моделей стационарных процессов, не учитывая одной весьма важной особенности.
9. Преобразования векторов электромагнитного поля..9.. Преобразования компонент электромагнитного поля. Полученные и изученные нами законы электродинамики применимы для описания явлений, которые происходят
Усилители УСИЛИТЕЛИ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ Обратная связь находит широкое использование в разнообразных устройствах полупроводниковой электроники. В усилителях введение обратной связи призвано улучшить ряд
PT 603 PT 602 PC 25 PB 60 PB 50 ИНСТРУКЦИЯ Благодарим вас за покупку акустических систем Ultimate. Мы в компании Ultimate стараемся создавать акустические системы (АС), сконструированные таким образом,
УДК 681391 ГВ Овечкин, ПВ Овечкин ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕДВОИЧНОГО МНОГОПОРОГОВОГО ДЕКОДЕРА В КАСКАДНЫХ СХЕМАХ КОРРЕКЦИИ ОШИБОК Анализируются возможности недвоичных многопороговых декодеров (qмпд) самоортогональных
Архив журнала "Звукорежиссер" : 2001: 08 Часть.15.1 Слуховое восприятие пространственных систем ч. 1 Ирина Алдошина Последнее десятилетие характеризуется бурным развитием систем пространственной звукопередачи
Министерство образования и науки РФ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Утверждаю зав. кафедрой общей и экспериментальной физики В. П. Демкин 015 г. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ
Архив журнала "Звукорежиссер" : 2000: 8 Часть 11 Громкость, ч.1 Ирина Алдошина Как уже было отмечено в предыдущих статьях по психоакустике, звуковой сигнал (музыка, речь, шум и др.), поступающий на вход
ТЕОРИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ. ВЕСНА 2016 г. Предварительный письменный опрос. Список вопросов. Основы теории множеств, аксиоматические свойства вероятности и следствия из них. 1. Записать свойства ассоциативности
УДК 534.23 КАУСТИКИ В ПОДВОДНОМ ЗВУКОВОМ КАНАЛЕ И ИХ СВЯЗЬ С ВОЛНОВЫМ ФРОНТОМ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА В.П. Иванов, Г. К. Иванова Институт прикладной физики РАН 603950 Н. Новгород, ул. Ульянова 46 E-mail: [email protected]
668 УДК 534.843.242 ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА РЕВЕРБЕРАТОРОВ Демиденко А. С., Хлиманкова О. О. Научный руководитель старший преподаватель Михальцевич Г. А. Процессоры пространственной обработки сигналов ревербераторы
Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины Государственное высшее учебное заведение «Национальный горный университет» Методические указания к лабораторной работе 4.9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ
Math-Net.Ru Общероссийский математический портал Б. Р. Левин, Я. А. Фомин, Определение распределения длительности выбросов косинуса фазы нормального стационарного случайного процесса методом временной
МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЧЕВОГО СИГНАЛА Акустический речевой сигнал возникает в результате сложных координированных движений, происходящих в ряде органов, вся совокупность которых и называется речевым аппаратом
Тема: Механические волны. Эффект Доплера Авторы: А.А. Кягова, А.Я. Потапенко I. Механические волны и их классификация Механическая волна это распространение колебаний в упругой среде, сопровождающееся
Принцип действия ультразвуковых расходомеров жидкости и газа Принцип действия ультразвукового расходомера (частота более 20 кгц) жидкости и газа основан на явлении смещения звукового колебания проходящего
4 ЭЛЕКТРОСТАТИКА Для неподвижных зарядов уравнения электромагнитного поля принимают вид ot E, div E ρ (4 Безвихревой характер поля позволяет ввести скалярный потенциал электрического поля: E gad, для которого
Виртуальная лабораторная работа ИЗМЕРЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ОБОРОТНОГО МАЯТНИКА (компьютерное моделирование) ВВМонахов, ЛАЕвстигнеев Цель работы - изучение закономерностей движения
Лекция 5 Распространение волн Отражение и преломление звука k k sin k os При падении звуковой волны ω на границу раздела двух сред характеризуемых скоростью звука с и с соответственно возникает отраженная
144 Секция 3. Компьютерная инженерия 004.04 Маргиев Г.Э., Мирошниченко В. В., Демеш Н.С., Цололо С.А. Донецкий национальный технический университет (г. Донецк) кафедра компьютерной инженерии РАЗРАБОТКА
УДК 59. Пересечение стационарных гауссовых последовательностей с неслучайными уровнями С. Н. Воробьев, канд. техн. наук, доцент Н. В. Гирина, аспирант Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического
УДК 004.934 1 В. Н. Поздин, М. Г. Хохлов РАСЧЕТ ФОРМАНТ ПО УЧАСТКУ РЕЧЕВОГО СИГНАЛА В статье рассматриваются проблемы, возникающие при анализе речевого сигнала. Описываются алгоритмы нахождения формант,
МОДЕЛЬ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА- ОПЕРАТОРА ПРИ РАСПОЗНАВАНИИ ОБРАЗОВ ОБЪЕКТОВ Ю.С. Гулина, В.Я. Колючкин Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Изложена математическая
Адаптивный ПИД регулятор с частотным разделением каналов управления и самонастройки Предложен новый принцип построения адаптивных систем управления с частотным разделением каналов управления и самонастройки.
Теоретические основы разработки и исследование пространственных характеристик фотоприемных устройств (ФПУ). Расчет цилиндрической косинусной насадки. Фотоприёмные устройства (ФПУ), являясь основной частью
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВИБРАЦИЙ НА ДИАГРАММУ НАПРАВЛЕННОСТИ ВОЛНОВОДНО-ЩЕЛЕВОЙ АНТЕННЫ Н.А. Талибов, А.Н. Якимов, В.В. Смогунов Пензенский государственный университет (г. Пенза) Проводится модельное исследование
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИСКАЖЕНИЙ СИГНАЛОВ В СЕТИ СИНХРОННОГО ВЕЩАНИЯ Балан Н.М., Ганжа С.Н. THE EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF SIGNALS DISTORTIONS IN SYNCHRONOUS BROADCASTING NETWORK Balan N.M.,
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ АНАЛИЗА ЦВЕТОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ, СЛОЖНЫХ ПО СТРУКТУРЕ И ЦВЕТУ ПОВЕРХНОСТИ Е.В. Горбунова, А.Н. Чертов Санкт-Петербургский государственный университет информационных
Декабрь 1992 г. Том 162, 12 УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК МЕТОДИЧЕСКИЕ ЗАМЕТКИ ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ РЕАКТИВНЫХ КОМПОНЕНТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ А.А. Колоколов, (Московский физико-технический институт, Московский станкоинструментальный
Бинауральный слух (Wayne Staab; hearinghealthmatters.org) "Природа дала людям один рот и два уха, чтобы мы в два раза больше слушали, нежели говорили сами." Эпиктет (философ стоик) Жизненный опыт подсказывает,
Www.tchina.pro Тычина К.А. III С ж а т о и з о г н у т ы е балки На практике часто встречаются задачи, в которых стержни одновременно работают и на изгиб и на сжатие. В таких условиях работают, например,
94 Збірник наукових праць ЖВІРЕ. Випуск 8 УДК 6.396.969.4 В.И. Слюсар А.А. Головин УГЛОВАЯ ПЕЛЕНГАЦИЯ В ЦИФРОВЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТКАХ ПО МЕЖКАНАЛЬНОМУ ВРЕМЕННОМУ СДВИГУ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ Предложен метод
Хроматография Приборы и материалы Два сосуда, один с чистой водой (1), второй с раствором поваренной соли (2), полоски фильтровальной бумаги с нанесенными цветными полосами, штатив, линейка, секундомер,
Акустическое оформление широкополосных головок Акустическое оформление динамических головок состоит из ящика или экрана, предназначенного для выравнивания амплитудно-частотных характеристик головок в области
Лекция 26 ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ(4) Вычисление площадей плоских фигур Площадь в полярных координатах Вычисление объемов тел Вычисление объема тела по известным
Тема ЭЛЕМЕНТЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ НА ПЛОСКОСТИ И В ПРОСТРАНСТВЕ Лекция.. Прямые на плоскости П л а н. Метод координат на плоскости.. Прямая в декартовых координатах.. Условие параллельности и перпендикулярности
ЕСКД ГОСТ 2.305-68 Изображения - виды, разрезы, сечения Виды Разрезы Сечения Рассмотрим некоторые основные положения этого стандарта и рекомендации справочной и учебной литературы. Изображения Изображение
Анализ методов адаптивной фильтрации для формирования диаграмм направленности антенных решеток Чистяков В.А., студент гр.121-1, Куприц В.Ю., доцент каф. РТС Введение Процесс обнаружения объектов, определение
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Кемеровский технологический институт пищевой промышленности Кафедра физики ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА В ВОЗДУХЕ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Кемерово 0 Уровень Лабораторная работа
АППРОКСИМАЦИЯ ВЕРОЯТНОСТНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ УДК 59.87 АППРОКСИМАЦИЯ ВЕРОЯТНОСТНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ В МОДЕЛЯХ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ Т.И. Алиев Для вероятностных распределений с коэффициентами вариации, отличными
Известия Томского политехнического университета. 00. Т. 7. УДК 55.6 ПЕРЕНОС ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ОБЛАЧНОЙ АТМОСФЕРЕ Б.В. Горячев, С.Б. Могильницкий Томский политехнический университет E-mail: [email protected]
УДК 624.04 РАСЧЁТ СООРУЖЕНИЙ ПО ДЕФОРМИРОВАННОЙ СХЕМЕ Досько В.А., аспирант, Сидорович Е.М., д-р техн. наук, профессор (БНТУ) Аннотация. Проводится анализ требований, предъявляемых современными нормативными
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА Лекция 1. Тепловое излучение и его характеристики Тепловым излучением называется испускание электромагнитных волн нагретыми телами за счет их внутренней энергии. Тепловое излучение свойственно
Конспект лекций по курсу общей физики. Часть III Оптика. Квантовые представления о свете. Атомная физика и физика ядра Лекция 7 5. ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ 5.1. Экспериментальные основания теории теплового излучения
Акустика: Учебник для вузов / Ш. Я. Вахитов, Ю. А. Ковалгин, А. А. Фадеев, Ю. П. Щевьев; Под ред. профессора Ю. А. Ковал-гина. М.: Горячая линия Телеком, 2009. ббо с: ил. Оглавление Предисловие Глава 1.
Системы Методы Технологии образование коэффициентов (9) является допустимым Теорема доказана Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (пр -8-624, - 7-286) Литература Харитонов ВЛ Асимптотическая
Безруков В.Н. д.т.н, профессор, зав кафедрой телевидения им.с.и. Катаева МТУСИ Власюк И. В. к.т.н., доцент кафедры телевидения им.с.и. Катаева МТУСИ Канев С.А. аспирант МТУСИ Аннотация. В современных вещательных
Математическое моделирование, расчёт и проектирование оптикофотоприёмных преобразовательных блоков лазерных измерительных систем Сиротский А.А., Ревонченков А.М. МГТУ «МАМИ» Позиционные лазерные измерительные
ФАЗОВАЯ ПЛОСКОСТЬ ДЛЯ НЕЛИНЕЙНОГО АВТОНОМНОГО УРАВНЕНИЯ -ГО ПОРЯДКА.. Постановка задачи. Рассмотрим автономное уравнение вида = f. () Как известно, это уравнение эквивалентно следующей нормальной системе
IV Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь» ИРЭ РАН, 9 ноября - декабря г. ЧАСТОТНЫЕ И ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНИЧЕСКИХ ТЕМ АНТЕНН В. И. Кошелев, А. А. Петкун, М. П. Дейчули, Ш.Лю * Институт
УДК 621.396.677 Моделирование трансформируемой зеркальной антенны ферменной конструкции для космического аппарата # 03, март 2012 Варавина Е.М., Зайцев О.О. Студенты, кафедра «Радиоэлектронные системы
Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского Радиофизический факультет Кафедра электроники Отчет по лабораторной работе: ДВИЖЕНИЕ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
Исследование напряженно-деформированного состояния здания в зависимости от различного расположения вертикальных элементов каркаса Крикунов Д.Ю. Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет,
Работа 4.2. Дифференциальные усилители на МОП-транзисторах 4.1. Общие сведения о дифференциальных усилителях В современной радиоэлектронике широкое применение находят дифференциальные (разностные) усилители.
Министерство образования и науки Российской Федерации Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова Кафедра алгебры и математической логики Кривые второго порядка Часть I Методические указания
Излучение и гравитация Окунев И.В. 397163, Воронежская обл., г.борисоглебск, Северный Микрорайон 29/61. E-mail: [email protected] В предлагаемой статье сравниваются процессы излучения и движения под действием
Лекции 7, пункт 4.9. РЕЗОНАНСНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СПЕКТРАЛЬНО УЗКИХ ВОЛНОВЫХ ПАКЕТОВ (МОДУЛИРОВАННЫХ ВОЛН) До сих пор мы ограничивались рассмотрением элементарных нелинейных взаимодействий с участием трех
Большим недостатком современных динамических громкоговорителей является острая характеристика направленности в области высоких частот, что создает определенные неудобства при прослушивании монофонических программ и сужает зону стереоэффекта при использовании обычных акустических систем в стереофонии.
В различной отечественной и зарубежной литературе неоднократно приводился рисунок (рис. 1), иллюстрирующий влияние расположения громкоговорителей на зону стереоэффекта.
Рис. 1. Зона заметного стереоэффекта: а - при размещении одиночных громкоговорителей в углах помещения, б - при размещении системы из трех громкоговорителей в каждом канале вдоль узкой стороны комнаты.
Для расширения зоны стереоэффекта многие любители стереофонического звуковоспроизведения применяют один - два громкоговорителя закрытого типа в каждом канале, располагая их в углах комнаты, как показанной на рис. 2.
Рис. 2. Размещение громкоговорителей по углам комнаты.
Выпускаемые рядом иностранных фирм высокочастотные акустические агрегаты выполнены в форме куба, на внутренней стороне каждой грани которого размещен громкоговоритель (всего 6 штук).
Применение всенаправленных излучателей не только расширяет зону стереоэффекта, но и позволяет значительно снизить необходимую площадь помещения с 18-20 до 12-15 кв.м. В материалах рекламной иностранной печати имеются сообщения, что использование всенаправленных излучателей позволяет получить удовлетворительный стереоэффект даже в салоне легкового автомобиля.
В конструкции применены отечественные громкоговорители 1ГД-3 РР3 со следующими основными параметрами: среденее стандартное звуковое давление 0,3 н/м2, собственная частота механического резонанса 4,5±1 кГц, модуль полного электрического сопротивления на чатсоте 630 Гц — 12,5 Ом, номинальная мощность 1 Вт, рабочий диапазон частот 5-18 кГц.
Общий вид акустики показан на рис. 3. Сферический фронт звуковой волны от громкоговорителя 1 (на рисунке дан разрез диффузора громкоговорителя) попадает на рассеивающую линзу 2. Отраженные от линзы звуковые колебания имеют круговую характеристику направленности в горизонтальной плоскости. Образующая линза рассчитана таким образом, что и в вертикальной плоскости появляется характеристика направленности громкоговорителя. Для увеличения звукового давления и расширения характеристики направленности в агрегате используются два громкоговорителя.
Рис. 3. Общий вид акустического агрегата: 1 — громкоговоритель, 2 — исскуственная линза, 3 — корпус, 4 — дюралиевая линза, 5 — кольцо, 6 — капроновая стека, 7 — стойки, 8 — основание, 9 — муфты.
При сборке агрегата громкоговоритель с капроновой сеткой, защищающий его от пыли, приклеивают его к пластине 4 и запрессованному в нем кольцу 5. Затем весь узел с помощью стоек 7 крепят к корпусу 3. Стойки 7 держат также основание 8 с приклеенными к нему линзами 2.
Эскизы деталей агрегата показана на рис. 4. Корпус 3 и основание фанерованы, можно использовать пластик с рисунком, иммитируюший ценные породы дерева. Остальные детали изготовлены из дюралюминия Д16. Наружные поверхности этих деталей отполированы.
Рис. 4. Эскизы деталей агрегата.
Электрическое включение громкоговорителей агрегата определяется параметрами усилителя и низкочастотных громкоговорителей. Для однополосных усилителей с номинальной выходной мощностью 5-10 Вт можно рекомендовать вариант включения агрегата, поаказанный на рис. 5, а.
Рис. 5. Электрические схемы включения громкоговорителей акустического агрегата.
Для стереофонических усилителей с одним низкочастотным громкоговорителем схема упрощается. На рис. 5, б, например, показана схема подключения агрегата к звуковой колонке магнитофона «Яуза-10».Дроссели намотаны на пластмассовых каркасах диаметром 25 мм. Ширина намотки 30 мм. Дроссель Др1 (рис. 5,а) содержат 150, а Др1 (рис. 5,б) - 100 витокв провода ПЭВ-2 1,04.
И в заключение хочется предупредить радиолюбителей, что использование описанного акустического агрегата целесообразно только в том случае, если полоса рабочих частот усилителя превышает 8-10 кГц. При меньшей полосе пропускания его применение становится неоправданным и малоэффективным.
Радио стр. 39-40, № 4, 1973 г.
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ
АКУСТИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ С КРУГОВОЙ ДИАГРАММОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ
Г. СТЕПАНОВ
Большим недостатком современных динамических громкоговорителей является острая характеристика направленности в области высших звуковых частот, что создает определенные неудобства при прослушивании монофонических программ и сужает зону стереоэффекта при использовании обычных акустических систем в стереофонии.
В различной отечественной и зарубежной литературе неоднократно приводился рисунок (рис. I), иллюстрирующий влияние расположения громкоговорителей на зону стереоэффекта. Для расширения зоны стереоэффекта многие любители стереофонического звуковоспроизведения применяют один - два громкоговорителя закрытого типа в каждом канале, располагая их в углах комнаты, как показано на рис. 2.
Выпускаемые рядом иностранных фирм высокочастотные акустические агрегаты выполнены в виде куба, на внутренней стороне каждой грани которого размещен громкоговоритель (всего 6 штук).
Применение всенаправленных излучателей не только расширяет зону стереоэффекта, но и позволяет значительно снизить необходимую площадь помещения с 18-20 до 12-
Рис. 1. Зоны заметного стереоэффекта:
а - при размещении одиночных г р ом к о го вор и т ел ей в у гл а х ком наш ы б - при размещении системы из трех громкоговорителей в каждом канале вдоль узкой стороны комнаты.
Рис. 2. Размещение громкоговорителей пи углам комнаты.
Автором статьи предлагается конструкция высокочастотного акустического агрегата, обладающего круговой характеристикой направленности в горизонтальной плоскости, с рабочим диапазоном частот от 5-б до 18-20 кгц.
В конструкции применены отечественные громкоговорители 1 ГД-3 РРЗ со следующими основными параметрами: среднее стандартное звуковое давление 0,3 п!м2, собственная частота механического резонанса 4,5^ ± 1 кгц, модуль полного электрического сопротивления на частоте 630 гц - 12,5 ом, номинальная мощность 1 етп, рабочий диапазон частот 5-18 кгц.
Общий вид агрегата показан на рис. 3. Сферический фронт звуковой волны от громкоговорителя 1 (на рисунке дан разрез диффузора громкоговорителя) попадает на рассеивающую линзу 2. Отраженные от линзы звуковые колебания имеют круговую характеристику направленности в горизонтальной плоскости. Образующая линзы рассчи¬
тана таким образом, что в вертикальной плоскости повторяется характеристика направленности громкоговорителя. Для увеличения звукового давления и расширения характеристики направленности в вертикальной плоскости в агрегате используются два громкоговорителя.
При сборке агрегата громкоговоритель с капроновой сеткой 6, защищающей его от пыли, приклеивают к пластине 4 и запрессованному в нее кольцу 5. Затем весь узел с помощью стоек 7 крепят к корпусу 3. Стоики 7
Рис. 3. Общий вид акустического агрегат а:
1 - громкоговоритель; 2 - акустическая линза; 3 - корпус; 4 - дюралюминиевая пластина; 5 - кольцо; б - капроновая сетка; 7 - стойки: 8 - основание; 9 - муфты.
РАДИО № 4, 1973 г, О 39
Встраиваемая акустика в жилых помещениях обычно используется, чтобы меньше загромождать комнаты и не вносить чужеродные по облику объекты в интерьер. Первое особенно актуально в тесных наполненных предметами помещениях – кухне, ванной – а последнее в интерьерах лаконичных стилей.
Однако мало кому известно, что встроенная акустика позволяет также существенно улучшить качество озвучивания небольших комнат с неважными собственными акустическими параметрами, используя недорогие динамики среднего уровня верности воспроизведения звука. Почему? Встроенные акустические системы (АС) такого назначения в принципе не могут изготовляться на продажу с доставкой к месту установки, их нужно делать прямо в помещении; как правило, в порядке несложного строительного ремонта. Цель настоящей публикации – дать читателю сведения, позволяющие как правильно установить покупную встаиваемую АС, так и вмонтировать самодельную в обшивку стен, фальшпотолок, арку, др. гипсокартонные конструкции или мебель.
Встроенная домашняя акустика по способам конструктивного исполнения разделяется на 2 большие группы: интегрированную и модульную встраиваемую. Последняя выпускается в виде АС в уплощенном корпусе или широкополосных моноблочных излучателей звука (ИЗШМ), см. рис. Модульно-встраиваемые АС при тех же, формально, технических данных стоят существенно дороже отдельно устанавливаемых, а звук дают заметно хуже. Причина – габаритная глубина модульной АС не должна быть больше толщины обшивки стен; как правило – 60 или 80 мм. Поэтому, во-первых, в динамиках для модульных АС крайне затруднительно оказывается применять мощные и сложные магнитные системы, обеспечивающие длинный ход диффузора и наилучшее качество звука. Во-вторых, пропорции корпуса оказываются далекими от оптимальных. С другой стороны, монтаж модульных АС ни малейших сложностей не представляет: вырезают в обшивке проем по размерам, указанным с паспорте АС, выводят из него провода, подключают к АС и просто вставляют ее на место: корпус снабжен защелками, а на лицевой панели есть отверстия, через которые их отжимают при необходимости демонтажа. Так что с модульно-встраиваемыми АС на этом и закончим.
ИЗШМ – системы звуковоспроизведения среднего или базового класса качества. В квартире широкополосные излучатели звука используют для озвучивания небольших загроможденных помещений: кухни, ванной, прихожей, в которых ставить высококлассную акустику смысла нет. Выпускаются ИЗШМ, как правило, под монтаж в гипсокартонную обшивку и потому имеют также небольшую конструктивную глубину. Однако звучание ИЗШМ можно заметно улучшить, встроив их в мебель; один из примеров будет рассмотрен далее.
Встроенная акустическая система интегрированного типа с точки зрения озвучивания неразделима с конструкцией или предметом мебели, в который встроена, т.е. последние являются акустическим оформлением первичного источника звука (возбудителя системы). Первичным источником звука может быть как ИЗШМ, так и обычный 2-3 полосный комплект готовок громкоговорителей ГГ (динамиков) в разделительными фильтрами и аттенюаторами частотных каналов (в высококлассных системах). Именно интегрированные АС позволяют получить высококачественный звук в небольших помещениях с посредственной собственной акустикой, т.к. размеры акустического оформления оказываются соизмеримы с длинами волн наинизших слышимых частот звука.
Конструктивное оформление интегрированной акустики для дома может быть выполнено 2-мя принципиально различными способами. Если подать музыкальный сигнал на ГГ, просто лежащую на столе, то басов (низких частот, НЧ) слышно не будет: длинные звуковые волны от фронтальной и тыльной поверхностей диффузора тут же сойдутся в противофазе и погасят друг друга. «Глушить» излучение с тыла непосредственно на динамике нельзя: во-первых, от большой упругости запертого в малом объеме воздуха собственная резонансная частота ГГ возрастет настолько, что басы все равно пропадут. Во-вторых, по той же причине диффузор будет прогибаться и давать призвуки, т.е. появятся искажения звука на средних частотах (СЧ) в виде хрипов. Задача любого акустического оформления динамиков как раз и заключается в том, чтобы или подавить излучение с тыла диффузора, не увеличивая существенно резонансной частоты ГГ и противодавления на диффузор, либо, «перевернув» тыльное излучение на 180 градусов по фазе, переизлучить его с фронта или, по крайней мере, из области, удаленной от фронтальной стороны АС на расстояние, много меньшее длин волн НЧ. Примерами акустического оформления 1-го рода являются закрытый ящик или щит (акустический экран) со звукопоглощающей структурой; 2-го – фазоинвертор, лабиринт, пассивный излучатель и др.
Примечание: известно также акустическое оформление АС, так сказать, комбинированного действия – открытый ящик, он же с панелью акустического сопротивления (ПАС), рупоры разных типов. Открытые ящики не годятся для современных компрессионных динамиков и, также как и рупоры, не могут быть встроены в уплощенные по одной координате предметы/конструкции. Поэтому о них ограничимся упоминанием.
По схеме закрытого ящика выполняются чаще всего встроенные колонки в составе мебели. Закрытый ящик несколько повышает резонансную частоту ГГ, но спад его АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) в сторону НЧ монотонный и пологий (слева на рис.), что делает звук более прозрачным и мягким. Это важно в помещениях с плохой собственной акустикой – кухнях, ванных. Не менее важно там и то, что закрытый ящик возможно сделать герметичным: в сочетании с влагостойким динамиком (см. далее) можно получить АС, длительное время выдерживающие тяжелые условия эксплуатации.
АС с вращением фазы тыльного излучения позволяют получить максимальную звуковую отдачу ГГ на НЧ, в т.ч. и на частотах ниже собственной резонансной динамика. Цена этого – «горбатая» АЧХ и резкий ее спад на НЧ, справа на рис. Применительно к встраиваемым АС – также интенсивный воздухообмен с комнатой (кроме систем с пассивным излучателем). Поэтому интегрированные АС с поворотом фазы тыльной волны делать нежелательно.
Примечание: если вы поклонник Heavy Music (группа Doors), ранних Pink Floyd, тяжелого рока и металла, то вам как раз и нужны АС малого объема с фазоинвертором или рупорные – у них самый «злой» звук.
Потолочные динамики используются в системах звуковоспроизведения домашних кинотеатров, о чем мы еще вспомним в конце. Но встраивать АС в потолок имеет полный смысл и для прослушивания обычного стерео, на высоте не более 2,5 м. Дело в том, что человек плохо определяет локализацию источников звука по высоте. Басы по высоте источника различаются несколько лучше (за счет резонанса в полостях тела, между прочим), но как раз они основного стереоэффекта не создают.
В небольших комнатах зона полного стереоэффекта оказывается очень малой, поз. 1 на рис. Если же поднять динамики вверх, расположив их с наклоном, то «хвост» стереозоны за счет того же подъема вверх стянется в проекции на пол (поз. 2), и реальная зона стереоэффекта расширится, поз. 3.
Делать интегрированную акустику в жилых комнатах целесообразно прежде всего экономически. Почему – см. цены на модульные АС. Еще лучше, если стена, на которой будут размещены динамики, утеплена снаружи или смежная с соседней комнатой. В таком случае, если обшивка под акустику выполнена правильно (см. ниже), можно просто взять доску (переднюю панель) от старых колонок вместе с динамиками и разделительными фильтрами и поставить в стену. Нужный объем воздуха за доской легко получается установкой горизонтальных перегородок. Главная задача при этом – обшить стену так, чтобы гипсокартон не резонировал.
Схемы обрешетки под обшивку стен гипсокартоном с установкой встроенной акустики для музыки и телевизора с сабвуфером (общей для обоих каналов басовой АС) даны на рис. Акустическое оформление комбинированное – щит с поглощающей структурой, ее образуют перфорированные рейки обрешетки совместно с полостями между ними, и/или закрытый ящик. Размер ячей обрешетки – не более 400х400 мм. Шаг установки крепежа гипсокартона – не более 80 мм. Если полости за обшивкой заполнить минватой (лучше – синтепоном, см. также далее), звук только улучшится. Наклон угловых секций относительно базовой стены – 10-30 градусов. Обрешетка одноуровневая, ее рейки врезаются на перекрестьях вполдерева. Каналы перфорации «дырявых» реек обрешетки должны располагаться параллельно стене. Поскольку басовых динамиков конструктивной глубиной 40 мм не бывает, под сабвуфер нужно из цельных реек или досок толщиной 40 мм выгородить надставку-ящик. Динамики в соотв. ячейки обрешетки монтируются обязательно на досках толщиной от 20 мм.
Если в описанное акустическое оформление будут устанавливаться динамики с фильтрами от старой АС с фазоинвертором, то всю обрешетку нужно будет собрать из цельных реек, а объем за динамиками подогнать до величины его в исходной АС с помощью горизонтальных перегородок, т.к. иначе работа фазоинвертора нарушится.
Если же устанавливаются динамики от старых АС типа закрытый ящик, то объем за угловыми динамиками в стене нужно пересчитать на максимально допустимый по какой-либо из известных методик либо воспользоваться упрощенной (см. далее). Дело в том, что на производстве, в т.ч. в очень солидных фирмах, дизайнеры, маркетологи, экономисты и эргономисты часто всем скопом давят на конструкторов, заставляя их делать АС – закрытые ящики объема много меньше оптимального. Напр., объем потенциально очень неплохой 6АС-1 сделали 6,5 л в расчете на определенную категорию потребителей, а технически оптимальный для тех динамиков – 30 л. Звук тех же динамиков с фильтрами в подходящем ящике меняется поразительно – не в худшую сторону.
То, что в ванную нужна влагостойкая акустика, очевидно. Цены на динамики-«непромокашки» категории Hi-Fi в фирменных прайсах также очевидны и способны вызвать бурю разнообразных эмоций, кроме радости. Итак, перед нами задача – сделать достаточно высококачественную встроенную акустику для ванной, обойдясь динамиками более доступными.
Условия эксплуатации акустики в ванной комнате довольно сходны с таковыми в автомобиле. Отличия в том, что в ванной 100% влажность воздуха при повышенной его температуре возникает гораздо чаще, и не исключено регулярное попадание на АС брызг воды. Отсюда следует, что нам нужно в ванную подобрать автомобильные динамики возможно более влагостойкие «с лица», а с тыла защитить их от тумана и конденсата, т.к. наиболее уязвимые для климатических воздействий части любого динамика – катушка и магнитная система.
Динамики для самодельной акустики в ванную должны, во-первых, иметь пластиковый диффузор. Звук такие дают до четверочного (по пятибалльной шкале) с ма-а-леньким плюсиком, но в гигиеничной ванной на лучший рассчитывать и не приходится. Ванные комнаты с обшивкой по обрешетке оставим в умолчании: они полезнее для микробов и пауков, чем для людей. Применительно к условиям эксплуатации в ванной комнате придется дополнительно обратить внимание на некоторые конструктивные особенности автодинамиков, а как их выбрать по техническим данным, см. видео ниже.
Для повышения стойкости АС к микроклимату ванной нужно использовать динамики или широкополосные, или моноблочные ИЗШМ; разделительных фильтров в корпусе АС не должно быть. Если динамик представляет собой ИЗШМ, то диффузоры всех звеньев (НЧ, СЧ, ВЧ) должны быть пластиковыми или металлическими (металлизированными), СЧ-ВЧ звенья должны быть расположены на влагостойком монтажном модуле, а проводка к ним выполнена скрытой (слева на рис.); автодинамики, диффузор хотя бы одного звена которых целлюлозный, а проводка к СЧ-ВЧ открытая (справа на рис.), в ванную не годятся, хоть бы в салоне машины они пели, как хор Александрова в Большом Театре.
Защитить тыл динамика от ванного климата возможно, применив акустическое оформление закрытый ящик. Встраивать АС-ящики придется либо в углы, боковые или верхний, под потолком, либо в ванную мебель: шкаф, тумбу, трюмо.
Правильные пропорции закрытого ящика для акустики даны на поз. 1 рис., а минимально допустимый объем для широкополосных и автодинамиков долговременной мощности 6-20 Вт (20-60 Вт музыкальной) приблизительно можно взять (в литрах) равным 1,4 долговременной мощности или 0,47 музыкальной (пиковой). Максимально допустимый объем берем равным от 1,8 пиковой мощности или 5,4 от долговременной. Обратите внимание, что динамик устанавливается не точно по центру лицевой панели: так нужно, чтобы избежать искажений звука вследствие интерференции внутри ящика звуковых волн. Если объем ящика ближе к минимальному, звук на СЧ будет громче и четче, но нижняя граница воспроизводимых частот сдвинется вверх, т.е. глубокие басы приглушатся или затухнут. Если ближе к максимальному – наоборот.
Примечание: с мощностями динамиков нужно разбираться по спецификации, т.к. в обозначениях наличествует разнобой. Напр., 10ГДШ-1 по-новому стал 10ГД-36К, и «10» обозначает его долговременную мощность в ваттах. А вот у 25ГДН-1-8-80 долговременная мощность тоже 10 Вт.
Материал корпуса – МДФ или фанера толщиной 18-24 мм. Детали из того и другого 2-3 раза пропитываются насквозь водно-полимерной эмульсией. Сборка акустической системы «закрытый ящик» для ванной производится след. образом:
Встроенная акустика для ванной должна быть как можно более компактной, и давно известно средство увеличить физический объем ящика против геометрического. Для этого в корпус АС помещают вертикально рыхлый рулон синтепона, поз. 2 на рис. Заполнение поглотит энергию внутренних звуковых волн, отчего термодинамический процесс в ящике станет изотермическим, а не адиабатическим. Это эквивалентно увеличению объема ящика в 1,4 раза (показатель адиабаты). Т.е., прикидываем, как описано выше, объем ящика, делим его на 1,4, затем по полученному значению и пропорциям ящика вычисляем его внутренние размеры, а по ним и толщине материала – наружные и размеры деталей.
Совместно с микросеткой надежно защитит динамик от брызг жалюзи из наклонных вниз под 45 градусов жестких влагостойких пластин с полированной (во избежание искажений звука) поверхностью, поз. 3. Устанавливается жалюзи во всю ширину лицевой панели, а по ее высоте сверх окна под динамик – неограниченно. Шаг установки пластин – 12-18 мм. Рационально будет также выполнить жалюзи в виде акустической линзы, расширяющей зону стереоэффекта, что в ванной немаловажно. Выкройка пластин для жалюзи-линзы дана на поз. 4.
Относительно недороги во влагостойком исполнении широкополосные маломощные динамики с коротким ходом диффузора; недорогие автодинамики часто того же типа. Американские радиолюбители прозвали такие динамики резвыми за большую громкость звучания при малой подводимой мощности и жесткий, резкий звук. Причина последнего – большая неравномерность АЧХ во всем рабочем диапазоне.
В последние годы звучание «резвых» стало гораздо лучше: производители в массу для отливки диффузора стали добавлять мелко нарубленные шелковые нити, но для влагостойких «резвых» такое решение неприменимо, т.к. их диффузоры отливаются из пластика. Тем не менее, заставить «резвые» звучать на уровне базового Hi-Fi возможно. Кроме динамического диапазона, но в небольшой ванной или кухне это ограничение несущественно.
Первое, «резвые» динамики объединяются синфазно в четверки-квадруплеты. Кроме некоторого сглаживания АЧХ, резонансная частота квадруплета оказывается прим. в 1,7 раза ниже, чем одинарного динамика из него. Т.е., у одного 110 Гц, а у квадруплета будет 65 Гц, что уже тянет на Hi-Fi. Но увлекаться «размножением» динамиков не стоит, т.к. при этом падает четкость и сила, «упругость» басов. Напр., если 24 динамика с резонансом в 150 Гц запихать и один ящик, то итоговая резонансная частота будет 20 Гц. Однако верно воспроизводить это скопище будет только синусоидальный сигнал, а если дать музыку, то пойдет невнятное утробное уханье, в котором и музыкант не разберет, где большой барабан, а где контрабас.
В дополнение к объединению в четверки улучшить качество звучания «резвых» можно, помещая квадруплет в корпус треугольной в плане формы. Для встроенных АС это тем более хорошо, что таким образом реализуется и боковая, и потолочная акустика. Чертежи разработанной американскими радиолюбителями акустической системы «Четверка резвых» даны на поз. 5 рис. Обратите внимание, что ось квадруплета также смещена от центра лицевой панели. Размеры – по внутри. Заполнение синтепоном улучшает звук, как и в прямоугольном ящике.
В кухне удобно слушать музыку от кухонного радио-плеера со штатными динамиками, поз. 1 на рис., которые наверняка те же «резвые» с шелком. Стоит такое хозяйство в общем недорого, а получить от него вполне приличный бас можно, встроив динамики в спинку кухонного уголка, поз. 2. Если у вас есть желание сделать кухонный уголок точно под свою кухню своими руками (что вполне под силу рядовому домашнему мастеру), подумайте об этом варианте.
Полость за спинкой дивана сверху, снизу и с боков плотно отгораживается, а посередине разгораживается глухой перегородкой (поз. 3), чтобы не портить стерео. Ящики заполняются синтепоном, и все сзади зашивается ДВП. Чтобы стерео в небольшом загроможденном помещении было четче, а звук сочнее, верхний угол над акустикой (под потолком или подвесным шкафом) скругляют гипсокартоном или фанерой, вверху на поз. 2. Подобное техническое решение впервые было применено в широко известной когда-то АС «Кюхетта». К сожалению, стерео «Кюхетта» так и не родилась: для нее нужны были два совершенно свободных смежных угла на короткой стене, что в современных квартирах вряд ли реально.
Для домашнего кинотеатра, как известно, используется акустика системы 5-1 с дополнительными потолочными динамиками. Ее создатель, выдающийся, даже, без преувеличения, великий звукотехник Чарльз Долби не раз сетовал, что 5-1 слишком уж ретиво выхватили для коммерческого использования. Он-то придумал акустику 5-1 для полнообъемного кино будущего, где зритель, по идее, сможет ходить по сцене, рассматривая персонажей и обстановку со всех сторон. Кино 3D – только иллюзия объемности; в сущности, это усовершенствованная стереопара. Как и 5D, 7D, 9D. Куда там фантастам прошлого с их несчастным четвертым измерением. Но все эти «D» объемны не более, чем изображение кубика в изометрии.
Звук 5-1 может, конечно, оживить и фильм на плоском экране, но для этого нужна совершенно иная культура постановки, которой пока нет и в теории. А ощущения проезжающего сквозь зрителя автомобиля или топот за спиной, когда персонаж бежит перед глазами, не дают ничего, кроме вреда душевному и, через него, физическому здоровью. Но вернемся к технике: если кто обзавелся домашним кинотеатром, то настроить его акустику под помещение нужно правильно, система 5-1 к этому очень критична.
Расположение динамиков для домашнего кинотеатра с системой озвучивания 5-1 показано слева на рис. Его основа – т. наз. рисующие АС (показаны красными стрелками), образующие обычную акустическую стереопару. Настройка 5-1 под комнату производится подбором правильного их расположения, поэтому рисующие АС звука 5-1 встроенными делать не следует, либо нужно изначально проектировать 5-1 под помещение. Для чего требуется полное знание электроакустики в теории и на практике или весьма и весьма значительные денежные средства.
[ 20 ]
2 8; 3,0 м при изменении ДЛ в пределах от О (ненаправленные громкоговорители) до (ступенями через 2 дБ) и для значений углов t) от О
Результаты этих расчетов, полученные для В=3,0 м и ДА=10 дБ (как иуеЮЩие наибольший интерес), представлены графически на рис. 3.2. Здесь
Рнс 3 1 к расчету зоны стереоэффекта
для каждого отдельного случая приведены рассчитанные значения \ср и р. Зона стереоэффекта заштрихована, а зона расположения слушательских мест, для которых выполнялся расчет, оставлена незакрашенной. Заметим, что при Б=3,0 м наибольшее увеличение зоны стереоэффекта наблюдается при ДЛ = =40 дБ и \j 70°, что соответствует углу на громкоговорители 2ф 140°. Завн-
Рис 3 2 Влияние формы и ориентации в пространстве характеристик направленности громкоговорителей на размер зоны стереоэффекта
симостн коэффициента р от степени направленности громкоговорителей АЛ, полученные для разных значений углов гр, приведены на рис 3 3.
Полученные данные свидетельствуют о следующем: а) наименьший размер зоны стереоэффекта получается при применение! направленных громкоговорителей, но расположен-
Рис 3 3 Зависимость коэффициента использования площади прослушивания испытуемой системой воспроизведения от степени направ-енности громкоговорителей для разных углов пересечения акустических осей громкоговорителей
ных таким образом, чтобы их акустические оси были параллельны; б) несколько больший размер зоны стереоэффекта обеспечивают ненаправленные громкогов! . рители, в) наибольшее расширение зоны стереоэффекта наблюдается при использовании направленных громкоговорителей, акустические оси которых направлены навстречу друг другу под определенным углом.
3.3. Оптимальные характеристики направленности громкоговорителей при стереовоспроизведении
Подавляющее большинство выпускаемых в настоящее время акустических систем и значительная часть базовых моделей (см. табл. 3.1) обеспечивают очень узкую зону стереоэффекта. Во-первых, это создает значительные неудобства для слушателя, вынуждая его располагаться на оси симметрии системы. Во-вторых, практически исключается возможность коллективного прослушивания с целью получения высокого качества воспринимаемого стереоэффекта Для слушателей, расположенных сбоку от оси симметрии системы, воспринимающих только ближайший громкоговоритель, звучание по сути дела становится монофоническим.
Этот недостаток, присущий большинству стереофонических звуковоспроизводящих систем не является непреодолимым. Из рис. 3.2 и 3.3 видно, что применение направленных и определенным образом ориентированных громкоговорителей может быть достаточно эффективной мерой для расширения зоны стереоэффекта. Иными словами с помощью характеристик направленности громкоговорителей оказывается возможным компенсировать действие на орган слуха временной разности \Хх,у и разности уровней ALx,y путем создания в каждой точке прослушивания определенной по значению и знаку компенсирующей разности уровней.
При этом уравнение компенсации имеет вид
;.Д.,.+ ДЧ.+ ДД(Ф., = 0 (3-2)
где ДLдф -компенсирующая разность уровней, в децибелах, создаваемая в данной точке за счет различия характеристик направленности Д1{1) и Д2(11;2) громкоговорителей, н определяемая как
Д Lд = Д, Ш - Д, Ш = /С. + 20 Ig + /Со
Обычно значения ДLд(ф рассчитываются только для центрального КИЗ, так как стабилизация его местоположения при боковом смещении слушателя является необходимым и достаточным условием стабилизации всей панорамы. Это следует из того факта, что наклон кривых, характеризующих относительное смещение КИЗ в функции AL или Дт не зависит ни от размера В, ни от координат слушателя при у>В.
Из (3.3) следует, что существует множество форм оптимальных характеристик направленности, так как определяющим фактором является их разность. Чаще всего на практике используются два пути получения разности ДLдф
Наиболее распространенным для двухканальиой стереофонии является создание громкоговорителей, обеспечивающих получение для каждого слушательского места значений разности факторов направленности, обеспечивающих направленное излучение звука только в горизонтальной плоскости. При этом з вертикальной плоскости излучение звука должно быть по возможности ненаправленным
Получение характеристики направленности каждого из громкоговорителей в горизонтальной плоскости монотонной в функции угла и к тому же не имеющей резких перегибов возможно, если точную компенсацию (полную нейтрализацию действия на орган слуха) величин Ахх.у и \Lx,y производить лишь для точек, образующих прямую линию, параллельную базе громкоговорителей .
Результаты расчетов Доп1(ф) для разных значений и расстояний уо представлены на рис. 3.4. Для удобства сравнения выполнена нормировка каждой полученных кривых и, кроме того, они построены в децибелах. Из рис. 3.4 следует, что форма оптимальной характеристики направленности громкоговорителей зависит от Уо и В; чем больше В и меньше расстояние до линии ко.м-яеисацин, тем острее должна быть характеристика направленности Гр1 и Гр2;
О -5 -10 -15 -го дВ -20 -15 -10 -5 О
Рис, 3.4. Оптимальные по передаче пространственной информации характеристики иаправ-лениостн для правого (сплошные линии) и левого (пунктирные линии) громкоговорителей стереофонической акустической системы для разных баз при уь=2 м (а) н разных Уо прн В=1,8м (б)
прн!/о>1,5 м влияние этого фактора существенно снижается; акустические осн громкоговорителей с оптимальной направленностью (в зависимости от выбранных значений В и уо) пересекаются на оси симметрии под углом 80-120°; изменение направленности каждого из громкоговорителей в пределах угла 60°, считая от его акустической осн для случаев, имеющих наибольший практический интерес (В = 2,8-3,0 и Уо>\,5 м), составляет 6-8 дБ. Заметим, что результаты этих вычислений достаточно хорошо согласуются с данными § 3.2. Для уменьшения влияния вертикальной направленности таких громкоговорителей иа получаемые результаты, громкоговорители следует располагать на уровне ушей слушателя, если же вертикальная направленность незначительна, то расположение колонок по высоте безразлично. Следует лишь помнить, что чрезвычайный их подъем приводит к неестественному по высоте положению стереопанорамы.
Другим, менее распространенным в настоящее время способом расширения зоны стереоэффекта (одинаково пригодным для стереофонии и квадрафонин), является применение громкоговорителей, имеющих определенную форму направленного излучения в вертикальной плоскости при отсутствии направленности в горизонтальной. Для получения требуемого эффекта громкоговорители Должны устанавливаться ниже (это расположение является более предпочти-
