새로운 흡음재. 계획, 설명

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새로운 흡음재로 스피커 내부의 음압을 50배(!) 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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사운드 재생의 주요 문제 중 하나는 음질, 음원의 효과적인 기능입니다. 이 기술에서는 한편으로는 가청 범위의 전기 신호를 높은 신뢰성으로 기록 및 재생할 수 있는 가능성과 다른 한편으로는 전기 신호를 소리 신호로 변환하는 낮은 품질 사이에 모순이 축적되었습니다. 전기 신호의 디지털 녹음의 출현으로 녹음 및 재생 품질에 대한 모든 질문이 실질적으로 제거되었지만 저주파 재생 및 스퓨리어스 고조파 재생에서 발생하는 불용성 문제로 인해 이러한 성과의 의미있는 활용이 어렵습니다. 주로 사운드 스피커 볼륨의 공압 반응, 특히 저렴하고 작은 크기로 인해 발생합니다.

저주파를 재생할 때 100리터 스피커에서도 저주파 헤드의 콘은 최대 3:4kg.s의 공압 효과로 인해 부하를 받는다고 말하면 충분합니다. 이 공압력은 디퓨저의 진동 범위를 제한하고 디퓨저 자체와 컬럼의 부피 모두에서 자발적인 변형과 수많은 공명을 유발합니다. 진동 범위를 제한하면 저주파수에서 진폭-주파수 특성이 감소하고 스퓨리어스 공진(재생된 신호의 고조파 왜곡)이 발생합니다.

100리터 스피커의 진폭-주파수 특성 감소는 약 60Hz에서 시작하여 30Hz에서 고품질 사운드를 보장하기 위해 스피커 볼륨은 이미 400리터입니다.

보시다시피 최대 400 리터의 매우 비싼 스피커에서도 전체 옥타브가 16:32Hz로 불만족스럽게 재생되고 고조파 왜곡이 허용 값보다 20 배 높습니다. 60:100 리터의 평균 비용 열에서 두 번째 옥타브는 32:64 Hz로 불만족스럽게 재생되고 첫 번째 옥타브는 거의 없으며 고조파 왜곡은 허용 한계를 50:100 배 초과합니다.

이 문제를 해결하는 마지막 단어는 사운드 스펙트럼의 저주파 영역만을 재생하도록 설계된 별도의 확성기인 액티브 서브우퍼입니다. 이러한 서브 우퍼의 크기 범위는 70:40 리터이고 주파수 범위는 일반적으로 30:150Hz이지만 "스위트 보이스"스피커는 10:12 리터를 초과하지 않습니다. 서브우퍼의 저주파 상승은 증폭기에 내장된 강제 증폭 모드에 의해 제공되며 필연적으로 고조파 왜곡이 증가합니다. 서브우퍼를 한 쌍의 표준 스피커에 맞추려면 특수 디지털 필터가 필요합니다. 모두 합치면 미화 약 500달러의 가격이 됩니다.

보시다시피 상자 내부의 흡음으로 소형 스피커의 음향 특성을 개선하는 것은 여전히 매력적입니다.

흡음 환경 형성을 위해 제안된 새로운 독창적인 기술 솔루션은 상황을 크게 단순화할 수 있습니다. 이러한 환경에서 최대 50배의 음압 감소가 실험적으로 얻어졌습니다. 또한 흡음매체는 공기에 비해 점도가 상당히 높으며, 이 품질은 음압을 줄이는 기능과 결합되어 상자의 수많은 공진을 억제하는 데 가장 유리한 영향을 미칩니다. 진폭-주파수 특성의 평활화(직선화) 및 고조파 왜곡 감소로 이어집니다. 음압의 크기에 대한 흡수 매체의 크기와 모양에는 제한이 없습니다.

현대 음향 시스템에는 일반적으로 고주파수, 중주파수 및 저주파수(우퍼)의 3가지 전기 음향 변환기가 포함되어 있습니다. 처음 2개의 변환기는 고품질 사운드 재생을 위해 큰 볼륨이 필요하지 않으므로 이미 포장되어 제공되며 우퍼는 큰 볼륨이 필요하므로 하우징은 스피커 캐비닛입니다. 새로운 기술 솔루션은 우퍼 캐비닛의 물리적 치수를 우퍼 자체의 치수로 줄이고 캐비닛에도 공급할 수 있는 가능성을 열어 스피커 캐비닛에 대한 특별한 요구 사항이 사라집니다.

예를 들어, 10리터의 댐핑 매체로 6" 우퍼를 둘러싸면 다음과 같은 성능을 제공합니다.

주파수 범위(불균일 0,5dB 및 감소 31,5Hz-6dB) - 31,5 ~ 1250Hz.
최대 음압은 110dB입니다.
90dB에서 고조파 계수 - 0,5%

표 1. 한계 및 현재 오디오 정확도.
주요 매개변수.	오디오 범위에서 전기 신호의 수치 기록 및 재생.	인간의 한계.	세계적 수준의 전기 음향 변환기(출력 스피커) MONOLITH-111X	국내 스피커 35-AC (음악 애호가를 위한 실행)	국내 최고 스피커 3 SL-113
주파수 재생 대역, Hz.	10-20000	16-22000	28-24000	50-20000	63-25000
주파수 응답 불균일, dB.	0.5	0.5	⁺/_-2	⁺/_-5	⁺/_-3
비선형 왜곡(클리어 팩터), %.	0.005	0.05	1	12	2
다이나믹 레인지, dB.	90	120	120	100	110
기본 음량(다이나믹 레인지), dB.	-	아마추어를 위한 80. 전문가용 90	-	-	-
부피, 리터.	-	-	380	70	125
비용, USD.	500	-	커플 7000원	커플 300원	커플 500원

스피커 내부에서 발생하는 음압을 50배(!) 줄여주는 새로운 흡음재
그림. 1

스피커 내부에서 발생하는 음압을 50배(!) 줄여주는 새로운 흡음재
그림. 2

현대식 서브우퍼와 비교하여 제안된 솔루션의 도움으로 저주파 재생은 폐쇄형 음향 설계에서도 반 옥타브 더 깊고 콘은 자유 공간보다 더 이상 공압 부하를 경험하지 않으며 매체는 점성이 있습니다. 스피커 시스템의 자체 공진이 사라진 것으로 입증됩니다. 이 모든 것이 극도로 낮은 고조파 왜곡을 보장합니다. 새로운 기술 솔루션이 훨씬 더 작은 크기를 제공하고 증폭기와 값 비싼 디지털 필터가 필요하지 않으며 몇 배 더 낮은 가격을 제공한다는 점을 고려하면 현대 서브 우퍼를 믿는 사람들과 무의식적으로 굳어지기 시작합니다. "한걸음 물러서서": "클래식 확성기로 가장 깊은 베이스를 달성하는 데 심각한 한계를 깨닫는 데서 비롯된 절망의 몸짓"입니다. 깊은 저음 문제를 해결하는 진정한 방법은 "고음질 재생 장치"라는 발명품에 대한 러시아 특허 번호 2107949를 공개합니다.

저자: 과학 박사 I. Vozhenin; 간행물: compnet.ru/nika

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시각 장애인용 스크린 02.11.2019

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시각 장애인은 특별한 장치 없이는 컴퓨터를 완전히 사용할 수 없습니다. Stanford의 개발자 그룹은 컴퓨터와 시각 장애인 간의 새로운 상호 작용 방식을 고안했습니다. 이 장치는 올리거나 내릴 수 있는 핀으로 구성된 "3D 디스플레이"를 사용하여 CAD 프로그램에서와 같이 2,5D로 정보를 표시합니다.

"2,5D 디스플레이"는 288x12 직사각형에 배열된 24개의 얇은 핀으로 구성됩니다. 그들의 상단은 둥글고 자체적으로 다른 높이로 상승하여 다른 물체의 모양을 재현할 수 있습니다. 이것은 "화면"이 실시간으로 작동할 수 있을 정도로 빠르게 발생합니다.

"이것은 시각 장애인들이 기술의 소비자일 뿐만 아니라 XNUMXD 모델링을 사용하여 자신의 것을 만들 수 있는 새로운 기회를 열어줍니다"라고 개발자 중 한 명인 Joshua Miele은 설명했습니다.

화면은 마치 공중에 떠 있는 것처럼 전체 개체를 표시할 수 없기 때문에 "2,5D"라고 합니다. 그러나 문제의 물체의 모양을 결정할 수 있습니다. 물론 "화면"의 해상도는 제한되어 있습니다. 시력을 가진 사람은 화면에서 회전하여 XNUMX차원 물체에 대한 아이디어를 얻을 수 있습니다. 비시각적 방법으로 이것을 하는 것은 매우 어렵습니다. 그러나 촉각 디스플레이는 모든 물체를 실시간으로 표시할 수 있어 표면의 모양을 빠르고 매끄럽게 변경할 수 있습니다. 움직이는 물체를 방송할 수도 있습니다.

아직 상용화까지는 멀었습니다. 개발자는 핀의 크기를 줄여 "화면"의 해상도를 높일 계획입니다.

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