음향 위상 인버터. 구성표, 설명

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오디오 범위의 더 낮은 주파수를 고품질로 재생하는 것은 이 주파수 범위의 스피커에 내재된 단점으로 인해 알려진 어려움을 나타냅니다. 주요 원인은 낮은 오디오 주파수에서 스피커의 고조파 왜곡 계수가 증가하고 이동 시스템의 공진 피크가 존재하며 주파수가 감소함에 따라 방사 효율이 떨어지는 것입니다.

스피커를 실드나 큰 상자에 설치하면 저주파에서의 스피커 출력이 크게 증가합니다. 그러나 대형 쉴드를 작업할 때 스피커는 움직이는 시스템의 자연스러운 공명을 뚜렷하게 보이고 비선형 왜곡이 상당히 커집니다.

저주파에서 스피커의 비선형 왜곡의 큰 값은 알려진 바와 같이 스피커에 동일한 전력이 공급되면 움직이는 시스템의 진동 진폭이 주파수가 감소함에 따라 증가한다는 사실에 기인합니다. 주름의 컴플라이언스가 제한되어 있기 때문에 진동 진폭의 증가가 제한됩니다. 즉, 비선형 왜곡이 발생합니다.

모바일 시스템의 자기 공명의 부정적인 역할은 문헌에서 반복적으로 고려되었습니다.

더 낮은 주파수에서 스피커의 성능을 향상시키기 위해 음향 위상 인버터를 사용할 수 있습니다.

위상 인버터의 작동 원리를 일반적인 용어로 고려해 보겠습니다. 라우드스피커는 모든 면이 단단히 닫힌 상자에 설치됩니다. 상자에는 그림과 같이 확성기 설치용 구멍과 파이프 섹션이 끝나는 추가 구멍이 있습니다.

어쿠스틱 베이스 반사

상자 부피에 있는 공기의 탄성과 파이프에 있는 공기의 질량은 주파수 f0에서 자체 기계적 공명을 갖는 진동 시스템을 형성합니다. 스피커가 작동 중일 때 이 진동 시스템은 이동식 시스템에 부하를 줍니다.

이러한 장치에서, 파이프 개구부로부터의 복사는 f0 이상의 주파수에서 디퓨저 전면으로부터의 복사와 위상이 일치합니다.

일반적으로 주파수 f0는 스피커 이동 시스템의 기계적 공진 주파수와 일치하도록 선택됩니다.

위상 인버터는 더 낮은 주파수에서 고조파 왜곡을 줄이고 라우드스피커의 공진 피크를 부드럽게 합니다. 또한, 오디오 범위의 더 낮은 주파수의 방사 효율이 증가합니다.

위상 인버터의 튜닝 주파수는 상자의 부피, 구멍(파이프)의 면적 S 및 파이프 길이 L에 따라 달라집니다.

음향학에는 다른 양을 모두 알고 있을 때 상자의 부피를 계산할 수 있는 표현이 있습니다.

이 식에서 c는 소리의 속도이고 ω0는 2πf0에 해당하는 각 주파수입니다.

실제 계산을 위해 공식이 더 편리합니다.

여기서 모든 치수는 센티미터로 표시되며 파이프가 차지하는 부피도 고려됩니다. 이런 식으로 계산된 상자의 부피는 스피커와 흡음 커버가 차지하는 부피만큼 증가해야 합니다.

위상 인버터용 상자는 직사각형일 필요는 없으며 각도 구조용 삼면체 프리즘 형태로 만들거나 다른 적절한 모양으로 만들 수도 있습니다. 그러나 가로 치수에 비해 너무 높게 만들어서는 안됩니다.

파이프 개구부의 면적은 디퓨저의 방사 개구부 면적과 동일하며, 이는 주름 폭의 중간에 그려진 원의 면적으로 정의할 수 있습니다.

두 개의 라우드스피커는 매개변수가 서로 거의 다를 경우 위상 인버터에 설치할 수 있습니다.

두 개의 스피커를 사용하면 보다 균일한 주파수 응답을 얻을 수 있습니다. 또한, 라우드스피커를 서로 충분히 가깝게 배치하면 스피커에 전달되는 전력이 두 배로 증가하고, 스피커를 충분히 가깝게 배치하면 방사 전력이 거의 XNUMX배가 되므로 시스템 효율성이 향상됩니다.

두 개의 스피커를 사용할 때 파이프 개구부의 면적은 로 간주됩니다. 두 스피커의 방사 구멍 면적의 합입니다.

이 경우 위상 인버터는 스피커의 공진 주파수 곱의 제곱근과 동일한 주파수에 대해 계산됩니다.

베이스 리플렉스 박스는 단단한 나무나 두께 15-20mm의 합판으로 만들어야 합니다. 그렇지 않으면 재생 품질이 저하됩니다.

중간 사운드 주파수 영역에서 상자 내부의 기생 공진을 방지하려면 상자의 측면 및 후면 벽뿐만 아니라 상단 및 하단 벽을 흡수 재료(펠트, 유리 섬유, 등) 20-40mm 두께. 상자 내부를 향한 표면에 연속 필름이 없는 10-15mm 두께의 스폰지 고무도 적합합니다. 그러나 결과는 펠트를 사용한 경우보다 다소 나쁠 것입니다.

결론적으로 장비(수신기, 증폭기)를 위상 인버터 상자 내부에 배치해서는 안 된다는 점에 유의해야 합니다. 첫째, 닫힌 공간의 장비에 대한 냉각 조건이 열악하고 두 번째로 다음이 필요하기 때문입니다. 상자의 부피를 더욱 늘리십시오.

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