Ниже перевод статьи Л.В. Головкиной с названием "Создание всенаправленных излучателей в акустике". Оригинальная статья на украинском языке:
Головкіна, Л.В. Створення всеспрямованих випромінювачів в акустиці/ Л.В . Головкіна // Технологический аудит и резервы производства. – 2012. –Том. Системи та процеси керування. – No 4/1(6). – С. 9–10.
Рисунок под заглавием данной статьи взят из открытого источника, журнал Радиоаматор, и к статье Головкиной непосредственного отношения не имеет.
На канале предполагается опубликовать статью по контрапертурным акустическим системам, и без данной статьи Головкиной обсуждение вряд ли возможно, а обилие в оригинальном тексте специальных терминов может сделать ее местами непонятной для русскоязычного читателя. Также, несколько досадных опечаток в орфографии не позволят перевести отдельные места машинным переводом.
Статья может представить интерес для всех, интересующихся данной темой; некогда ряд энтузиастов изготовил по описанию несколько моделей подобных АС, вплоть до переворота колонки головкой вверх, и сооружения посредством подручных материалов отражателя. Вряд ли под подобной конструкцией лежал строгий расчет, но автор оказался конструкцией доволен.
Был бы благодарен читателям, выложившим ссылку на данный перевод на форумах любителей звука. С принципом контрапертуры знакомы многие, с первыми статьями по теме не все.
Также, в статье допущена опечатка в указании данных патента "Громкоговоритель" (№ патента, Литература [2]). Правильные реквизиты ниже.
Итак, статья. Ввиду ограниченности функционала дзена текстовый материал идет как текст, формульный в виде картинок. 2 рисунка из статьи, ввиду низкого качества изображения, обновлены путем обводки контуров и замены символов в графическом редакторе.
Л.В. Головкина
Создание всенаправленных излучателей в акустике
В статье описаны результаты создания всенаправленных излучателей. Предложены эмпирические формулы для расчета контрапертурной акустической системы. Анализируются экспериментальные характеристики контрапертурной системы в ближней зоне прослушивания.
Ключевые слова: контрапертурная акустическая система, всенаправленный излучатель, оптимизация, акустическая волна.
1. Введение
Исследования, о которых говорится в докладе, приобретают большую актуальность в связи со сходством процессов работы всенаправленных излучателей в различных отраслях, например, для мобильных и сотовых систем связи, где создание эффективных ненаправленных/ всенаправленных излучателей электромагнитного поля является достаточно сложной теоретической и практической задачей, так как излучающим элементам всегда свойственна своя собственная диаграмма направленности.
При формировании полей акустических волн возникают аналогичные проблемы. Несмотря на то, что ближнее поле излучающих элементов акустических систем имеет иную структуру, чем у электромагнитных, сохраняются общие принципы формирования излучения, и в виртуальном центре излучателей исключается одна из составляющих волнового поля. Оттого исследования,представленные в докладе, относятся к актуальным.
2. Постановка проблемы
Основой контрапертурного принципа является противонаправленность двух идентичных скоростных векторных потоков воздуха, при взаимодействии которых образуется виртуальный источник поля типа пульсирующей сферы. Систему можно рассматривать как монополь звукового давления с построением соответствующей математической модели и оптимизацией положения излучателей для создания большего суммарного звукового давления. Проблемой является выбор оптимального расстояния между излучателями с собственными диаграммами направленности.
3. Основная часть
3.1. Анализ литературных источников по теме исследования. Условная точечность центра излучения, ненаправленности и однородность в дальней зоне прослушивания, компенсация эффекта Доплера – далеко не все преимущества использованного контрапертурного принципа, приведенного в работе [1].
Используя результаты исследований, приведенные в работе [4], может быть комплексно решена задача нахождения оптимального расстояния между излучателями.
Каждая динамическая головка создает звуковое давление P, которое на расстоянии r от нее может быть эмпирически представлено в виде:
Чем меньше расстояние между двумя головками, тем больше суммарное звуковое давление; а чем дальше друг от друга головки будут находиться, тем больше будет угол рассеяния.
Угол рассеяния можно найти как:
3.2. Результаты исследований. Измерения характеристик звукового давления проводились на специализированной лабораторной установке, представляющей собой контрапертурную системой с возможностью изменения расстояния между излучателями (10 ГД 36Е) (рис. 1, б).
Для анализа характеристик были проведены испытания в диапазоне частот 70 - 9000 Гц. На рис. 2 приведены экспериментальные характеристики для расстояния между излучателями 19 см.
Литература
СОЗДАНИЕ ВСЕНАПРАВЛЕННЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ В АКУСТИКЕ
Л. В. Головкина
В статье описаны результаты создания всенаправленных излучателей. Предложены эмпирические формулы для расчета контрапертурной акустической системы. Анализируются экспериментальные характеристики контрапертурной системы в ближней зоне прослушивания.
Ключевые слова: контрапертурная акустическая система, всенаправленный излучатель, оптимизация, акустическая волна.
Людмила Вячеславовна Головкина, доцент кафедры проектирования и эксплуатации электронных аппаратов Харьковского национального университета радиоэлектроники, тел.: (057) 70-21-494, e-mail: glvvlg@ukr.net.
CREATION SPEAKERS IN ALL SIDES DIRECTION IN ACOUSTICS
L. Golovkina
The article describes the results of creation in all sides direction speakers are examined. Empiric formulas are offered for the calculation of the kontrapertura acoustic system. Experimental descriptions of the kontrapertura system are analyzed in the near area of listening.
Keywords: kontrapertura acoustic system, in all sides direction speaker, optimization, acoustic wave.
Ludmila Golovkina, Senior lecturer of Department of designing and exploitation of electronic devices Kharkiv National University of Radio Electronics, tel.: (057) 70-21-494, e-mail: glvvlg@ukr.net.