СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ И НОРМЫ

Акустическая система (АС) любого типа характеризуется показателями, определяющими эффективность и качество ее работы.

Важнейшие из них: чувствительность (отдача), диапазон воспроизводимых частот и неравномерность АЧХ в этом диапазоне, номинальная мощность и соответствующий ей коэффициент нелинейных искажений (НИ), паспортная мощность, форма характеристики направленности, входное сопротивление.

Чувствительность АС — звуковое давление, развиваемое АС в некоторой определенной точке (обычно на расстоянии 1 м по ее оси) при подведении к ее зажимам напряжения в 1 В.

Определяемая таким образом чувствительность удобна для суждения о поведении одной и той же АС на различных частотах или, иными словами, для построения АЧХ чувствительности АС.

Из определения чувствительности ясно, что частотные характеристики АС следует снимать в режиме постоянного напряжения, подводимого к их зажимам. Однако, если понятие чувствительности удобно для оценки указанной неравномерности, то оно совершенно неприемлемо при сравнении АС, имеющих разное электрическое сопротивление, так как при подведении равного напряжения разные АС потребляют разную мощность.

Более удобная характеристика — стандартное звуковое давление (СЗД), под которым подразумевается звуковое давление, развиваемое АС при подведении к ней электрической мощности 0,1 Вт в точке на расстоянии 1 м и расположенной по ее оси. Подводимое при этом к АС напряжение будет U = √0,1R, где R — номинальное электрическое сопротивление. При такой характеристике разные АС сравниваются при одном и том же значении потребляемой мощности. Международной электротехнической комиссией (МЭК) стандартизовано понятие характеристической чувствительности (ХЧ), которая отличается от СЗД лишь тем, что к АС подводится электрическая мощность не 0,1 Вт, а 1 Вт и соответственно напряжение U = √R. Отсюда ХЧ больше СЗД в √10=3,16 раза, поскольку звуковое давление пропорционально корню квадратному из мощности.

Помимо этих величин за рубежом часто применяют так называемый «уровень характеристической чувствительности», который представляет собой уровень ХЧ относительно стандартного нулевого уровня звукового давления 2•10^-5 Па. Пусть, например, СЗД данной АС составляет 0,2 Па. Тогда его ХЧ будет 0,2х3,16=0,632 Па, а уровень ХЧ 20lg0,316•10⁵=90дБ.

Как уже говорилось, для построения частотной характеристики откладывают либо значение СЗД, либо ЧХ в логарифмическом масштабе.

По этой характеристике легко определить неравномерность характеристики в заданном (номинальном) диапазоне частот. Численно она равна разности уровней, соответствующих максимальной и минимальной чувствительности. Так, неравномерность частотной характеристики, изображенной на Рис. 14, составляет 11 дБ. По частотной характеристике определяют также среднее СЗД в номинальном диапазоне

где ρ₁, ρ₂,..., ρ₃ — СЗД на частотах f₁, f₂,..., f_n, входящих в диапазон воспроизводимых частот; n — число частот, которые выбираются равномерно в логарифмическом масштабе.

Значение НИ теcно связано с номинальной мощностью, под которой понимается такое значение подводимой мощности, при котором НИ не превышают заданного значения.

Таблица 1

Требования к направленности обычно заключаются в том, что частотные характеристики, снятые под определенным углом к оси АС и совмещенные с частотной характеристикой, снятой на оси, не отклонялись бы от последней во всем диапазоне более, чем на заданное число децибел.

Рис. 16. Поля допусков частотной характеристики звукового давления АС: а —высшей (0) группы сложности; б — 1, 2 и 3 групп сложности

Входное электрическое сопротивление АС также нормируется.

Нормы на все указанные параметры АС в настоящее время стандартизованы отечественными ГОСТ 23262—83 и стандартом МЭК. Эти нормы приведены, в табл. 1. К таблице могут быть сделаны следующие замечания. Частотные характеристики АС должны укладываться в поле допусков, изображенное на Рис. 16,а и 16,б. Рисунок 16,а справедлив для АС высшей (0) группы сложности. Для этих АС допустимое отклонение частотной характеристики от уровня СЗД не должно превышать ±4 дБ, на частотах 50 Гц и F₂ допускается спад частотной характеристики от уровня СЗД до 8 дБ. В диапазоне частот F₁ — 50 Гц спад частотной характеристики устанавливается в ТУ на АС.

Рисунок 16,б справедлив для АС 1, 2 и 3 групп сложности. Допустимое отклонение частотной характеристики от уровня среднего СЗД (N) не должно превышать ±4 дБ для 1 группы сложности и ±6 дБ для 2 и 3 групп сложности. Частота f₁ выбирается равной 100 Гц для 1 и 2 групп сложности и 200 Гц — для 3 группы. Частота f₂ выбирается равной 8000 Гц для 1 и 2 групп сложности и 4000 Гц — для 3 группы (F₁ и F₂ — граничные частоты диапазона воспроизводимых частот, на которых уровень звукового давления АС на 8 дБ ниже уровня СЗД в диапазоне f₁-f₂).

Номинальную электрическую мощность АС следует выбирать из ряда: 3, 6, 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100 Вт. Частотные характеристики АС, снятые под углами ± (20°—30°) к оси в горизонтальной плоскости и ± (5°—10°) в вертикальной, не должны отличаться от частотной характеристики, снятой на оси больше, чем на ±4 дБ.

Требования МЭК к системам высокой верности (Hi—Fi) в основном совпадают с требованиями к группе 1, перечисленными в табл. 1. Требованиям отечественного стандарта должны удовлетворять АС всех видов, основными из которых являются открытые, закрытые, с фазоинвертором и с пассивным излучателем. Однако для систем высокой верности применяются только последние три вида. Их распространение (в процентах от числа типов) в разных странах иллюстрирует табл. 2.

Таблица 2

Заметим, что воспроизведение столь широких частотных диапазонов, какие указаны в табл. 1, с помощью одною преобразователя (головки) затруднительно. Поэтому большая часть АС имеет головки, предназначенные для воспроизведения различных участков диапазона: низкочастотного (НЧ), среднечастотного (СЧ), высокочастотного (ВЧ).