Garsiakalbių sklaida

[Belas]

Garso spinduliavimo kryptingumas (sklaida) nelabai seniai suprasta garsiakalbių sąvybė. Mums labai svarbi, todėl stabtelkime.

Garsiakalbių sklaida priklauso nuo membranų dydžio ir spinduliuojamo dažnio. Ta priklausomybė tiesinė ir lengvai nustatoma. Drew Daniels iš JBL 1988-aisiais publikavo tokią garsiakalbių sklaidos (Directivity) priklausomybę:

Grafikas rodo, kad 4″ dydžio spinduliuotuvas 1 kHz garsą spinduliuoja 180 laipsnių kampu nuo centro ašies (spinduliavimas abiem kryptimis nuo ašies bus 360°). 8″ spinduliuotuvas spinduliuos 100°, o 16″ – atitinkamai 50° kampais.

Sklaida taip pat priklauso nuo kolonėlių dydžio. Tiksliau – nuo kolonėlių priekio panelės perimetro.
Altec Lansing Technical Paper 237 pateikiamas toks AS priekio panelės perimetro, garsiakalbio dydžio ir sklaidos priklausomybės nuo dažnio grafikas:

Matome, kad mažinant kolonėlės priekio panelę, sklaida kažkiek padidėja ir atvirkščiai – didelė panelė AS sklaidą sumažina. Didesnė sklaida padidina atspindžius nuo sienų, grindų ir lubų, išsikreipia stereo scena, nukenčia garso rezoliucija.
Dažnių skale einant aukštyn atsiranda kita problema – nuo tam tikro dažnio garso spinduliavimas viena kryptimi pasikeičia į daugiakryptį su parazitiniais lapeliais. Tai vadinamas – Comb Filtering reiškinys, kai garsumas kinta nuo klausytojo galvos padėties.
Už akustinės ašies ribų esantis garso dingimo (lobing) poveikis dažnai iliustruojamas poliarinio atsako grafikais, kuriuose dB lygis rodomas įvairiais kampais nuo 0 iki 90 laipsnių. Kelios iliustracijos apie garsiakalbio kryptingumo priklausomybę nuo dydžio:

Diagramose bevardis skaičius ka reiškia spinduliuotuvo perimetro ir garso bangos ilgio santykį. Pvz., ka=5 reiškia, kad 10″ (25 cm) spinduliuotuvas aukščiau 2200 Hz spinduliuos ne tik į priekį, bet ir į šonus. Arba 6″ spinduliuotuvas tinka darbui iki 3600 Hz.

Tai parodo kitą svarbų dalyką – taškinis spinduliuotuvas turės vientisą spinduliavimą visame garso dažnių diapazone, nes garso šaltinis bangos ilgio atžvilgiu išlieka mažas, taškinio spinduliavimas bus visakryptis ir dažninė charakteristika išliks nekintanti, AS klausant skirtingais kampais.

• This topic was modified 8 months, 2 weeks ago by Belas.

[Belas]

Paaiškėjo, kad visi garso spinduliuotuvai nuo tam tikro dažnio aukštyn garsą pradeda spinduliuoti keliomis kryptimis ir tas spinduliavimas netolygus. Jei garsiakalbis 10″, spinduliuotuvo efektyvus diametras bus ~16 cm ir aukščiausias homogeniško spinduliavimo dažnis bus iki dažnio, kai garso bangos ilgis bus lygus spinduliuotuvo diametrui. Šiuo atveju, 16 cm garsiakalbio membranai aukščiausias dažnis ~2200 Hz. Nedidelis 1″ kupolinis AD garsiakalbis atitinkamai gerai dirba iki  ~14 kHz.
Jei aukščiausias atkuriamas dažnis parinktas teisingai, bet kurio ŽD, VD ar AD garsiakalbio spinduliavimas uždarame korpuse arba be galo dideliame skyde bus nukreiptas į priekį nuo žemiausių darbo dažnių iki tų, kur garso sklaida skyla į lapelius ir sklaida bus tokia kaip paveikslėlyje kairėje. Nuo kritinio dažnio aukštyn, visų spinduliuotuvų sklaida skyla į atskirus lapelius (paveikslėlis dešinėje) ir augant dažniui, parazitinių lapelių padaugėja:

Seniai atrastas problemos sprendimo būdas, kai kolonėlėse naudojami keli garsiakalbiai; žemuosius atkuria dideli, VD ir AD atkurti parenkami mažesni garsiakalbiai, o filtrais apribojamas ŽD ir VD garsiakalbių aukščiausias atkuriamas dažnis. Didelio jautrio AS aukštuosius atkuria kompresiniai draiveriai, o sklaida formuojama ruporais. Ten veikia ruporų fizika, todėl sugrįžkime prie AS su įprastais garsiakalbiais.
(Bus daugiau)

• This reply was modified 8 months, 2 weeks ago by Belas.

[Author]

Posts