Акустическая линза на громкоговоритель – для чего она нужна?

Громкоговорители (динамики) на средних и высоких частот обладают определенной направленностью. Это свойство можно изобразить в виде характеристики направленности (графика), что показывает зависимость звукового давления в точке, находящейся на определенном расстоянии от центра внешней поверхности диффузора и от угла между центральной осью динамика и направлением на указанную точку. С ростом частоты характеристика направленности становится более острой. Пример на мидбасовом динамике:

Звуковое давление, измеренное на одном и том же расстоянии от громкоговорителя, но под разными углами к его центральной оси, уменьшаются тем быстрее, чем выше частота и больше угол измерения (-15°, -30°, -60°). На графике видно, что с 2000 Гц динамик имеет острую направленность, таким образом АЧХ будет зависеть от места расположения слушателя.

Линза акустическая – это устройство для фокусировки звука путём изменения длины пути, проходимого акустической волной, и её преломления (рефракции) на граничных поверхностях. Она схожа с оптической, но изготавливается из материалов, которые обладают минимальным затуханием и волновым сопротивлением, близким к волновому сопротивлению окружающей среды. Чаще всего это твердые материалы.

Акустическая линза на громкоговоритель - для чего она нужна?

В рупорных громкоговорителях применяются секционированные многоячейковые рупоры, которые обеспечивает широкую характеристику направленности в рабочей полосе частот. Угол расхождения всей излучаемой звуковой энергии практически не меняется, так как определяется веером осей отдельных каналов.

Акустические линзы бывают плоскогиперболические (JBL L300) или с переменным показателем преломления (GRUNDIG Box 703 Audioprisma).

Акустическая линза Акустическая линза

Физические законы акустики во многом аналогичны законам оптики. Принцип работы линзы основан на разности скоростей распространения колебаний, присущих той или другой среде. В акустике возможно выполнение линз в виде конструкций, где изменение эффективной скорости звука достигается удлинением пути звуковой волны. Для обеспечения на выходе линзы  кругового распространения звуковых волн, угол наклона щелей должен изменяться по мере удаления от оси линзы по определенному закону.

Такие АС применяются в кинотеатрах. Их расчет и конструкция были разработаны Белкиным Б.Г. еще в 1952 году. Они представляют систему наклонных каналов, симметрично расположенных в вертикальной плоскости (угол наклона щели увеличивается по мере удаления по обе стороны от рабочей оси громкоговорителя). Чем больше угол наклона, тем больше путь звуковой волны и тем шире характеристика направленности. Существует предельный угол наклона, при превышении которого звуковые колебания будут отражаться обратно. Эта величина зависит от размеров устья рупора.

На рисунке ниже показана кинотеатральная акустическая система 30А-3 Ломо. В ней на ВЧ громкоговорителе установлен рупор где применена акустическая линза с переменным показателем преломления звуковой линзы. Подставка под ВЧ позволяет регулировать угол наклона. Такая АС обеспечивает нужную направленность излучения во всем диапазоне рабочих частот.

30А-3

11 комментариев: Акустическая линза на громкоговоритель – для чего она нужна?

  1. Сергей Гудков пишет:

    Спасибо!

  2. Распони из Турина пишет:

    Приветствую!
    Цитата: “Задача акустической линзы не допустить рассеивание звука – сфокусировать звуковую волну, чтобы она сосредоточилась в определённой точке.”
    В контексте статьи всё как раз наоборот: задача “тех” линз не фокусировать звуковую волну, а рассеять её, чтобы расширить ДН в (пусть) горизонтальной плоскости. Секционированные рупоры при причих равных дороже.

  3. Семён пишет:

    Почему на всех динамиках что я видел (в основном на фото)), пластины линз наклонены вниз?
    Хорошо бы услышать от знающих, но только коротко и понятно, без глыбоких “заходов” в теорию

    • Юджин Сендоу пишет:

      Потому, что слушать эти АС положено сидя. Загибы создают лучшую направленность…

      • Распони из Турина пишет:

        Приветствую!
        Всё верно: При таком загибе пластин ВЧ звук направляется в пол, отражается от него и попадает прямо в уши слушателей.
        А если серьёзно: musicangel.ru/mess247.htm

      • А.Б. пишет:

        Думаю, что уход излучения средника вниз уменьшает интерференцию с пищалой .
        Хотя, сколько раз довелось смотреть ачх таких жалюзей- там что с ними ужас, что без них ,кошмар. Красота, пока не включишь. Развод впечатлительных.
        Где-то в архиве есть замеры по JBL 4353 и какого-то Сансуя, с такими же решетками.
        Если не забуду, пока ветка не утонула, могу вытащить сюда .

        • Распони из Турина пишет:

          Приветствую Александра!
          На рисунке 2 ссылки на источник как-бы видно,что излучение вниз не уходит.
          К нашему счастью, эти пластины для звука не являются спрямляющим аппаратом (как в ступенях компрессора ТВД) или входным направляющим аппаратом перед первой ступенью компрессора ТВД :)

          • А.Б. пишет:

            Приветствую синьора Распони!
            Параллельные пластины кроме отклонения звукового потока внесут туда параллельной отсебятины, точнее, резонансов на частотах, кратных расстоянию между пластинами. Хотя, скорее всего, проблема эта возникнет на верхнем крае сч диапазона, куда среднику уже не долететь. Считать надо длину волны ,…. а не хочется. Потрепаться с умным видом- куда интереснее))))

  4. Игорь пишет:

    1

Добавить комментарий для А.Б. Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован.