отворен случай

Отворен акустичен дизайн (ОА ) на главата е нейната конструкция, при която задната страна на звукоизлъчващата повърхност на конуса на главата не е акустично изолирана от предната. Като отворен дизайн се използва кутия, обикновено с формата на паралелепипед, с перфорирана задна стена или с пълно отсъствие.

Най-често срещаният тип отворен акустичен дизайн е кутия, в която задната стена има редица проходни отвори или напълно липсва. Главата обикновено се монтира отпред на чекмеджето. Неговият вътрешен обем, като правило, се използва за настаняване на части от електрическа верига, като например радиоприемник. Дистанционните високоговорители под формата на отворени кутии се използват по-рядко. Акустичният ефект на отворения дизайн е подобен на този на екрана. Предната стена има най-голямо влияние върху честотната характеристика на отворена система от високоговорители. тази, на която е прикрепена главата. Противно на общоприетото схващане, страничните стени на отворения дизайн имат малък ефект върху работата на отворения дизайн. Ето защо не се препоръчва да правите отворения дизайн дълбок, но трябва да се опитате да увеличите предния панел на дизайна колкото е възможно повече. На фиг. 1 показва различните честотни характеристики на високоговорител с отворена рамка в зависимост от неговата дълбочина. Обикновено отвореният дизайн е направен с такава дълбочина, че главата да се побере в него с известна технологична граница (20% от дълбочината на главата). В този случай "приносът" на стените на резервоара към общото звуково налягане на отворения корпус е 1-3 dB.

Фиг. 1. Честотната характеристика на високоговорителя в отворен дизайн, с различна дълбочина на страничните стени (h).

Установено е обаче, че наличието на страничнистените създава ефекта на намаляване на резонансната честота на отворен дизайн с увеличаване на неговата дълбочина, което се дължи на добавянето на част от въздушната маса вътре в дизайна към масата на системата с движеща се глава. Резонансната честота в този случай е:

и дълбочината на регистрация за получаване на желаната резонансна честота:

h=((f0 2 /f02 2 )–1) ∙ (m0/ρ ∙ Seff) [2]

Разбира се, ако дизайнът е направен много дълбок, тогава той може да действа като тръба, резонираща на няколко честоти, колкото по-ниска е, толкова по-дълга е тръбата. Естествено, това е нежелателно, тъй като такива резонанси причиняват появата на пикове и спадове в честотната характеристика на високоговорителя.

Размерите на предния панел, както вече беше споменато, е желателно да има колкото е възможно повече. Ограничението тук е само от съображения за лекота на поставяне и използване. Що се отнася до разположението на главата на предния панел, препоръките тук са същите като при плосък екран.

Областта на предния панел на отворения акустичен дизайн, като се вземе предвид влиянието на проектната дълбочинаh, може да се намери като:

S = 0,125c 2 /(fgr.n. 2 ∙ φ 2 (Q)),[3]

където f02 се определя от[1].

Има друг елемент на отворен дизайн, който може да повлияе на работата на отворен високоговорител. Това е задната стена на дизайна, която служи за защита на елементите на веригата на радиоустройството. Тя трябва да бъде поне такава, че да не влошава акустичните параметри на системата. На фиг. 2 са показани честотните характеристики на високоговорители с отворени корпуси със задни стени от различни материали (с различни дебелини). Както може да се види, материалът и дебелината на задната стена силно влияят върху честотната характеристика на отворена система.Акустичните параметри на отворен високоговорител също зависят от размера и броя на перфорациите (дупките) в задната стена.

На фиг. 4 показва честотните характеристики на високоговорители в кутии с различен брой перфорации в повърхността на задните стени. За да се оцени ефектът от перфорациите, се въвежда термин - степента на перфорация на задната стена,A0/A - това е отношението на общата площ на равномерно разпределените отвориA0 към площта на задната стенаA. Степента на перфорация на задната стена трябва да бъде най-малко 0,1 за конструкции с проектен обем 5 литра и 0,15-0,20 за конструкции с обем по-малък от 5 литра.

Конфигурацията на дизайна има голям ефект върху формата на честотната характеристика при средните честоти, причинявайки множество пикове и спадове, когато конфигурацията не е успешна. Това ясно се вижда от графиките на фиг. 5, която показва честотните характеристики за различни конструктивни конфигурации: сферична (топка), куб, пресечена пирамида, паралелепипед. Най-благоприятната форма е сфера. Тези характеристики трябва да се имат предвид при избора на конструктивна конфигурация, въпреки че поради конструктивни причини рядко е възможно да се приложи благоприятна форма измежду тези, показани на фиг. 5 с изключение на паралелепипеда. От естетически съображения размерите на кубоидния дизайн често се избират така, че размерите на предния панел (дължина и ширина) и дълбочините да са свързани както.

Фиг. 5. Честотната характеристика на главата в кутии с различни форми, точката е местоположението на високоговорителя.

Обикновено екраните се правят по-малки от препоръчваните от горните формули. Тогава при по-ниската гранична честота трябва да се очаква спад в честотната характеристика:

Пример за изчисление. Необходимо е да се изчислят размерите на предния панел на отворен дизайн с дълбочина h = 80 mm за главата0.5GD-37 (вижте предишния пример).

От формулата fgr=1.4s(∏/d) намираме граничната честота: fgr.v.=(1.4 ∙ 343) / (3.14 ∙ 0.08)=1920 Hz.
Съгласно [1] определяме резонансната честота на главата в отворен дизайн, като вземем предвид нейната дълбочина: f02=315 / √( 1+(1.3∙0.08∙3.14∙(0.04) 2 /(1.2∙10 -3 )) Hz.
Според диаграмата на фиг. 3 намерете долната гранична честота на възпроизводимия диапазон при Q=2,3; fgr.w.≈260 Hz.
Според диаграмата на фиг. 1 намерете разликата в нивата пик-наклон: N=1,0 dB.
φ(Q)≈Q=2,3.
Съгласно формулата [2] определяме площта на предния дизайнерски панел: S=(0,125 ∙ 343 2 ) / (260 2 ∙ 2,3 2 )=0,041 m 2 . При падане на честота фгр.н. равно на 6 dB, по формулата [5] намираме, че S'=0,02 m 2 .
Избираме размера на предния панел, равен на 0,17x0,12 m 2.