Звуковая (голосовая) катушка
Эта катушка, работающая в магнитном зазоре динамика, намотана на каркас — цилиндр, который часто делается из плотной бумаги. Для каркаса также применяется устойчивый к нагреву пластик: каптон, текстолит, либо другие композитные материалы. Для большей плотности и температурной устойчивости (при серьезной нагрузке, т. е. громкости, катушка нагревается) используют сплавы на основе алюминия и даже титан.
Проволока, которой наматывается голосовая катушка, чаще всего, медная. Алюминиевая проволока легче, и это в данном случае — плюс, но она имеет свои недостатки (большее электрическое сопротивление при меньшей температурной устойчивости) и применяется реже. Есть вариант с биметаллической алюминиевой проволокой с медным покрытием, что улучшает проводимость.
Для более плотного расположения витков проволоку иногда делают в сечении прямоугольной либо шестиугольной. Для получения нескольких вариантов сопротивления катушки при параллельном или последовательном соединении ее частей или использования раздельных усилителей, звуковая катушка, чаще всего в низкочастотных динамиках, может разделяться на отдельные секции, намотанные на общем каркасе.
Для лучшего охлаждения голосовой катушки магнитный зазор в некоторых высокочастотных динамиках заполняется специальной жидкостью с наполнителем из мелкодисперсного магнитного порошка. Это повышает эффективность системы и улучшает отвод тепла.
Обозначение термина
Акустическая колонка – группа излучателей, расположенных линейно (чаще всего вертикально). Как правило, динамики однотипны, включены синфазно и помещены в общем корпусе. Подключаются они через общий согласующий трансформатор к акустическому усилителю или трансляционной сети.
Число динамиков, как правило, от 1 до 8, а общая мощность от 2 до 100 Вт. Так как размеры устройства по вертикали превосходят горизонтальные размеры, иногда в несколько раз, в вертикальной плоскости диаграмма направленности острее, чем у одиночного громкоговорителя.
Это эффективно для озвучивания больших площадей и помещений – стадионов, концертных и конференц-залов, кинотеатров. При недостаточной направленности, применяются составные акустические устройства или комплекты из нескольких штук, покрывающих всю площадь.
Область применения громкоговорителей
Громкоговорители имеют широкую область применения: от громкоговорителей используемых в тихих закрытых помещениях, до громкоговорителей используемых на шумных открытых площадках, в зависимости от акустических характеристик – от речевых объявлений до фоновой музыкальной трансляции.
В зависимости от условий эксплуатации и области применения громкоговорители можно разбить на 3 основных группы:
- Громкоговорители внутреннего исполнения – используются для применения в закрытых помещениях. Для данной группы громкоговорителей характерна не высокая степень защиты (IP-41).
- Громкоговорители внешнего исполнения – используются для применения на открытых площадках. Такие громкоговорители иногда называют уличными. Для данной группы громкоговорителей характерна высокая степень защиты (IP-54).
- Громкоговорители взрывозащищенного исполнения (взрывозащищенные) – используются для применения во взрывоопасных помещениях или на территориях с повышенным содержанием агрессивных (взрывоопасных) веществ. Для данной группы громкоговорителей характерна высокая степень защиты (IP-67). Такие громкоговорители применяются в нефтяной, газовой промышленности, на атомных станциях и т.д.
Каждой из групп можно сопоставить соответствующий класс (степень) защиты IP. Под степенью защиты понимается способ ограничивающий доступ к опасным токоведущим и механическим частям, попадание твердых предметов и (или) воды внутрь оболочки.
Маркировка степени защиты оболочки электрооборудования осуществляется при помощи международного знака защиты (IP) и двух цифр, первая из которых означает защиту от попадания твердых предметов, вторая — от проникновения воды.
Наиболее распространенными для громкоговорителей, являются следующие степени защиты:
- IP-41 где: 4 – Защита от посторонних предметов размером более 1 мм; 1 – Вертикально капающая вода не должна нарушать работу устройства. Громкоговорители такого класса чаще всего устанавливаются в закрытых помещениях.
-
IP-54 где: 5 – Пылезащита, при которой некоторое количество пыли может проникать внутрь, однако это не должно нарушать работу устройства;
4 – Брызги. Защита от брызг, падающих в любом направлении. Громкоговорители такого класса чаще всего устанавливаются на открытых площадках. - IP-67 где: 6 – Пыленепроницаемость, при которой пыль не должна попасть в устройство, полная защита от контакта; 7 – При кратковременном погружении вода не должна попадать в количествах, нарушающих работу устройства. Громкоговорители данного класса устанавливаются в местах, подверженных критическим воздействиям. Существуют и более высокие степени защиты.
Принцип относительности Галилея
Принцип относительности Галилея
Все законы механики имеют одинаковый вид во всех инерциальных системах отсчета.
Никакими механическими опытами нельзя отличить одну инерциальную систему отсчета от другой.
Связь координат точки в системах отсчета, движущихся друг относительно друга, описывается преобразованиями Галилея. Преобразования всех других кинематических величин являются их следствиями.
Важно!
Преобразования Галилея вместе с утверждением о независимости течения времени от движения отражают суть классических представлений о пространстве – времени. Согласно этим представлениям расстояния между телами одинаковы во всех системах отсчета и течение времени одинаково во всех инерциальных системах отсчета
Принцип работы
На любой лекции по информатике могут рассказать, что акустическая колонка – устройство вывода звуковой информации. 
Любая состоит из:
- динамиков, отвечающих за диапазонную вариацию звука;
- корпуса, в котором помещается один или несколько динамиков;
- фильтрующе-коррекционных цепей, снижающих уровень помех;
- (опционально) дополнительных контрольных элементов – например, индикаторов громкости.
В активных акустических системах, дополнительно в корпусе устанавливается усилитель сигнала. Детальнее о схеме строения компьютерных колонок можно почитать здесь.
Как работает такое устройство: сигнал, который подается от внешнего источника, усиливается до необходимой мощности и затем подается на динамики. Звук образуется благодаря резонансу, возникающему во время их работы. Упрощенная схема динамика – электромагнит, размещенный на мягком подвесе.
Важная особенность современных колонок для компьютера или для ноутбука – конструкция, называемая «деревянным ящиком», запатентованная еще в середине прошлого столетия.
Основной принцип в том, что динамик помещен в закрытом корпусе, воздушная подушка в котором выполняет роль дополнительного демпфера. Это позволяет при минимальной стоимости из динамика «выжать» максимальный диапазон звуковых частот.
Хотя технически, это вертикально расположенный ряд динамиков, современными колонками по привычке называют любое звуковоспроизводящее устройство типа «деревянный ящик» с динамиком внутри, которое предназначено для воспроизведения звука.
В эту категорию попадает целый ряд девайсов – от миниатюрных портативных «пищалок», подключаемых к смартфону, до огромных порталов, используемых во время концертов на больших стадионах.
Частотный спектр звука и анализ Фурье
В жизни звуки одной частоты редки. Чаще встречаются сложные звуковые сигналы. Их делят на части – обертоны и гармоники.
Анализ Фурье исследует сложные звуковые сигналы.
Метод разложения звука назвали фурье-анализом, т. к. его впервые применил французский математик Фурье в XVIII в.
Для разложения звукового сигнала строят графики, где показывают зависимость энергии от частоты, и таким образом представляют его частотный спектр.
Основные типы спектра:
- Дискретный. Его формируют отдельные линии частот, разделяемые пустыми промежутками.
- Непрерывный. В пределах полосы этого спектра представлены все частоты.
Если звуковые колебания не подчиняются гармоническому закону, человек воспринимает их как сложный сигнал со своим тембром. В нем присутствуют колебания разных частот и амплитуд.
У каждого инструмента обертоны неодинаковые, поэтому звуки тоже получаются разными.
Программная настройка звука на компьютере
Произвести настройку звука на компьютере можно не только стандартными средствами. Как правило, производители
звуковых карт поставляют утилиты для более точной настройки своих устройств. Рассмотрим утилиту от Realtek
.
В поиске Windows введите Диспетчер Realtek
HD. Откроется программа. Здесь все настройки собраны в одном месте. На главной странице вы можете настраивать динамики или наушники. Здесь же показаны виды разъемов и подключенные устройства. Настройте громкость звука, передвигая ползунок, и так же настройте баланс динамиков. Выберите конфигурацию динамиков из раскрывающегося списка и тут же прослушайте результат. Переключитесь на вкладку «Звуковой эффект». Здесь выберите окружающую обстановку и в пункте «Эквалайзер» тип воспроизводимой музыки. Сохраните настройки, нажав кнопку ОК. В этой же программе можно настроить и микрофон.
Использование этой или похожей утилиты значительно упрощает настройки звука на компьютере.
Масса тела. Плотность вещества
Причиной изменения скорости движения тела является его взаимодействие с другими телами. Все тела обладают свойством, которое называется инертностью.Инертность – это способность тела изменять свою скорость не мгновенно, а за определенный промежуток времени.
Масса – это скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности тела.
Чем больше масса тела, тем труднее изменить его скорость и тем сильнее оно притягивает другие тела.
Свойства массы:
- масса не зависит от того, движется тело или покоится;
- масса тела равна сумме масс его частей.
Обозначение – \( m \), единицы измерения – кг (г, мг, т).
Плотность тела – это скалярная физическая величина, равная отношению массы тела к его объему.
Обозначение – \( \rho \), единицы измерения – кг/м3.
Виды динамиков в телефонах
В современные гаджеты встраивают следующие типы динамиков:
Слуховые, предназначенные для воспроизведения звука во время общения по телефону (через мобильную сеть или мессенджеры). Его располагают в верхней части корпуса смартфона со стороны дисплея. Для защиты динамика используется сетка, улавливающая частицы пыли.
Полифонические – для прослушивания музыки, использования функции «громкая связь». Обычно их располагают с задней стороны корпуса внизу. В некоторых современных устройствах находится на нижнем торце корпуса.
По конструктивному исполнению различают следующие виды динамиков:1. Электродинамические – содержащие катушку, движущуюся в магнитном поле (совершающую колебания), которые образуют звуковые волны.2. Пьезоэлектрические
– приводимые в действие при поступлении переменного тока с определенными характеристиками (амплитуда, частота, напряжение).3. Электростатические
– выполненные в виде тонких мембран, взаимодействующих друг с другом.4. Ионофоны
– устройства, инициирующие воздушные колебания под воздействием электрического заряда (бездиффузорные).5. Различные виды динамиков с динамическими головками.
Наиболее распространенным видом динамиков в мобильных устройствах является динамик с электродинамическим преобразованием.
Бюджетные устройства содержат преимущественно один динамик, поэтому могут воспроизводить звук только в режиме моно. Для достижения эффекта стерео, производители современных гаджетов устанавливают несколько динамиков, объединенных в одном корпусе.
Трансформаторные громкоговорители
Трансформаторные громкоговорители – громкоговорители со встроенным трансформатором являются конечными исполнительными элементами в проводных трансляционных системах, на базе которых строятся системы оповещения о пожаре, локальные системы оповещения, системы громкоговорящей связи. В таких системах реализован принцип трансформаторного согласования, при котором отдельный громкоговоритель или линия с несколькими громкоговорителями подключается к высоковольтному выходу трансляционного усилителя. Передача сигнала в высоковольтной линии позволяет сохранять величину передаваемой мощности за счет уменьшения токовой составляющей, тем самым минимизировать потери на проводах. В трансформаторном громкоговорителе осуществляется 2 этапа преобразования. На первом этапе при помощи трансформатора происходит понижение напряжения высоковольтного звукового электрического сигнала, на втором этапе осуществляется преобразование электрического сигнала в слышимый акустический звуковой сигнал.
На рисунке изображена задняя часть корпусного настенного трансформаторного громкоговорителя. Трансформаторный громкоговоритель состоит из следующих частей:
Корпус громкоговорителя в зависимости от области применения может быть выполнен из различных материалов, наиболее широким из которых на сегодняшний день является АВС пластик. Корпус необходим как для удобства монтажа громкоговорителя, предохранения токоведущих частей от попадания пыли и влаги, улучшения акустических характеристик, формирования необходимой диаграммы направленности (ШДН).
Понижающий трансформатор предназначен для понижения высоковольтного напряжения входной линии (15/30/60/120В или 25/75/100В) до рабочего напряжения электродинамического преобразователя (динамика). Первичная обмотка трансформатора может содержать несколько отводов (например, полная мощность, 2/3 мощности, 1/3 мощности), что позволяет варьировать выходной мощностью. Отводы маркируются и подключаются к клеммным колодкам. Таким образом каждый такой отвод обладает своим импедансом (r, Ом) – реактивным сопротивлением (первичной обмотки трансформатора) зависящим от частоты. Выбирая (зная) значение импеданса можно рассчитать мощность (p, Вт) громкоговорителя при различных напряжениях (u, В) входной трансляционной линии, как:
p = u2 / r
Клеммная колодка обеспечивает удобство подключения трансляционной линии к различным отводам первичной обмотки трансформаторного громкоговорителя.
Динамик – устройство для преобразования электрического сигнала на входе в звуковой (слышимый) акустический сигнал на выходе. Подключается ко вторичной обмотке понижающего трансформатора. В рупорном громкоговорителе роль динамика выполняет драйвер, жестко скрепленный с рупором.
Принцип действия громкоговорителя (электродинамический вариант)
Основной элемент в электродинамическом громкоговорителе – диффузор, именно он преобразует колебание механического типа в акустическое колебание, от чего и создается звук, слышимый ухом человека. по внешнему виду звуковая катушка напоминает цилиндр, который крепится к мембране, внутри находится магнит, он выполнен в виде кольца.
На цилиндре намотан проводник, обычно это проволока из меди, в итоге такой проводник пропускает переменный ток от усилителя, что улучшает передачу. Сама катушка, таким образом, находится, словно в воздухе, она не соприкасается с остальными элементами, поэтому вибрации, передаваемые на нее, передаются далее, образуя звуковые волны, воспринимаемые ухом.
Магнитная система
Эффективность магнитной системы динамика определяется, в первую очередь, материалом магнита. Самый распространенный — феррит. В середине прошлого века были распространены магниты из сплава AlNiCo (железо-алюминий-никель-кобальт), в отдельных случаях этот вариант до сих пор применяется. В новейший исторический период все большее распространение получают неодимовые магниты, создающие гораздо более сильное магнитное поле. Проблемой здесь стало получение неодимовой заготовки нужных размеров: неодим — материал труднообрабатываемый. Кроме того, стоимость неодимовых магнитов в последнее время растет.
8.4 Классификация громкоговорителей по конструктивному исполнению
Громкоговорители для трансляционных систем различаются по конструктивному исполнению. В самом общем случае громкоговорители можно разделить на корпусные (с электродинамическим громкоговорителем) и рупорные. Корпусные громкоговорители в свою очередь можно разделить на потолочные и настенные, врезные и накладные. Рупорные громкоговорители могут отличаться формой раскрыва – круглые, прямоугольные, материалом – пластик, алюминий.
Пример классификации громкоговорителей по конструктивному исполнению дан в статье «Конструктивные особенности громкоговорителей ROXTON».
Подключение трансформаторных громкоговорителей
В трансляционных системах наиболее распространен вариант, когда к одному трансляционному усилителю необходимо подключить несколько трансформаторных громкоговорители, например, для увеличения громкости или площади покрытия.
При большом количестве громкоговорителей удобней всего подключать их не непосредственно к усилителю, а к линии, которая в свою очередь подключена к усилителю или коммутатору (см. рисунок).
Длина таких линий может быть достаточно протяженной (до 1км). К одному усилителю может быть подключено несколько таких линий, при этом следует соблюдать следующие правила:
ПРАВИЛО 1: Трансформаторные громкоговорители подключаются к трансляционному усилителю (только) параллельно.
ПРАВИЛО 2: Суммарная мощность всех громкоговорителей, подключенных к трансляционному усилителю (в том числе через релейный модуль), не должна превышать номинальной мощности трансляционного усилителя.
IBM BIOS.
| Последовательность звуковых сигналов | Описание ошибки Bios |
| 1 короткий | Успешный POST |
| 1 сигнал и пустой экран | Неисправна видеосистема |
| 2 коротких | Не подключен монитор |
| 3 длинных | Неисправна материнская плата (ошибка контроллера клавиатуры) |
| 1 длинный 1 короткий | Неисправна материнская плата |
| 1 длинный 2 коротких | Неисправна видеосистема (Mono/CGA) |
| 1 длинный 3 коротких | Неисправна видеосистема (EGA/VGA) |
| Повторяющийся короткий | Неисправности связаны с блоком питания или материнской платой |
| Непрерывный | Проблемы с блоком питания или материнской платой |
| Отсутствует | Неисправны блок питания, материнская плата, или динамик |
Устройство динамика
Динамик (электродинамический преобразователь) – громкоговоритель, преобразующий электрический сигнал на входе, в звуковые волны на выходе при помощи механической подвижной системы диафрагмы или диффузора (см. рисунок, картинка взята из интернета).
Основным рабочим узлом электродинамического громкоговорителя является диффузор, который осуществляет преобразование механических колебаний в акустические.
Диффузор громкоговорителя приводится в движение силой, действующей на жестко скрепленную с ним катушку, находящуюся в радиальном магнитном поле. В катушке течет переменный ток, соответствующий аудио сигналу, который должен воспроизвести громкоговоритель. Магнитное поле в громкоговорителе создается кольцевым постоянным магнитом и магнитной цепью из двух фланцев и керна. Катушка под действием силы Ампера свободно движется в пределах кольцевого зазора между керном и верхним фланцем, а ее колебания передаются диффузору, который в свою очередь создает акустические колебания, распространяющиеся в воздушной среде.
Коаксиальные или компонентные
Правильно подобрать динамики не так уж просто. В настоящий момент используются автомобильные колонки двух видов: коаксиальные и компонентные. Коаксиальные колонки включают в себя несколько динамиков сразу, так называемых полос. Бывают двух-, трех- и даже четырехполосные колонки. Компонентные колонки предназначены для воспроизведения лишь определенного сегмента частот: низкого, высокого или среднего.
Сразу оговоримся, ценник между коаксиальными и компонентными колонками различается очень и очень сильно, компонентные колонки относятся к HI-FI и HI-END аппаратуре и стоят дорого, а также требуют наличия профессионального усилителя (возможно не одного) и грамотной установки
Мало того, место установки таких колонок в автомобиле имеет немаловажное значение для общего качества звука
Компоненты
Внизу отмечены основные элементы из которых состоит сабвуфер.
Подвес — крепит диффузор к корзине. Совместно с длиной обмотки катушки влияет на величину хода динамика, а от материала зависят эластичность и прочность.
Монтажное кольцо — выполняет роль уплотнителя, в некоторых моделях может крепить подвес к корзине.
Вывод проводов — современным решением является выведение проводов от катушки по центрирующей шайбе, что исключает возможность повреждения и посторонних звуков во время работы.
Клемма — к клеммнику подключаются акустические провода от усилителя, в некоторых моделях может отсутствовать, предлагая обладателю прямое подключение, либо соединение через терминал корпуса.
Звуковая катушка — располагается в зазоре между керном и верхним фланцем, там где образуется магнитное поле. Катушка это цилиндр (гильза), на который намотан тонкий медный провод (обмотка катушки). Гильза соединена с диффузором, за счет чего он и приводится в движение.
Корзина является корпусом динамика и каркасом для всех элементов.
Пылезащитный колпак — препятствует попаданию пыли в зазор звуковой катушки.
Диффузор — площадь, создающая колебания воздуха, которые мы слышим как звук.
Центрирующая шайба — центрует и удерживает катушку в зазоре.
Магнитная система. Магнит изготавливается из особых сплавов или же магнитной керамики — специальным способом спрессованных и «спечённых» порошков. От массы и материала магнита зависит мощность динамика.
Магнит расположен вокруг керна и закреплен между верхним и нижним фланцами. Все это вместе составляет магнитную систему сабвуфера.
Вентиляционные отверстия и канал для отвода воздуха используются для выведения тепла и защиты катушки от перегрева. Охлаждение бывает пассивное и активное, оба варианта используются в динамиках. При пассивном охлаждении тепло рассеивается за счет теплопередачи материалов, а при активном горячий воздух отводится за счет движения диффузора, соответственно при ускорении или увеличении диапазона движения повышается и интенсивность охлаждения.
Основные определения
Для того чтобы разобраться в теме надо знать, что представляет собой звуковая информация (звук).
Звук – это непрерывная аналоговая волна, которая распространяется в окружающей среде. В роли среды может выступать воздух, жидкость, твердое тело, электричество и т.д.
Звук, как непрерывную волну, характеризуют две характеристики – частота и амплитуда.
От амплитуды зависит громкость аудио сигнала. Чем выше амплитуда, тем громкость больше.
Частота же характеризует тональность аудиоинформации. Чем больше частота, тем тональность выше. Человеческий слух улавливает волны от 20 Гц до 20 кГц. 1 Гц равен 1 колебанию аудио сигнала в секунду.
AMI BIOS
| Последовательность звуковых сигналов | Описание ошибки |
| 1 короткий | Ошибок не обнаружено, ПК исправен |
| 2 коротких | Ошибка чётности RAM или вы забыли выключить сканер или принтер |
| 3 коротких | Ошибка в первых 64 КБ RAM |
| 4 коротких | Неисправность системного таймера |
| 5 коротких | Проблемы с процессором |
| 6 коротких | Ошибка инициализации контроллера клавиатуры |
| 7 коротких | Проблемы с материнской платой |
| 8 коротких | Ошибка памяти видеокарты |
| 9 коротких | Контрольная сумма BIOS неверна |
| 10 коротких | Ошибка записи в CMOS |
| 11 коротких | Ошибка кэша, расположенного на системной плате |
| 1 длинный 1 короткий | Проблемы с блоком питания |
| 1 длинный 2 коротких | Ошибка видеокарты (Mono-CGA) |
| 1 длинный 3 коротких | Ошибка видеокарты (EGA-VGA) |
| 1 длинный 4 коротких | Отсутствие видеокарты |
| 1 длинный 8 коротких | Проблемы с видеокартой или не подключён монитор |
| 3 длинных | Оперативная память — тест чтения/записи завершен с ошибкой. Переустановите память или замените исправным модулем. |
| Отсутствует и пустой экран | Неисправен процессор. Возможно изогнута(сломана) контактная ножка процессора. Проверьте процессор. |
| Непрерывный звуковой сигнал | Неисправность блока питания либо перегрев компьютера |
Передача электрических сигналов
Итак, для передачи сигнала через пространство мы будем использовать провода. Чуть выше мы разобрали условия возникновения сигнала. Значит, первым делом, нам нужен генератор этих сигналов! То есть это может быть какая-либо батарея или схемка, которая бы генерировала электрический ток. Далее, должен быть кто-то, кто бы принимал этот сигнал. Это может быть какая-нибудь нагрузка, типа лампочки, нагревательного элемента или целой схемы, которая бы принимала этот сигнал. Ну и в-третьих, нагрузка должна как-то среагировать на этот сигнал. Лампочка должна источать свет, нагревательный элемент — греться, а схема исполнять какую-либо функцию.
Как вы поняли из всего выше сказанного, главный козырь сигнала — это его генератор. Итак, как мы уже разобрали, по проводам можно передавать два параметра электрического тока — это напряжение и сила тока. То есть мы можем создать генератор, который бы менял или свое напряжение или силу тока в нагрузке, которая бы цеплялась через провода к этому генератору. В основном в электронике используют именно параметр «напряжение», так как напряжение легко получить и менять его значение.
Частота дискретизации звука
Необходимо знать, что процессор персонального компьютера взаимодействует с любыми данными на уровне двоичного кода. Двоичный или бинарный код – цепочки битов, которые принимают только одно из двух предопределенных значений, – 0 или 1.
Под кодированием звуковой информации следует понимать преобразование аналогового звукового сигнала в формат, понятный процессору персонального компьютера, то есть в двоичный код. Аналоговый или непрерывный звуковой сигнал у нас представлен в виде графика функций, как зависимость амплитуды от времени.
Чтобы оцифровать аналоговый звуковой сигнал разобьем ось, выражающую время, на некоторое количество равных отрезков и произведем замеры амплитуды/громкости в каждом отрезке. Предлагаю произвести разбивку с шагом 0.1 секунды.
Дискретизация – процесс преобразования непрерывного сигнала в дискретный, то есть прерывный сигнал. Под частотой дискретизации следует понимать частоту взятия отсчетов непрерывного во времени сигнала при его дискретизации. В нашем случае дискретизация – операция, связанная с разбивкой оси абсцисс, отвечающей за время, на отдельные одинаковые участки. А частотой дискретизации является значение, равное 10 Гц. То есть мы производим 10 замеров амплитуды звуковой волны за 1 секунду.
Дискретизация неидеальной звуковой волны
Таблица значений громкости звуковой волны при частоте дискретизации 10 Гц:
|
Время, сек |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1 |
|
|
Громкость, дБ |
90 |
20 |
80 |
30 |
90 |
10 |
40 |
20 |
90 |
20 |
60 |
Резонанс корпусов АС
Рис. 3. Разрушительная сила резонанса
Как было показано выше на финальные качество то или иной акустической системы определяющее влияние оказывают тип оформления АС, а также материал изготовления корпусов, в которых впоследствии монтируются динамики и прочие компоненты.
Однако эти, безусловно, два важных фактора не являются единственными, от которых зависит качество воспроизведения звука.
Даже если корпуса двух АС имеют одинаковую конструкцию, они могут быть выполнены из разных материалов. Звук также будет отличаться и в случае изготовления идентичных корпусов и одинаковых материалов. У ящиков могут быть стенки разной толщины. Виной всему такое физическое явление как резонанс. Именно он вносит свою лепту в «разноголосие» АС, вызываемом корпусами акустических систем.
Какого бы материала и формы не была стенка АС, она начинает вибрировать под воздействием внутренних и внешних воздействий. С одной стороны, на корпус воздействует внешняя среда, а с внутренней — воздух повышенной упругости, подвергающийся еще и частотному возбуждению, порождаемому головкой диффузора. При совпадении ряда параметров и достижения критической частоты возникнет эффект резонансного отклика к данной нагрузке.
В обобщенных случаях резонансные колебания стенок корпуса АС могут наступать в трех основных ситуациях:
- при изменении уровня давления внутри корпуса АС;
- при противодействующей силе от громкоговорителя;
- при изменении положения других конструктивных составляющих АС (например, панелей).
- Для более полного понимания возникновения резонанса изучалась серия стальных пластин с разными вариациями распорок. Разработаны формулы, дающие достаточно точную картину основных гармоник пластин прямоугольной формы. Структура пластин при этом однородная, края жестко зафиксированные или свободно опертые.
Помимо вышеуказанных причин порождения вибраций стенок корпусов акустических систем, существует еще ряд элементов, которые могут стать причиной появления акустического резонанса.
Это демпфирование (искусственное подавление колебаний), внутреннее поглощение и дополнительные ребра жесткости.
Демпфированием обладают практически все материалы, используемые при изготовлении корпусов АС. Погашение вибраций даже после исчезновения частоты, породившей резонанс, критически зависит от материала изготовления панели. Демпфирование приводит с минимизации вибрации панелей.
Эффект внутреннего поглощения достигается с помощью специального звукопоглощающего материал, которое заполняет внутреннее пространство корпуса АС. Как было сказано выше, таким материалом может выступать различной структуры вата. Этим же материалом можно покрыть и внутренние стенки корпуса.
Наиболее эффективным и при этом достаточно простым способом борьбы с резонансом являются ребра жесткости, конструктивно входящие в корпус АС. Рассчитаны формулы, позволяющие указать местоположение и размеры ребер жесткости. В общем случае, основные резонансные частоты пропорциональны квадратному корню жесткости панели, деленному на массу панели на единицу площади.
Для более детального ознакомления с понятием резонанса акустических систем, а также с расчетными формулами, позволяющим добиться минимизации эффекта, читаем статью «Теория резонанса корпусов».
Волновая природа звуков
Основана на уплотнении молекул среды при колебании тел в ней.
Впервые обоснована немецким ученым Германом Гельмгольцем в конце XIX в.
Что такое звуковые волны
Вследствие колебательных движений в различных средах периодически повышается давление в отдельно взятой точке. Оно передается на соседние частицы и далее по цепочке. В результате наблюдается чередование участков повышенного и пониженного давления, т. е. областей сжатия и разрежения. В них колеблется каждая частица среды.
Звуковые волны получаются в результате колебательных движений.
Непрерывная поверхность колебаний образует фронт с несколькими типами сигналов.
Плоские волны
Если размеры фронта в несколько раз превышают длину волны звука, то последнюю называют плоской. Она может распространяться на большое расстояние от своего источника.
Сферические волны
В тех случаях, когда источник звука точечный и его размеры намного меньше длины излучаемых сигналов, рассматривают их сферическую разновидность.
Свойства гармонических волн
В ответ на гармоническое воздействие возникает отклик – гармоническая волна. Она изменяется по закону синуса или косинуса, распространяется линейно.
Звуковые колебания такого типа характеризуются:
- Громкостью. При высокой амплитуде колебаний звучание получается громким, при низкой – тихим.
- Высотой. Она зависит от частоты колебаний. Так например, при пении басом голосовые связки колеблются медленно, сопрано – в несколько раз быстрее.
Гармоническая волна распространяется линейно.
Характеристики продольных и поперечных волн
Различия представлены в таблице:
| Характеристики | Место возникновения | Направления колебания частиц и продвижения | Скорость распространения | Способность к поляризации |
| Продольные | Жидкости и газы | Совпадают | Большая | Нет |
| Поперечные | Твердые тела | Перпендикулярны | Меньше | Есть |
Форманта
| Центры формант гласных | |||
|---|---|---|---|
| Гласная | Звучание | $ f_1 $ | $ f_2 $ |
| у | u | 320 Гц | 800 Гц |
| o | o | 500 Гц | 1000 Гц |
| $ a $ | $ a $ | 700 Гц | 1150 Гц |
| а | a | 1000 Гц | 1400 Гц |
| э | $ \varepsilon $ | 700 Гц | 1800 Гц |
| е | е | 500 Гц | 2300 Гц |
| и | i | 320 Гц | 2500 Гц |
| Форманты гласных | |
|---|---|
| Гласная | Интервал для |
| главной форманты (Гц) | |
| у | 200-400 |
| o | 400-600 |
| a | 800-1200 |
| e | 400-600 и 2200-2600 |
| и | 200-400 и 3000-3500 |
Изучение частотного спектра профессиональных певцов, особенно мужчин, позволили установить явную форманту в окрестности 3000 Гц (между 2800 и 3400 Гц), отсутствующую в обычной речи и в спектре непрофессиональных певцов. Именно это увеличение энергии позволяет услышать певца, поющего с оркестром (максимум которого достигается на частотах в окрестности 500 Гц). Эта форманта активно развивается вокальными упражнениями и имеет источником речевой тракт, действующий как резонатор.
Заключение
Компьютер и ноутбук по своему строению — устройства одинаковые
, только в ноутбуке те же самые электронные компоненты
расположены в более компактном корпусе. Именно поэтому нет никакой разницы, как настроить динамики на компьютере windows
7 или как настроить звук на ноутбуке виндовс
7 — все делается по одной и той же схеме через пункт «Звук»
«Панели управления».
Программы для настройки звука на компьютере windows
7 все же имеют преимущество перед стандартными средствами Windows
за счет того, что все настройки в них собраны в одном месте. Стандартными средствами производить настройку гораздо дольше, ведь нужную настройку придется поискать.
Современные интегрированные звуковые чипы позволяют, даже используя стандартные настройки, добиться очень неплохого звучания музыки на компьютере. В повседневной жизни максимум, чем вы будете использоваться, — это увеличение или уменьшение громкости. Но если вы меломан, то лучше сделать выбор в пользу профессиональной звуковой карты и программ, которыми осуществляется настройка звука на
компьютере windows
7 максимальная.
Для наглядности можно посмотреть видео для настройки звука на компьютере windows
7.
В этой статье будут рассмотрены настройки звука, которые должен знать каждый пользователь. Как правило пользователи ограничиваются только одной настройкой, убавлением и прибавлением громкости.
Рассмотрим такую ситуацию, вы играете в свою любимую игру и слушаете музыку, как сделать так чтобы звуки в игре были тише и не мешали слушать музыку, а музыку сделать погромче (или наоборот). Конечно можно отрегулировать уровень громкости в самой игре и в медиаплеере, но это не всегда удобно.
Гораздо проще воспользоваться микшерем громкости, наведите курсор на панель задач и нажмите правой кнопкой мыши на значок динамика, в открывшемся меню выберите «Открыть микшер громкости». Теперь вы можете задать как общую громкость, так и громкость для каждого приложения отдельно.
