Основные электроакустические и технические характеристики АС

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) звукового давления — графическая или численная зависимость звукового давления от частоты, развиваемого АС в точке свободного поля, находящейся на определенном расстоянии от рабочего центра, при постоянном напряжении на зажимах преобразователя. АЧХ звукового давления определяет субъективное восприятие громкости на различных частотах звукового диапазона.

Диапазон воспроизводимых частот — диапазон, в пределах которого частотная характеристика звукового давления АС не выходит за пределы заданного поля допусков или обладает неравномерностью заданного значения.

Неравномерность частотной характеристики звукового давления — разность максимального и минимального значений уровней звукового давления (отношение максимального звукового давления к минимальному, выраженное в децибелах) в заданном диапазоне частот. Пики и провалы частотной характеристики уже l/8 октавы не учитываются. Можно утверждать, что чем меньше неравномерность частотной характеристики, тем выше качество звучания АС при равных прочих параметрах.

Уровень характеристической чувствительности — двадцатикратный десятичный логарифм отношения среднего звукового давления, развиваемого АС в заданном диапазоне частот на рабочей оси на расстоянии 1 м от рабочего центра и подводимой электрической мощностью1 Вт, к чувствительности 2 • 10^-5 Па*Вт^-2.

Характеристика направленности АС — зависимость звукового давления, развиваемого АС на частоте f, или в полосе частот со средней частотой f_ср, в точках свободного поля, находящихся на определенном расстоянии от рабочего центра излучателя, от угла между рабочей осью и направлением на указанные точки.

Гармонические искажения АС определяются суммарным характеристическим коэффициентом гармоник на заданной частоте f_i или в полосе частот со средней частотой f_i по формуле:

где

• К_r — полный коэффициент гармонических искажений;
• P_i — давление, развиваемое АС на частоте Д, Па;
• Р_ср — среднее звуковое давление, развиваемое АС в заданном диапазоне частот, Па.

Полный коэффициент гармонических искажений К_r (при подведении мощности, соответствующей номинальной)— среднеквадратическое значение отношения звуковых давлений высших гармоник, обусловленных нелинейностью преобразователя, к звуковому давлению первой гармоники. Определяется по формуле:

где p_nf, p_f — звуковое давление на частотах nf, f.

Номинальное электрическое сопротивление R_HOM — активное сопротивление, которым можно заменить сопротивление АС при определении подводимой к ней электрической мощности. Величина номинального электрического сопротивления обычно определяется минимальным значением модуля полного электрического сопротивления АС в диапазоне частот выше частоты основного резонанса. Минимальное значение полного электрического сопротивления (модуля полного электрического сопротивления) АС в заданном диапазоне частот не должно быть менее 0,8 R_ном.

Предельная шумовая (паспортная) мощность — электрическая мощность, при которой АС может длительное время работать без механических и тепловых повреждений. Она проверяется при подведении к АС в течение 100 часов через корректирующую цепь сигнала типа стационарного розового шума. Паспортная мощность определяется в основном механической прочностью ГГ АС (обрыв гибких проводов, клеевых соединений и т. д.).

Максимальная кратковременная мощность — электрическая мощность, которую ГГ АС выдерживает без повреждений (что проверяется по отсутствию дребезжания) в течение короткого времени. В качестве испытательного сигнала используется шумовой сигнал с тем же спектральным распределением, что и при испытаниях на паспортную мощность, только сигнал подается на АС в течение 2 с (±50 мс). Испытания проводятся 60 раз с интервалом в 1 минуту. Данный вид мощности дает возможность судить о кратковременных перегрузках, которые может выдержать ГГ АС в ситуациях, возникающих в процессе эксплуатации (при включении, переключении усилителя, ударах по головке звукоснимателя и т. п. могут возникать короткие импульсы, перегружающие ГГ АС, что приводит к выходу их из строя).

Максимальная долговременная мощность — электрическая мощность, которую выдерживает ГГ АС без повреждений в течение 1 мин (±3 с). Испытания повторяются 10 раз с интервалом 2 минуты. Испытательный сигнал такой же, как и при испытаниях паспортной мощности. Данный вид мощности позволяет оценить способность АС к сравнительно продолжительным перегрузкам, возникающим в процессе эксплуатации (генерация неисправного усилителя — на АС поступает большой уровень сигнала в течение некоторого времени). Максимальная долговременная мощность определяется нарушением тепловой прочности ГГ АС (сползанием витков звуковой катушки и др.).

Термины и понятия, использованные при определении технических и электроакустических характеристик АС

Свободное поле — область звукового поля, в котором влияние отражающих поверхностей пренебрежительно мало. Рабочий центр — точка, от которой производится отсчет расстояния от излучателя до измерительного микрофона. Обычно для АС за рабочий центр принимается геометрический центр излучающего отверстия.

Рабочая ось — прямая, проходящая через рабочий центр АС перпендикулярно к плоскости излучающего отверстия.

Среднее звуковое давление — среднеквадратическое значение среднего звукового давления, развиваемого АС в определенном диапазоне частот в заданной точке свободного поля при подведении к ней напряжения, соответствующего заданной электрической мощности. Усреднение производится по значениям звукового давления на частотах, соответствующих стандартному ряду чисел: (1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0)Х 10⁴, где n — целое число. При неравномерности характеристики, не превышающей 12 дБ, среднее звуковое давление допускается определять как среднее арифметическое значение.

Электрическая мощность — мощность, рассеиваемая на сопротивлении, равном по величине номинальному электрическому сопротивлению АС, при напряжении, равном напряжению на зажимах.

Розовый шум — сигнал, уровень спектральной плотности которого при повышении частоты снижается с постоянной крутизной, равной 3 дБ на октаву во всем диапазоне измерений.