In een theater- of concertzaal is het gemakkelijk om de geluiden van een piano en violen te identificeren en de locatie en intensiteit van het geluid van muziekinstrumenten te bepalen. De indruk van een ruimtelijk geluidsveld ontstaat doordat de luisteraar, zonder zich daar erg van bewust te zijn, voortdurend het verschil in de sensaties van hetzelfde geluid met het rechter- en linkeroor bepaalt.

Er ontstaan ​​compleet andere sensaties bij het luisteren naar een conventionele monofone (d.w.z. met één geluid) radio of bandrecorder. Tegelijkertijd versmelten de geluiden van individuele instrumenten en het lijkt erop dat ze van één punt komen: de plaats waar de dynamische kop van de luidspreker is geïnstalleerd. Het vergroten van het aantal microfoons op het podium en luidsprekers voor de luisteraar helpt hier ook niet: geluiden die op verschillende delen van het podium ontstaan, worden allemaal samen via één kanaal (via hetzelfde versterkerkanaal) verzonden, dus op de ontvangstlocatie is het het is niet meer mogelijk om te bepalen hoe muziekinstrumenten worden geplaatst.

Met een stereofonisch systeem (het Griekse woord stereos betekent “ruimtelijk”) kunt u de ruimtelijke sensatie behouden bij het verzenden van opnames en het afspelen van geluid. In het eenvoudigste stereofonische systeem zijn er 2 microfoons, 2 onafhankelijke transmissiekanalen en dienovereenkomstig 2 luidsprekers. Het geluid dat door de linkermicrofoon wordt ontvangen, wordt gereproduceerd door de linkerluidspreker, dat wil zeggen dat het naar de luisteraar aan de linkerkant komt, en het geluid dat door de rechtermicrofoon wordt “gehoord”, bereikt de luisteraar via de rechterluidspreker. Naast het uitzenden van stereofonische signalen via versterkers, kunnen ze ook via de radio worden verzonden, opgenomen op grammofoonplaten (zie Elektrofoon) en op magneetband. Een stereofonische bandrecorder verschilt van een monofone doordat alles erin is verdubbeld (behalve het bandmechanisme): het aantal magneetkoppen, versterkers en externe luidsprekers. Omdat er tegelijkertijd 2 audiosignalen moeten worden opgenomen, moeten er 2 sporen op één magneetband staan. Vervolgens wordt het uit elk nummer gereproduceerde geluid naar de dynamische kop van de overeenkomstige luidspreker gevoerd, waardoor een stereo-effect ontstaat.

Kwaliteitskenmerken die stereofonisch geluid kenmerken zijn:

• -ruimtelijke impressie, d.w.z. scheiding van de componenten van het stereofonische panorama zowel langs de voorkant langs de lijn die de luidsprekers verbindt als in de diepte daarvan, en de locaties van geluidsbronnen in dit ruimtegebied kunnen duidelijk worden gelokaliseerd;
• - transparantie van geluid, waardoor instrumenten of hun groepen gemakkelijk kunnen worden onderscheiden en afzonderlijk kunnen worden waargenomen tegen de achtergrond van het klinkende ensemble;
• -juiste overdracht van de klankkleuren van instrumenten en stemmen, hoge natuurlijkheid van de klankkleur van het instrument zowel op het moment dat de snaren met een hamer worden aangeslagen (niet-stationair proces) als tijdens het geluid van de snaren;
• -overdracht van “bas”-klanken van een orkest zonder overmatige “dreun” die kenmerkend is voor monofonisch geluid;
• - betere perceptie van de “akoestische sfeer” van de primaire kamer dan bij monofone transmissie.

Een zeer belangrijk kenmerk dat inherent is aan stereoweergave is de opkomende mogelijkheid om de luisteraar te beïnvloeden door de richting van de aankomst van geluiden, waardoor het mogelijk wordt om het conflict tussen verschillende onderwerpen, hun unificatie, vergelijking, tegenstelling, enz. te benadrukken.

Het gehele luistergebied, waar de voorkeur uitgaat naar stereoweergave, kan in twee delen worden verdeeld, die respectievelijk zones met volledig en gedeeltelijk stereo-effect worden genoemd. Een zone met volledig stereo-effect is een gebied waarbinnen de voorkeur groter is dan 85%, en vervormingen in de lokalisatie van geluidsbeelden van een stereopanorama niet groter zijn dan 0,1 V. Binnen de zone van een volledig stereo-effect, kwalitatief correcte lokalisatie van geluidsbeelden van een stereopanorama en hun zelfverzekerde ruimtelijke scheiding zijn mogelijk. De grootte van deze zone is klein, het midden is het punt van optimaal luisteren. De zone met gedeeltelijk stereo-effect is het gebied waarbinnen de voorkeur voor stereoweergave 60 ... 85% is, en het aantal afzonderlijk waargenomen richtingen ligt op minimaal drie. De grenzen van deze zone worden gewoonlijk bepaald door de maximaal toelaatbare fout bij het lokaliseren van het midden van de basis op gelijke niveaus van kanaalsignalen. De afstand tussen de luidsprekers (basisgrootte) heeft een aanzienlijke invloed op de grootte van de stereo-effectzone. Wanneer de basis wordt verkleind van 3 naar 0,8 m, neemt het gebied van de stereo-effectzone toe van 0,4 naar 1,2. Het verkleinen van de basisgrootte leidt tot luider geluid uit centrale bronnen, wat de “transparantie” van het geluid uit zijbronnen verslechtert. De “transparantie” van geluid voor zij- en centrale bronnen van stereopanorama neemt toe naarmate de basis groter wordt. Hiermee rekening houdend, wordt de grootte van de basis tijdens het afspelen geselecteerd in overeenstemming met de grootte van de basis van de akoestische controlesystemen en is gelijk aan 2-3 m. Bij een toename van de basis (meer dan 3 m ), als gevolg van interferentieverschijnselen wordt de lokalisatie van centrale bronnen minder duidelijk. Bij het ontwerpen van stereofonische afspeelsystemen werd ervan uitgegaan dat een ideaal stereoafspeelsysteem uit twee ideale monofone systemen zou moeten bestaan. Een ideale monoluidspreker moet echter over het gehele frequentiebereik niet-directioneel zijn. Een stereosysteem bestaande uit omnidirectionele luidsprekers heeft een zeer klein stereo-effectgebied. De uitwisselbaarheid van de invloed van niveauverschillen en tijdsverschuivingen op de auditieve waarneming maakt het mogelijk de stereo-effectzone uit te breiden. De verplaatsing van de luisteraar weg van de symmetrieas leidt tot het optreden van een tijdverschuiving als gevolg van een verandering in de afstand tot beide luidsprekers. Deze verandering gaat gewoonlijk gepaard met een toename van het niveau van het voorlopende signaal van de dichtstbijzijnde luidspreker en een afname van het niveau van het naijlende signaal. In dit geval verschuift de schijnbare geluidsbron van het midden van de basis in dezelfde richting als de luisteraar. De juiste lokalisatie van het centrum kan worden hersteld als, wanneer de luisteraar zich richting de luidspreker beweegt, het stralingspatroon optimaal zal zijn wanneer de locatie van individuele geluidsbeelden op de basislijn vrijwel niet afhankelijk is van de locatie van de luisteraar ten opzichte van de luidsprekers van het afspeelsysteem. Om op bevredigende wijze het effect van de laterale verplaatsing van de luisteraar te compenseren, is het voldoende om de vereiste stralingspatronen alleen in het middenfrequentiegebied te verschaffen. Laten we eens kijken naar twee manieren om niveaus te veranderen met laterale verplaatsing. In de eerste worden tweeweg-akoestische systemen gebruikt, waarbij de verbinding die midden- en hoge frequenties reproduceert, wordt vervangen door twee parallel verbonden groepen zenders, waarvan er één wordt gecombineerd met de laagfrequente sectie, de andere bevindt zich nabij het midden van de basis. De assen van de twee centrale groepen zijn van de middenlijn afgewend. De zone van toegestane verplaatsingen met een stereobasis gelijk aan 5 m heeft een breedte van 2,4 m op een afstand van 1 m van de basis en breidt zich uit tot 5 m op een afstand van 5 m of meer.

Bij de tweede methode worden akoestische lenzen gebruikt die het richtingspatroon van de middenfrequentieverbindingen van driewegluidsprekers naar de symmetrieas van het systeem roteren. Om een ​​tijdsverschuiving te verkrijgen, worden akoestische plaatlenzen gebruikt, die worden geïnstalleerd in voor een groep luidsprekers. Als de richting van de geluidsstraling samenvalt met de richting van de platen, hebben ze geen invloed op de vorming van het totale signaal op een afgelegen punt in het geluidsveld. Voor andere richtingen hebben signalen afkomstig van verschillende kanalen gevormd door aangrenzende lensplaten een tijdverschuiving

Stereofonische geluidsweergave heeft nu universele erkenning gekregen vanwege het hogere (vergeleken met monofone) natuurlijke geluid.

De dragers van stereofonische informatie zijn de temporele DT- en intensiteit AL-verschillen tussen de signalen van het linker- en rechterkanaal.

Rijst. 1. Vervorming van het ruimtelijke panorama wanneer de luisteraar zijdelings beweegt

Het intensiteitsverschil wordt bepaald door de uitdrukking DL=201g(P2/P1), waarbij P1 En P 2 - geluidsdruk ontwikkeld door de linker en rechter luidsprekers, aangegeven IN 1 En OM 2 UUR in afb. 1.

Als de luisteraar asymmetrisch is gepositioneerd ten opzichte van de akoestische systemen van het linker- en rechterkanaal of als de kenmerken van de knooppunten van het stereofonische complex niet identiek zijn, ontstaan ​​er extra tijd- en intensiteitsverschillen in de signalen. Dit leidt ertoe dat het werkelijke stereopanorama zal verschillen van het originele (bedacht door de geluidstechnicus), d.w.z. er ontstaan ​​ruimtelijke vervormingen.

Het optreden van ruimtelijke vervormingen gaat ook gepaard met een aantal andere veranderingen. Allereerst gaat de gescheidenheid van de waarneming van afzonderlijke delen van het geluidspanorama verloren en wordt ook de muzikale balans in het stereopanorama of de volumebalans verstoord.

Recente onderzoeken hebben aangetoond dat bij een extra verschil van DL=3 dB de geluidsbron met 0,4 m verschuift naar de luidspreker die een signaal met een hoger niveau uitzendt, en bij DL=6 dB - met 0,8 m. Bijvoorbeeld met de introductie van een extra tijdverschuiving Dt = 0,5 ms met een basis van 5 = 1,8 m, wordt het geluid van de piano met 0,5 m verschoven naar de luidspreker die een leidend signaal afgeeft. Deze afwijkingen komen overeen met het feit dat de luisteraar langs de basislijn beweegt en leiden tot vervorming van het ruimtelijke geluidspanorama (Fig. 1). Geluidsbronnen 2 en 4, gelegen in het middelste deel van het panorama, ondergaan de grootste verplaatsing ten opzichte van hun oorspronkelijke positie.

Voor bronnen die zich op luidsprekerposities bevinden, is er vrijwel geen ruimtelijke vervorming, aangezien DL>20 dB en DT>3 ms.

Met de introductie van een extra tijdverschuiving Dt = 5...15 ms wordt de lokalisatie van de geluidsbron moeilijker, het geluid wordt dreunend en driedimensionaal. Voor hoogwaardige lokalisatie van een geluidsbron moet de waarde van Dt kleiner zijn dan 3...4 ms.

Om ruimtelijke vervorming van het stereopanorama te voorkomen, kenmerken van laagfrequente versterkers, luidsprekersystemen en elektrische spelers. apparaten moeten aan bepaalde eisen voldoen.

Onderzoek op dit gebied heeft het mogelijk gemaakt een aantal eisen aan laagfrequente stereo-transistorversterkers en luidsprekersystemen te formuleren en de bijbehorende technische oplossingen te rechtvaardigen.

Om lage harmonische en intermodulatievervorming te verkrijgen, moeten transistorvermogensversterkers beschikken over:

uitgebreid frequentiebereik, waarvoor het wordt aanbevolen om de eindtrappen aan te sluiten met behulp van een circuit met een gemeenschappelijke collector en compensatie voor lead en lag;

lage algehele negatieve feedback om de stabiliteit van de versterker met een groter frequentiebereik te garanderen en dynamische vervorming te verminderen;

cascades met lokale negatieve feedback en het gebruik van complementaire paren transistors; werkend in klasse A-modus;

cascades met galvanische koppelingen om een ​​lineaire fase-frequentierespons te verkrijgen;

hogere overbelastingscapaciteit om dynamische vervorming te verminderen.

Om tijdverschuivingen te verminderen, moeten stereoversterkers identieke fasefrequentiekarakteristieken (1PFC) hebben, wat wordt bereikt door radio-elementen te selecteren met een spreiding van niet meer dan ±2%.

De harmonische vervormingscoëfficiënt in audioversterkers mag niet hoger zijn dan 0,05% in het frequentiebereik 30...20.000 Hz.

Akoestische systemen moeten, voor zover mogelijk, een uniforme amplitude-frequentierespons (AFC) en een fase-frequentierespons hebben die vrijwel lineair is in het bereik van gereproduceerde frequenties.

Luidsprekersystemen voor stereofonische geluidsweergave hebben doorgaans een zeer smalle stereo-effectzone. Voor luisteraars die zich aan de zijkant van de symmetrieas van het systeem bevinden, wordt het geluid monofoon. Dit nadeel kan worden verholpen door de stereo-effectzone uit te breiden. Met andere woorden, door de richtingskarakteristieken van de luidsprekers te veranderen, wordt het mogelijk om het effect op het gehoororgaan van het resulterende tijdsverschil en niveauverschil te compenseren met een asymmetrische opstelling ten opzichte van de linker en rechter luidsprekers.

De stralingsrichtkarakteristieken van een middenfrequente luidspreker bij frequenties van 3000...5000 Hz kunnen zijn. verbeterd als de diameter van de luidsprekerconus niet groter is dan 80 mm. Verdere verbetering wordt bereikt door de installatie van akoestische lenzen.

Een ander nadeel van het akoestische systeem is dat de luidsprekers grote vervormingen en een ongelijkmatige frequentierespons hebben in termen van geluidsdruk, vooral in de lagere frequenties van het audiobereik, waar het bewegende magnetische systeem met een grote amplitude oscilleert. De oorzaken van vervorming zijn meestal het verlaten van de spreekspoel voorbij de magnetische opening en de niet-lineariteit van de elastische ophanging van de diffusor.

Een grotere uniformiteit van de frequentierespons, een vermindering van de bewegingsamplitude van het bewegende systeem en dienovereenkomstig een vermindering van niet-lineaire en intermodulatievervormingen kunnen worden bereikt door de kwaliteitsfactor van het bewegende luidsprekersysteem te veranderen, dat wil zeggen de mate van demping ervan. Demping kan worden geregeld door de uitgangsweerstand van de audioversterker te wijzigen met behulp van positieve feedback op de belastingsstroom of een snelheidssensor (versnellingssensor) die op de diffusor is geïnstalleerd. De mate van demping zal hoger zijn als de luidspreker een hogere geluidsdruk en een lichtere conus heeft.

Als de frequentierespons van de luidspreker erg ongelijkmatig is (±15 dB) in termen van geluidsdruk, worden extra intensiteitsverschillen in het geluid van signalen geïntroduceerd in het audiofrequentiebereik over de kanalen heen. Dit verschil kan worden verminderd met een equalizer, maar daarvoor moet je de daadwerkelijke frequentierespons van beide luidsprekers bepalen, wat erg moeilijk is. Wanneer de equalizer de ongelijkheid van de frequentierespons in geluidsdruk vermindert, introduceert de equalizer bovendien extra tijdverschuivingen van signalen langs de kanalen van de stereoversterker.

Een bepaalde uitlijning van de faserespons van de luidspreker kan worden bereikt door de akoestische centra van de dynamische koppen in hetzelfde vlak te plaatsen. Deze maatregel is echter vaak onvoldoende, omdat faseverschuivingen afhankelijk zijn van de voortplantingssnelheid van geluidsgolven langs het oppervlak van de diffusor. De beste resultaten worden verkregen door de woofer naar voren te verplaatsen ten opzichte van de middentonenluidspreker, en de middentonenluidspreker naar voren ten opzichte van de tweeter.

Een elektrische speler is het derde belangrijke onderdeel van het geluidsweergavecomplex.

Vervorming bij een elektrische draaitafel wordt veroorzaakt door de pick-upkop, de toonarm en de mechanische constructie. De opneemkop moet een ellipsnaald hebben, omdat de vorm van een ellips meer lijkt op de vorm van een platensnijder dan op een bol.

Aanzienlijk minder vervorming tijdens de geluidsweergave van een mechanische opname wordt geïntroduceerd door games met meerdere radiussen (bijvoorbeeld de zogenaamde S-naald), die ook de betrouwbaarheid verbeteren van de toonarm die de groef van de plaat volgt en de voorbijgaande verzwakking tussen stereokanalen met hoge frequenties. Een hogere geluidskwaliteit wordt verzekerd door een magnetodynamische pick-upkop, omdat deze minder intermodulatievervorming heeft dan een elektromagnetische kop.

Om vervorming veroorzaakt door de toonarm te verminderen, is het noodzakelijk om resonanties te onderdrukken, omdat bij de resonantiefrequentie de mechanische weerstand van de cartridge sterk toeneemt.

Resonantie-onderdrukking wordt uitgevoerd door mechanische demping van de toonarm, demping in het gebied van lagere frequenties wordt uitgevoerd door een flexibele verbinding tussen de toonarmbuis en het contragewicht via een rubberen koppeling.

Hoogfrequente resonantie wordt gedempt door de toonarmbuis ongeveer 1-10~~ te vullen met houtpulp of koolstofvezels. mm, geïmpregneerd met epoxyhars zonder verharder (de dempingsafname van geïmpregneerde koolstoffilamenten is meer dan drie). De detonatiecoëfficiënt van het bewegende mechanisme van een elektrische speler (schijf) mag niet hoger zijn dan 0,1%, en het niveau van interferentie door trillingen van het aandrijfmechanisme - 60 dB, gemeten door de gewogen karakteristiek, of - 40 dB - door de brede karakteristiek .

HOGE FREQUENTIE

AKOESTISCHE UNIT MET EEN RONDE RICHTLIJNDIAGRAM

G. STEPANOV

Een groot nadeel van moderne dynamische luidsprekers is hun scherpe richtingskarakteristiek in het gebied van hogere geluidsfrequenties, wat bepaalde ongemakken veroorzaakt bij het luisteren naar monofone programma's en de stereo-effectzone verkleint bij gebruik van conventionele luidsprekersystemen in stereofonie.

In diverse binnenlandse en buitenlandse literatuur is herhaaldelijk een figuur (Fig. I) gepresenteerd, die de invloed illustreert van de locatie van luidsprekers op de stereo-effectzone. Om het stereo-effectgebied uit te breiden, gebruiken veel fans van stereofonische geluidsweergave een of twee luidsprekers van het gesloten type in elk kanaal, en plaatsen ze deze in de hoeken van de kamer, zoals weergegeven in Fig. 2.

Hoogfrequente akoestische eenheden geproduceerd door een aantal buitenlandse bedrijven zijn gemaakt in de vorm van een kubus, aan de binnenkant van elk vlak waarvan een luidspreker zich bevindt (in totaal 6 stuks).

Het gebruik van omnidirectionele zenders vergroot niet alleen het stereo-effectgebied, maar stelt u ook in staat het vereiste kameroppervlak aanzienlijk te verkleinen van 18-20 naar 12-

Rijst. 1. Gebieden met merkbaar stereo-effect:

a - bij plaatsing van enkele luidsprekers in de hoeken van de kamer b - bij plaatsing van een systeem van drie luidsprekers in elk kanaal langs de smalle zijde van de kamer.

Rijst. 2. Plaats luidsprekers in de hoeken van de kamer.

De auteur van het artikel stelt het ontwerp voor van een hoogfrequente akoestische eenheid met een cirkelvormige richtingskarakteristiek in het horizontale vlak, met een werkfrequentiebereik van 5-6 tot 18-20 kHz.

Het ontwerp maakt gebruik van luidsprekers voor huishoudelijk gebruik 1 GD-3 RRZ met de volgende hoofdparameters: gemiddelde standaardgeluidsdruk 0,3 p!m2, natuurlijke frequentie van mechanische resonantie 4,5 ^ ± 1 kHz, totale elektrische impedantiemodule met een frequentie van 630 Hz - 12,5 ohm, nominaal vermogen 1 etp, werkfrequentiebereik 5-18 kHz.

Het algemene aanzicht van de eenheid wordt getoond in Fig. 3. Het bolvormige front van de geluidsgolf van luidspreker 1 (de figuur toont een doorsnede van de luidsprekerdiffusor) valt op de verstrooiende lens 2. De door de lens gereflecteerde geluidstrillingen hebben een cirkelvormige richtingskarakteristiek in het horizontale vlak. Bereken de generatrix van de lens

zodanig dat de richtingskarakteristiek van de luidspreker in het verticale vlak wordt herhaald. Om de geluidsdruk te verhogen en de richtingskarakteristieken in het verticale vlak uit te breiden, gebruikt het apparaat twee luidsprekers.

Bij het monteren van de eenheid wordt de luidspreker met een nylon gaas 6, dat hem tegen stof beschermt, op de plaat 4 gelijmd en de ring 5 erin gedrukt. Vervolgens wordt het geheel met behulp van standaarden 7 aan de behuizing 3 bevestigd.

Rijst. 3. Algemeen beeld van de akoestische unit:

1 - luidspreker; 2 - akoestische lens; 3 - lichaam; 4 - duraluminiumplaat; 5 - bel; b - nylon gaas; 7 - rekken: 8 - basis; 9 - koppelingen.

RADIO nr. 4, 1973, O 39

[ 20 ]

2 8; 3,0 m wanneer de DL verandert binnen het bereik van O (omnidirectionele luidsprekers) naar (in stappen van 2 dB) en voor hoekwaarden t) van O

De resultaten van deze berekeningen, verkregen voor B = 3,0 m en DA = 10 dB (als die van het grootste belang), worden grafisch weergegeven in Fig. 3.2. Hier

Rns 3 1 voor het berekenen van de stereo-effectzone

Voor elk afzonderlijk geval worden de berekende waarden van \avg en p gegeven. De stereo-effectzone is gearceerd en de zone van de luisterstoelen waarvoor de berekening is uitgevoerd, wordt blanco gelaten. Merk op dat bij B = 3,0 m de grootste toename in de stereo-effectzone wordt waargenomen bij DL = 40 dB en \j 70°, wat overeenkomt met een hoek met de luidsprekers van 2ph 140°. Zavn-

Afb. 3 2 Invloed van de vorm en oriëntatie in de ruimte van de richtingskarakteristieken van luidsprekers op de grootte van de stereo-effectzone

De symmetrie van de coëfficiënt p op de mate van directiviteit van de AL-luidsprekers, verkregen voor verschillende waarden van de hoeken r, wordt getoond in figuur 3 3.

De verkregen gegevens geven het volgende aan: a) de kleinste grootte van de stereo-effectzone wordt verkregen bij gebruik! directionele luidsprekers, maar gelokaliseerd

Afb. 3 3 Afhankelijkheid van de benuttingscoëfficiënt van het luistergebied door het geteste reproductiesysteem van de mate van directiviteit van de luidsprekers voor verschillende snijhoeken van de akoestische assen van de luidsprekers

zodat hun akoestische assen evenwijdig zijn; b) een iets grotere stereo-effectzone wordt geleverd door omnidirectionele luidsprekers! . luidsprekers, c) de grootste uitbreiding van de stereo-effectzone wordt waargenomen bij gebruik van directionele luidsprekers waarvan de akoestische assen onder een bepaalde hoek naar elkaar zijn gericht.

3.3. Optimale richtingskarakteristieken van de luidsprekers voor stereoweergave

De overgrote meerderheid van de momenteel geproduceerde akoestische systemen en een aanzienlijk deel van de basismodellen (zie Tabel 3.1) bieden een zeer smalle stereo-effectzone. Ten eerste veroorzaakt dit aanzienlijk ongemak voor de luisteraar, waardoor hij gedwongen wordt zichzelf op de symmetrieas van het systeem te positioneren. Ten tweede wordt de mogelijkheid van collectief luisteren om een ​​waargenomen stereo-effect van hoge kwaliteit te verkrijgen vrijwel geëlimineerd. Voor luisteraars die zich aan de kant van de symmetrie-as van het systeem bevinden en die alleen de dichtstbijzijnde luidspreker waarnemen, wordt het geluid in wezen monofonisch.

Dit nadeel, inherent aan de meeste stereofonische geluidsweergavesystemen, is niet onoverkomelijk. Vanaf afb. 3.2 en 3.3 is het duidelijk dat het gebruik van directionele en specifiek georiënteerde luidsprekers een redelijk effectieve maatregel kan zijn om het stereo-effectgebied uit te breiden. Met andere woorden, door gebruik te maken van de richtingskarakteristieken van luidsprekers wordt het mogelijk om het effect op het gehoororgaan van het tijdsverschil \Xx,y en het niveauverschil ALx,y te compenseren door op elk luisterpunt een compenserend niveauverschil van a te creëren. bepaalde waarde en teken.

In dit geval heeft de compensatievergelijking de vorm

;.D.,.+ DH.+ DD(F., = 0 (3-2)

waarbij ДLдф het compenserende niveauverschil is, in decibel, gecreëerd op een bepaald punt als gevolg van het verschil in de richtingskarakteristieken van D1(1) en D2(11;2) luidsprekers, en wordt gedefinieerd als

D Ld = D, W - D, W = /S. + 20 Ig + /Co

Meestal worden de waarden van ДЛд(ф) alleen berekend voor de centrale KIZ, aangezien stabilisatie van de locatie tijdens de laterale verplaatsing van de luisteraar een noodzakelijke en voldoende voorwaarde is voor het stabiliseren van het gehele panorama. Dit volgt uit het feit dat de De helling van de curven die de relatieve verplaatsing van de KIZ in de AL- of Dt-functie karakteriseren, hangt niet af van de grootte B, noch van de coördinaten van de luisteraar op y>B.

Uit (3.3) volgt dat er vele vormen van optimale richtingskarakteristieken zijn, aangezien de bepalende factor hun verschil is. Meestal worden in de praktijk twee manieren gebruikt om het verschil DLDf te verkrijgen:

De meest gebruikelijke methode voor tweekanaals stereofonie is het creëren van luidsprekers die voor elke luisterpositie de waarden bieden van het verschil in richtingsfactoren die gerichte geluidsstraling alleen in het horizontale vlak garanderen. In dit geval moet de geluidsstraling in het verticale vlak zo ongericht mogelijk zijn.

Het verkrijgen van de richtingskarakteristieken van elk van de luidsprekers in het horizontale vlak, dat monotoon is als functie van de hoek en bovendien zonder scherpe bochten, is mogelijk als de waarden nauwkeurig worden gecompenseerd (volledige neutralisatie van het effect op het gehoororgaan). ​​van Axx.y en \Lx,y wordt alleen uitgevoerd voor punten die een rechte lijn vormen evenwijdig aan de luidsprekerbasis.

De resultaten van berekeningen Add1(φ) voor verschillende waarden en afstanden уо worden weergegeven in Fig. 3.4. Voor het gemak van vergelijking werd elke verkregen curve genormaliseerd en bovendien in decibel uitgezet. Vanaf afb. 3.4 Hieruit volgt dat de vorm van de optimale richtingskarakteristieken van luidsprekers afhangt van V0 en B; hoe groter B en hoe korter de afstand tot de co.m-yaeisacin-lijn, hoe scherper de richtingskarakteristieken van Gr1 en Gr2 zouden moeten zijn;

O -5 -10 -15 dV -20 -15 -10 -5 O

Afb. 3.4. Optimale richtingskarakteristieken voor de overdracht van ruimtelijke informatie voor de rechter (ononderbroken lijnen) en linker (stippellijnen) luidsprekers van een stereofonisch akoestisch systeem voor verschillende basissen op yb = 2 m (a) en verschillende Uo prn B = 1,8 m (b)

prn!/o>1,5 m wordt de invloed van deze factor aanzienlijk verminderd; de akoestische fundamenten van luidsprekers met optimale directiviteit (afhankelijk van de geselecteerde waarden van B en y) kruisen elkaar op de symmetrieas onder een hoek van 80-120°; de verandering in richtingsgevoeligheid van elke luidspreker binnen een hoek van 60°, gerekend vanaf de akoestische basis voor gevallen van het grootste praktische belang (B = 2,8-3,0 en Uo>\.5 m), bedraagt ​​6-8 dB. Merk op dat de resultaten van deze berekeningen vrij goed overeenkomen met de gegevens in § 3.2. Om de invloed van de verticale gerichtheid van dergelijke luidsprekers en de verkregen resultaten te verminderen, moeten de luidsprekers ter hoogte van de oren van de luisteraar worden geplaatst, maar als de verticale gerichtheid onbeduidend is, is de hoogte van de luidsprekers onverschillig. Je moet alleen niet vergeten dat hun extreme stijging leidt tot een onnatuurlijke hoogte van het stereopanorama.

Een andere, momenteel minder gebruikelijke methode om de stereo-effectzone uit te breiden (even geschikt voor stereofonie en quadrafonie) is het gebruik van luidsprekers die een bepaalde vorm van gerichte straling hebben in het verticale vlak en geen richtingsgevoeligheid in het horizontale vlak. Om het gewenste effect te verkrijgen, moeten de luidsprekers lager worden geïnstalleerd (dit is de voorkeurslocatie).

Een groot nadeel van moderne dynamische luidsprekers is hun scherpe richtingskarakteristiek in het hoge frequentiegebied, wat bepaalde ongemakken veroorzaakt bij het luisteren naar monofone programma's en het stereo-effectgebied verkleint bij gebruik van conventionele luidsprekersystemen in stereofonie.

In verschillende binnenlandse en buitenlandse literatuur is herhaaldelijk een figuur (Fig. 1) gepresenteerd, die de invloed illustreert van de locatie van luidsprekers op de stereo-effectzone.

Rijst. 1. Zone met merkbaar stereo-effect: a - bij plaatsing van enkele luidsprekers in de hoeken van de kamer, b - bij plaatsing van een systeem van drie luidsprekers in elk kanaal langs de smalle zijde van de kamer.

Om het stereo-effectgebied uit te breiden, gebruiken veel fans van stereofonische geluidsweergave een of twee luidsprekers van het gesloten type in elk kanaal, en plaatsen ze deze in de hoeken van de kamer, zoals weergegeven in Fig. 2.

Rijst. 2. Plaats luidsprekers in de hoeken van de kamer.

Hoogfrequente akoestische eenheden geproduceerd door een aantal buitenlandse bedrijven zijn gemaakt in de vorm van een kubus, aan de binnenkant van elk vlak waarvan een luidspreker is geplaatst (in totaal 6 stuks).

Het gebruik van omnidirectionele zenders vergroot niet alleen het stereo-effectgebied, maar stelt u ook in staat het benodigde kameroppervlak aanzienlijk te verkleinen van 18-20 naar 12-15 m². Er zijn berichten in buitenlandse reclamepersmaterialen dat het gebruik van omnidirectionele zenders het mogelijk maakt om zelfs in het interieur van een personenauto een bevredigend stereo-effect te verkrijgen.

Het ontwerp maakt gebruik van luidsprekers voor huishoudelijk gebruik 1GD-3 RR3 met de volgende hoofdparameters: gemiddelde standaardgeluidsdruk 0,3 n/m2, natuurlijke frequentie van mechanische resonantie 4,5 ± 1 kHz, totale elektrische impedantiemodule bij 630 Hz - 12,5 Ohm, nominaal vermogen 1 W, werkfrequentiebereik 5-18 kHz.

Een algemeen beeld van de akoestiek is weergegeven in figuur 2. 3. Het bolvormige front van de geluidsgolf van luidspreker 1 (de figuur toont een doorsnede van de luidsprekerdiffusor) valt op de verstrooiende lens 2. De door de lens gereflecteerde geluidstrillingen hebben een cirkelvormige richtingskarakteristiek in het horizontale vlak. De vormlens is zo ontworpen dat de richtingskarakteristiek van de luidspreker in het verticale vlak verschijnt. Om de geluidsdruk te verhogen en de richtingskarakteristieken uit te breiden, gebruikt het apparaat twee luidsprekers.

Rijst. 3. Algemeen beeld van de akoestische eenheid: 1 - luidspreker, 2 - kunstlens, 3 - lichaam, 4 - duraluminale lens, 5 - ring, 6 - nylon stapel, 7 - standaards, 8 - basis, 9 - koppelingen.

Bij het monteren van de eenheid wordt een luidspreker met een nylon gaas dat hem beschermt tegen stof op de plaat 4 gelijmd en de ring 5 erin gedrukt. Vervolgens wordt het geheel met behulp van standaarden 7 aan de behuizing 3 bevestigd. basis 8 met lenzen 2 erop gelijmd.

Schetsen van de unitonderdelen worden getoond in Fig. 4. Romp 3 en het onderstel zijn gefineerd, u kunt kunststof gebruiken met een patroon dat waardevolle houtsoorten imiteert. De overige onderdelen zijn gemaakt van D16 duraluminium. De buitenoppervlakken van deze onderdelen zijn gepolijst.

Rijst. 4. Schetsen van unitonderdelen.

De elektrische activering van de luidsprekers van het apparaat wordt bepaald door de parameters van de versterker en subwoofers. Voor enkelbandsversterkers met een nominaal uitgangsvermogen van 5-10 W kunnen we de optie aanbevelen om de eenheid in Fig. 5, een.

Rijst. 5. Elektrische circuits voor het inschakelen van de luidsprekers van een akoestische eenheid.

Voor stereoversterkers met één laagfrequente luidspreker is de schakeling vereenvoudigd. In afb. Figuur 5, b toont bijvoorbeeld een diagram van het aansluiten van de eenheid op de geluidskolom van de bandrecorder Yauza-10. De smoorspoelen zijn gewikkeld op plastic frames met een diameter van 25 mm. Wikkelbreedte 30 mm. Choke Dr1 (Fig. 5, a) bevat 150, en Dr1 (Fig. 5, b) - 100 windingen PEV-2 1,04 draad.

En tot slot zou ik radioamateurs willen waarschuwen dat het gebruik van de beschreven akoestische eenheid alleen aan te raden is als de werkfrequentieband van de versterker groter is dan 8-10 kHz. Met een kleinere bandbreedte wordt het gebruik ervan ongerechtvaardigd en ineffectief.

Radio blz. 39-40, nr. 4, 1973