Страница 2 из 7 2. Во что это выливается
Поскольку расширение частотного диапазона вниз будет происходить
за счет коррекции АЧХ усилительного тракта, посмотрим, во что это выльется.
Так как в акустическом оформлении типа закрытый ящик (ЗЯ) ниже частоты среза
спад акустического давления происходит с крутизной 12Дб/окт. требуется корректор
2-го порядка (с подъемом АЧХ 12Дб/окт.), что-то вроде корректора
Линквитца. Для расширения частотного диапазона вниз по частоте с
50 до 20Гц (по –3Дб) суммарный подъем АЧХ составит 16Дб. Диаграммы входного
(зеленый график) и выходного напряжения усилителя (синий график), а также
результирующего акустического давления (черный график – SPL) на выходе АС
наглядно показывают как приходится напрягаться динамику, чтобы обеспечить
требуемый частотный диапазон на нестационарном сигнале.
Передачу фронта (атаку) огибающей, можно улучшать
и дальше коррекцией АЧХ, но здесь мы вступаем в область компромиссов…(мощность
УМ, максимальное объемное смещение, динамический диапазон, нелинейные искажения
и т.д…)
Вот что произойдет, если мы попытаемся при тех же исходных условиях
расширить АЧХ до 16Гц (по –3Дб):
При этом SPL, конечно, будет ближе по форме к исходной, но какой
ценой! И учтите при этом, что удвоение напряжения на выходе усилителя приводит
к учетверению мгновенной мощности…
Введение заранее известной НЧ-коррекции в электронный тракт
широко известно благодаря LINKWITZ LAB и относится к детерминистическим
(предопределенным) способам настройки АС. То есть перед расчетом параметров
корректирующей цепи необходимо знать все параметры каждой конкретной будущей
АС и быть уверенным, что они не изменятся в процессе эксплуатации. Иначе -
неизбежное искажение АЧХ - повышенная неравномерность в рабочей области частот.
Необходимость подавать значительную мощность на головку во время работы приводит
к параметрическому динамическому изменению механических и электрических параметров
динамической головки, как то,- смещение резонансной частоты, изменение добротности
за счет температурных процессов в катушке, тепловая интермодуляция, повышенные
нелинейные искажения за счет нелинейности подвеса, диффузородержателя, краевой
неравномерности магнитного поля в зазоре. Перечисленные отрицательные моменты
можно уменьшить выбором более мощной, качественной, а значит и более дорогой
динамической головки. Немного скрашивает этот момент то, что в НЧ-области
частот пороги заметности искажений достаточно велики, а амплитудно-частотные
искажения АС меньше амплитудно-частотных искажений, вносимых комнатой для
прослушивания .
Другим способом, позволяющим эффективно решать проблемы расширения частотного
диапазона и повышения качества звучания, является ЭМОС – электромеханическая
обратная связь. Основная идея этого способа - включить такой критический элемент,
как динамическая головка - основной источник частотных и нелинейных искажений,
в цепь отрицательной обратной связи активной АС. Для этого необходим датчик
(преобразователь физической величины в электрическую), каким-то образом подключенный
к "выходу" динамической головки. Что это даст? Управление непосредственно
одним из динамических параметров движущегося диффузора (линейным смещением,
скоростью, ускорением) посредством ЭМОС позволяет формировать требуемый ход
АЧХ в НЧ и ИНЧ области одновременно со снижением нелинейных искажений. Также
значительно снижается влияние динамических изменений параметров ДГ в процессе
работы, происходит улучшение наиболее существенных параметров АС. Степень
улучшения зависит от глубины получившейся ЭМОС (смотри теорию систем с ООС)
и, в том числе, в нашем случае, качества используемого датчика. Подходящий
для ЭМОС вид акустического оформления – это ЗЯ: единственная излучающая поверхность
(диффузор), перемещающаяся с контролируемым параметром движения и создает
требуемую АЧХ. В случае управления ускорением движения диффузора мы получим
SPL, пропорциональный входному сигналу, при управлении скоростью – потребуется
предварительная коррекция (подъем) НЧ сигнала в 6Дб/окт, при управлении смещением
– коррекция на НЧ составит 12Дб/окт. Здесь не предполагается рассматривать
достоинства и недостатки того или иного способа организации ЭМОС. Конкретно
будет рассмотрен вариант ЭМОС с пьезодатчиком ускорения, закрепленном на диффузоре
динамика.
Как уже было сказано, качество системы с ЭМОС сильно зависит от параметров
датчика. Одна из конструкций, получившаяся в результате долгого эволюционного пути , и будет рассмотрена.
|