Difuzor cu claxon pentru orice vreme de tip modular. Emițătoare de claxon Domeniul de aplicare a difuzoarelor

O antenă corn este o structură formată dintr-un ghid de undă radio și un corn metalic. Au o gamă largă de aplicații și sunt utilizate în echipamente de măsurare și ca dispozitiv independent.

Ce este asta

O antenă corn este un dispozitiv care constă dintr-un ghid de undă deschis și un radiator. Ca formă, astfel de antene sunt sectoriale H, sectori E, conice și piramidale. Antenele sunt de bandă largă, se caracterizează printr-un nivel mic de lobi. Designul cornului cu forță este simplu. Amplificatorul îi permite să fie de dimensiuni mici. De exemplu, sau lentilele aliniază faza valului și au un efect pozitiv asupra dimensiunilor dispozitivului.

Antena arată ca un clopot cu un ghid de undă atașat la ea. Principalul dezavantaj al cornului sunt parametrii săi impresionanți. Pentru a aduce o astfel de antenă în stare de funcționare, aceasta trebuie să fie amplasată la un anumit unghi. De aceea cornul este mai lung în lungime decât în secțiune transversală. Dacă am încerca să construim o astfel de antenă cu diametrul de un metru, ar fi de câteva ori mai lungă. Cel mai adesea, astfel de dispozitive sunt folosite ca iradiator de oglindă sau pentru întreținerea liniilor de relee radio.

Particularități

Modelul de radiație al unei antene corn este distribuția unghiulară a puterii sau a densității fluxului de energie pe unitatea de unghi. Definiția înseamnă că dispozitivul este în bandă largă, are o linie de alimentare și un nivel mic de lobi din spate ai diagramei. Pentru a obține o radiație puternic direcțională, este necesar să faceți cornul lung. Acest lucru nu este foarte practic și este considerat un dezavantaj al acestui dispozitiv.

Unul dintre cele mai modernizate tipuri de antene include cornurile parabolice. Caracteristica și avantajul lor principal sunt lobii laterali joase, care sunt combinați cu un model de radiație îngust. Pe de altă parte, dispozitivele parabolice sunt mari și grele. Un exemplu de acest tip este antena instalată pe stația spațială Mir.

În ceea ce privește proprietățile și caracteristicile tehnice, dispozitivele de claxon nu diferă de receptoarele instalate în telefoane mobile. Singura diferență este că acestea din urmă au antene compacte și sunt ascunse în interior. Cu toate acestea, antenele miniaturale cu corn pot fi deteriorate intern dispozitiv mobil, de aceea se recomanda protejarea carcasei telefonului cu o husa.

Tipuri

Există mai multe tipuri antene cu corn:

piramidal (realizat sub forma unei piramide tetraedrice cu sectiune transversala dreptunghiulara, folosit cel mai des);
sectorial (are claxon cu prelungire H sau E);
conic (realizat sub formă de con cu secțiune rotundă, emite unde polarizate circular);
ondulat (corn cu o lățime de bandă largă, nivel scăzut al lobilor laterali, folosit pentru radiotelescoape, antene parabolice și satelit);
corn-parabolic (combină un corn și o parabolă, are un model de radiație îngust, lobi laterali joase, funcționează la releu radio și stații spațiale).

Studiul antenelor corn vă permite să studiați principiul lor de funcționare, să calculați modelele de radiație și câștigul antenei la o anumită frecvență.

Cum functioneazã

Antenele de măsurare cu corn se rotesc în jurul propriei axe, situate perpendicular pe plan. Un detector special cu amplificare este conectat la ieșirea dispozitivului. Dacă semnalele sunt slabe, în detector se formează o caracteristică pătratică curent-tensiune. Undele electromagnetice sunt create de o antenă staționară, a cărei sarcină principală este transmiterea undelor de corn. Pentru a elimina caracteristica direcțională, se întoarce. Apoi citirile sunt luate de pe dispozitiv. Antena este rotită în jurul axei sale și toate datele modificate sunt înregistrate. Este folosit pentru a recepționa unde radio și radiații de frecvență ultraînaltă. Dispozitivul are avantaje uriașe față de unitățile bazate pe fire, deoarece este capabil să primească un volum mare de semnal.

Unde este folosit?

Antena corn este folosită ca dispozitiv separat și ca antenă pentru dispozitive de măsurare, sateliți și alte echipamente. Gradul de radiație depinde de deschiderea cornului antenei. Este determinat de dimensiunea suprafețelor sale. Acest dispozitiv este folosit ca iradiator. Dacă designul dispozitivului este combinat cu un reflector, acesta se numește corn-parabalic. Unitățile amplificate sunt adesea folosite pentru măsurători. Antena este folosită ca o oglindă sau ca alimentare cu fascicul.

Suprafața interioară a cornului poate fi netedă, ondulată, iar generatoarea poate avea o linie netedă sau curbată. Diferite modificări ale acestor dispozitive emițătoare sunt utilizate pentru a le îmbunătăți caracteristicile și funcționalitatea, de exemplu, pentru a obține o diagramă axisimetrică. Dacă este necesară corectarea proprietăților direcționale ale antenei, în deschidere sunt instalate lentile de accelerare sau decelerare.

Setări

Antena corn-parabolica este reglată în partea ghidului de undă folosind diagrame sau pini. Dacă este necesar, puteți realiza singur un astfel de dispozitiv. Antena aparține clasei de deschidere. Aceasta înseamnă că dispozitivul, spre deosebire de modelul cu fir, primește semnalul printr-o deschidere. Cu cât cornul antenei este mai mare, cu atât va primi mai multe unde. Întărirea este ușor de realizat prin creșterea dimensiunii unității. Avantajele sale includ bandă largă, simplitatea designului și repetabilitate excelentă. Dezavantajele sunt că atunci când se creează o antenă, este necesară o cantitate mare de consumabile.

Pentru a-ți face propria antenă piramidală, se recomandă utilizarea materiale ieftine, de exemplu carton galvanizat, rezistent, placaj în combinație cu folie metalică. Este posibil să se calculeze parametrii viitorului dispozitiv folosind un calculator online special. Energia primită de corn intră în ghidul de undă. Dacă schimbați poziția pinului, antena va funcționa pe o gamă largă. Atunci când creați un dispozitiv, rețineți că pereții interiori ai claxonului și ghidului de undă trebuie să fie netezi, iar clopotul trebuie să fie rigid la exterior.

Un difuzor cu claxon este un difuzor în care un claxon (o țeavă cu o secțiune transversală în continuă creștere) este utilizat pentru a concentra energia sonoră într-o anumită direcție.

Acest tip de difuzoare a devenit larg răspândit în sisteme puternice de întărire a sunetului și de adresare publică pe suprafețe mari. spatii deschise(pătrate, străzi).

Datorită utilizării unui claxon, se îmbunătățește coordonarea dintre rezistența mecanică relativ mare a sistemului de cap mobil și rezistența la sarcină destul de scăzută a mediului aerian, caracterizată prin rezistența la radiații. Claxonul crește rezistența la radiații și crește semnificativ eficiența difuzorului. Există mai multe forme de corn, dar cel mai frecvent este cornul exponențial, în care zona secțiune transversală crește exponențial

unde So este aria secțiunii transversale a începutului cornului (gâtului); - coeficientul de dilatare; x - coordonată măsurată de-a lungul axei cornului de la origine (gât) până la gură (Fig. 6.13)

Un claxon, ca un filtru electric de trecere înaltă, este caracterizat de o frecvență transmisă cea mai scăzută, numită frecvență critică, care depinde de coeficientul de expansiune al claxonului. Pentru reproducerea eficientă a inferioarei frecvențe audio cornul trebuie să fie de dimensiuni considerabile, ceea ce este principalul său dezavantaj. Prin urmare, în prezent, difuzoarele cu claxon sunt utilizate pe scară largă în principal ca legături de înaltă frecvență și sisteme acustice cu două și trei căi, deoarece pentru a reproduce frecvențe mai mari dimensiunile claxonului și ale întregului difuzor trebuie să fie mici.

Spre deosebire de alte difuzoare, un difuzor cu claxon se caracterizează printr-o directivitate ridicată a radiației undelor sonore și o gamă semnificativă (50 - 100 m), prin urmare, astfel de difuzoare sunt utilizate în primul rând pentru sunetul în spații mari deschise și încăperi alungite (stadioane, coridoare, galerii). În plus, difuzoarele cu claxon pot funcționa la temperaturi de – 20° – +60° C și nu se tem de umiditatea ridicată a aerului.

Atunci când sună încăperi mari, difuzoarele cu claxon sunt instalate una lângă alta și direcționate în direcții diferite. Datorită acestei aranjamente a difuzoarelor, este posibilă propagarea undelor sonore pe o zonă de câteva ori mai mare decât suprafața pe care o pot acoperi difuzoarele electrodinamice cu aceeași calitate a sunetului. Atunci când proiectați un sistem de adresare publică, merită să luați în considerare faptul că un difuzor cu claxon are un model de radiație cu un unghi de deschidere de aproximativ 30°.

Gama de frecvență de funcționare în care funcționează un difuzor cu claxon este determinat de scopul său și depinde de caracteristicile sale de proiectare. Un difuzor cu claxon poate funcționa atât într-o mică parte a spectrului de frecvență audio și poate ocupa o bandă destul de largă (de la 100 Hz la 6 kHz). Puterea de ieșire furnizată de un difuzor cu claxon variază de obicei între 5 și 100 de wați.

Deoarece directivitatea radiației crește la frecvențe mai mari, două mijloace sunt utilizate cu succes pentru a extinde caracteristicile de directivitate în difuzoarele cu claxon de înaltă frecvență. Primul mijloc este de a secționa cornul, ca urmare a căruia se transformă într-un mănunchi de coarne adiacente de o secțiune transversală mai mică, ale căror axe sunt curbate și dispuse ca un evantai (Fig. 27, a).

Orez. 4 Claxon secțional (a) și lentilă acustică (b)

Principiul de funcționare al unui astfel de dispozitiv este că, deși direcționalitatea radiației fiecărei secțiuni a cornului de-a lungul axei crește la frecvențe mai mari, datorită faptului că axele secțiunilor individuale ale cornului sunt înclinate, radiația lor este direcționată. în cadrul unui unghi mai larg format de evantaiul axelor. Prin urmare, unghiul de deschidere al caracteristicii de directivitate a unui difuzor practic nu depinde de frecvență, deoarece este determinat de aranjarea spațială a secțiunilor individuale ale claxonului. Aceasta este echivalentă cu radiația unui grup de difuzoare individuale situate una lângă alta pe o suprafață sferică, astfel încât axele lor, convergente în centrul sferei, formează unghiuri ascuțite identice între ele.

Un alt mijloc eficient de atenuare a directivității unui claxon de difuzor este o lentilă acustică (Fig. 27.6), care este mai ușor de fabricat decât un claxon cu mai multe celule secționat. Principiul de funcționare al unei lentile acustice este similar cu acțiunea lentilelor optice divergente, care transformă o undă plană care se propagă de-a lungul axei într-una sferică sau cilindrică.

Diferența dintre lentilele optice și cele acustice este că o lentilă optică transformă o undă plană, schimbându-și viteza pe măsură ce trece prin lentilă și cu atât mai mult cu cât drumul său prin lentilă este mai lung. Modificarea vitezei undei în lentilă se datorează materialului său (sticlă), în care viteza de propagare a luminii este mai mică decât în aer. Într-o lentilă acustică, viteza sunetului este aceeași peste tot și transformarea undei are loc datorită diferenței de lungimi de cale a undelor care trec prin lentilă la centru și la periferie. Modificarea lungimii traseelor undei într-o lentilă acustică se realizează prin canale sau fante înclinate, care prelungesc calea undei sonore create de difuzor.

În funcție de simetria axială a lentilei și de poziția acesteia în spațiu, este posibilă extinderea caracteristicii de directivitate a difuzorului cu corn atât în plan orizontal, cât și vertical sau doar într-unul dintre ele.

Principal dezavantaj Difuzoarele cu radiație directă se caracterizează prin eficiența lor extrem de scăzută. Motivul pentru aceasta este nepotrivirea dintre rezistențele sistemului mecanic și mediu. Pentru a crește rezistența la radiații, ar fi necesară creșterea dimensiunii emițătorului, dar aceasta implică o creștere a rezistenței mecanice a masei emițătorului și nu asigură un câștig de eficiență. Deoarece difuzorul îndeplinește două funcții: funcția de conversie a vibrațiilor mecanice în vibrații acustice și funcția de radiare a acestor vibrații în mediu, această contradicție poate fi rezolvată doar prin separarea acestor funcții. Această separare a funcțiilor se realizează în difuzoare cu claxon.

Din luarea în considerare a dependenței de frecvență a impedanței de intrare a unui corn exponențial de lungime infinită (vezi Fig. 6.13, curbe 1, 2 ) rezultă că componenta activă a rezistenței claxonului pentru frecvențe,

Orez. 6.13. Claxon exponențial: schița claxonului și dependența componentelor active și reactive ale impedanței de intrare a claxonului de frecvență ( 1 - componentă activă pentru un corn exponenţial de lungime infinită; 2 - o componentă reactivă pentru acesta; 3 - componentă activă pentru aceasta în cazul lungimii finite; 4 - componenta activă a impedanței de intrare pentru un corn conic)

sub critic, egal cu zero, este prezentă doar componenta reactivă. Acest lucru indică faptul că cornul la aceste frecvențe nu radiază energie în spațiul înconjurător, ci o stochează și o returnează după terminarea oscilațiilor forțate sub forma oscilațiilor sale libere în sistemul mecanic. Componenta reactivă este de natură inerțială, adică este o masă oscilantă introdusă în sistemul mecanic. Această componentă la frecvențe medii și înalte este neglijabilă, iar la frecvențe joase peste frecvența critică, în cele mai multe cazuri poate fi neglijată fără a introduce o eroare sesizabilă, așa că nu o vom lua în calcul pe viitor.

Peste frecvența critică, componenta activă crește rapid la o rezistență egală cu rezistența unei unde plane și apoi rămâne constantă. Legea schimbării sale seamănă cu răspunsul în frecvență al unui filtru trece-înalt. Pentru comparație, în fig. 6,13 (curba 4 ) arată dependența de frecvență a impedanței de intrare a unui claxon conic, care are o creștere mult mai puțin abruptă la frecvențele înalte. Acesta este dezavantajul unui corn conic în comparație cu unul exponențial.

Cu cât divergența este mai abruptă, cu atât frecvența critică a unui claxon exponențial este mai mare, cu atât este mai mare, astfel încât pentru a deplasa în jos limita inferioară a intervalului de frecvență, este necesar să se utilizeze claxone cu o divergență plată.

În coarnele de lungime finită, din cauza nepotrivirii impedanțelor cornului cu mediu inconjurator apar reflexiile undelor sonore din gura sa. Unde stătătoare se ridică în corn. Și din această cauză, răspunsul în frecvență al impedanței de intrare a claxonului devine sub formă de undă (vezi Fig. 6.13, curba 3 ), însă, numai la frecvențe joase, la care frontul undei emise este aproape de sferic. Pentru frecvențele medii și înalte, lungimile undelor emise se dovedesc a fi mai multe dimensiuni orificiul radiant al cornului și, prin urmare, frontul de undă de la capătul cornului devine plat și rămâne așa după părăsirea acestuia. Ca urmare, undele nu sunt reflectate de la capătul cornului. Deoarece dimensiunile orificiului de ieșire pentru difuzoarele de bandă largă sunt luate în intervalul 0,6-1 m, acest fenomen se observă pornind de la o frecvență de 300-500 Hz ( d=λ ).

Ieșirea cornului determină și direcția radiației sale. În fig. 6.3 caracteristicile de directivitate pentru o diafragmă cu piston într-un ecran infinit au fost date la diferite rapoarte d/λ. Se dovedește că aceste relații sunt aproape complet potrivite pentru un emițător de corn dacă lungimile de undă emise sunt mai mici decât dimensiunile găurii de ieșire. În acest caz, se formează un val de-a lungul frontului în orificiul cornului, aproape de plat. În consecință, cu o dimensiune a gurii cornului de 0,6-1 m pentru frecvențe peste 300-500 Hz, aceste rapoarte pot fi utilizate. La frecvențe joase, radiația de la deschiderea claxonului va fi mai puțin direcțională decât cea a unei diafragme a pistonului, deoarece din cauza lipsei unui ecran va exista o divergență a undelor în colț. 4πîn loc de 2π.

Lungimea claxonului este determinată din (6.20) de raportul dintre zonele deschiderilor de intrare și de ieșire ale claxonului:

Dacă trebuie să aveți o directivitate ascuțită și o limită inferioară inferioară a intervalului de frecvență transmisă, ar trebui să măriți deschiderea de ieșire a claxonului și să reduceți frecvența critică, drept urmare trebuie să luați un claxon lung. Pentru a face acest lucru, cornul este adesea rulat sau pliat (Fig. 6.14).

Factorul de concentrare al coarnelor depinde de frecvență. La frecvențe medii ajunge la 30-50. O concentrație atât de mare creează o presiune a sunetului axială mare, iar cornul de transmisie pare să amplifice sunetul. De fapt, concentrează doar energia sonoră într-o direcție specifică. În plus, datorită consistenței rezistențelor claxonului și mediului, pe de o parte, și claxonului și sistemului oscilant mecanic, pe de altă parte, puterea radiată la utilizarea unui claxon este mai mare decât fără acesta.

Comparați aceste date cu datele pentru alamă instrumente muzicale: Cu cât registrul unui instrument este mai mic, cu atât cornul acestuia este mai lung.

d- diametrul orificiului de iesire a claxonului. În acest caz, coeficientul de concentrație Ω = 25 pe o gamă largă de frecvențe.

Orez. 6.14. Tipuri de coarne:

A) corn dublu; b) corn secțional; V) corn îndoit

Coarnele cu o gaură de ieșire dreptunghiulară au devenit larg răspândite. Astfel de coarne au direcții diferite în planuri reciproc perpendiculare care trec prin axa cornului, axa longitudinală și transversală a găurii de ieșire. Direcționalitatea în fiecare dintre aceste planuri (longitudinal și transversal) este determinată de raportul dintre dimensiunile ieșirii pe o parte și lungimea de undă pe cealaltă (6.19). Sunt adesea folosite coarne duble rotunde, adică două coarne separate cu găuri de ieșire adiacente (vezi Fig. 6.14). A). Astfel de coarne pot fi considerate aproximativ drept coarne cu o gaură de ieșire dreptunghiulară având dimensiuni transversale dȘi 2d, Unde d- diametrul orificiului de iesire a claxonului.

În cazurile în care este necesar să existe aceeași radiație într-un unghi solid de aproximativ π/2, independent de frecvență, se folosesc coarne secționate (vezi Fig. 6.14 b).

Pe lângă distorsiunile de frecvență, claxonul introduce distorsiuni neliniare datorită mărimii mari și modificării bruște a amplitudinii presiunii sonore într-o lungime de undă la gâtul cornului.

Un difuzor este un dispozitiv care convertește un semnal electric de sunet la intrare într-un semnal acustic sonor la ieșire. Pentru a asigura o calitate corespunzătoare, difuzorul trebuie să funcționeze puternic și eficient - să reproducă semnalul sonor în intervalele permise (audible) dinamice (85-120dB) și frecvență (200-5000Hz).

Difuzoarele au cea mai largă aplicație în diverse sfere ale activității umane: în industrie, transport, sport, cultură și servicii pentru consumatori. De exemplu, în industrie, difuzoarele sunt folosite pentru a furniza comunicații de adresare publică (PAC), în transport - pentru comunicații de urgență, anunțuri, în sfera domestică - pentru alerte de paginare, precum și difuzări muzicale de fundal. În domeniul culturii și sportului, profesionist Sisteme acustice, conceput pentru decorarea muzicală de înaltă calitate a evenimentelor. Sistemele de suport de sunet (SSS) sunt construite pe baza unor astfel de sisteme. Difuzoarele sunt utilizate activ într-o gamă largă de măsuri organizatorice pentru protejarea populației: în domeniul securității - în sistemele de avertizare și controlul evacuării (SAEC), în domeniul apărării civile - în sistemele locale de avertizare (LSA) și sunt destinate avertizare directă (sonorică) a persoanelor în caz de incendiu și situații de urgență.

2. Difuzoare cu transformator

Difuzoare cu transformator - difuzoarele cu transformator încorporat sunt elementele executive finale în sistemele de difuzare cu fir, pe baza cărora sunt construite sisteme de avertizare la incendiu, sisteme locale de avertizare și sisteme de adresare publică. În astfel de sisteme, este implementat principiul potrivirii transformatorului, în care un difuzor separat sau o linie cu mai multe difuzoare este conectată la ieșirea de înaltă tensiune a amplificatorului de difuzare. Transmisia semnalului într-o linie de înaltă tensiune vă permite să mențineți cantitatea de putere transmisă reducând componenta curentă, reducând astfel la minimum pierderile pe fire. Într-un difuzor cu transformator, există 2 etape de conversie. În prima etapă, un transformator este utilizat pentru a reduce tensiunea semnalului electric audio de înaltă tensiune; în a doua etapă, semnalul electric este convertit într-un semnal sonor acustic.

Ilustrația arată partea din spate a unui difuzor cu transformator montat pe perete. Difuzorul cu transformator este format din următoarele părți:

Carcasa difuzorului in functie de Domenii de utilizare poate fi realizat din diverse materiale, dintre care cel mai răspândit astăzi este plasticul ABC. Carcasa este necesară pentru instalarea ușoară a difuzorului, protejarea pieselor sub tensiune de praf și umiditate, îmbunătățirea caracteristicilor acustice și formarea modelului de directivitate necesar (NDP).

Transformatorul coborâtor este conceput pentru a reduce tensiunea de înaltă tensiune a liniei de intrare (15/30/60/120V sau 25/75/100V) până la tensiunea de funcționare a convertorului electrodinamic (difuzor). Înfășurarea primară a unui transformator poate conține mai multe prize (de exemplu, putere maximă, 2/3 putere, 1/3 putere), permițând puterea de ieșire să varieze. Robinetele sunt marcate și conectate la blocurile terminale. Astfel, fiecare astfel de priză are propria impedanță (r, Ohm) - reactanța (a înfășurării primare a transformatorului) în funcție de frecvență. Alegând (cunoscând) valoarea impedanței, puteți calcula puterea (p, W) a difuzorului la diferite tensiuni (u, V) a liniei de difuzare de intrare, astfel:

p = u 2 / r

Blocul de borne oferă confort pentru conectarea liniei de difuzare la diferite prize ale înfășurării primare a difuzorului transformatorului.

Difuzorul este un dispozitiv pentru convertirea unui semnal electric la intrare într-un semnal acustic audio (audibil) la ieșire. Se conectează la înfășurarea secundară a transformatorului descendente. Într-un difuzor cu claxon, rolul difuzorului este jucat de un șofer atașat rigid de claxon.

3. Dispozitiv difuzor

Difuzor (transductor electrodinamic) este un difuzor care convertește un semnal electric de la intrare în unde sonore la ieșire folosind o diafragmă în mișcare mecanică sau un sistem difuzor (vezi figura, imagine luată de pe Internet).

Unitatea principală de lucru a unui difuzor electrodinamic este un difuzor, care transformă vibrațiile mecanice în vibrații acustice. Conul difuzorului este antrenat de o forță care acționează asupra unei bobine atașate rigid de acesta și situată într-un câmp magnetic radial. Există o scurgere în bobină curent alternativ, corespunzător semnalului audio pe care difuzorul ar trebui să-l reproducă. Câmpul magnetic din difuzor este creat de un magnet permanent inel și un circuit magnetic format din două flanșe și un miez. Bobina, sub influența forței Ampere, se mișcă liber în spațiul inelar dintre miez și flanșa superioară, iar vibrațiile sale sunt transmise difuzorului, care la rândul său creează vibrații acustice care se propagă în aer.

4. Dispozitiv difuzor claxon

Difuzorul cu claxon este mijlocul (primar activ) de reproducere a semnalului acustic audio în intervalele de frecvență și dinamice permise. Trăsăturile caracteristice ale claxonului sunt asigurarea unei presiuni acustice ridicate datorită unui unghi de deschidere limitat și a unui interval de frecvență relativ îngust. Difuzoarele cu claxon sunt folosite în principal pentru anunțuri vocale și sunt foarte utilizate pe scară largă în locuri cu nivel crescut zgomot – parcări subterane, stații de autobuz. Sunetul foarte concentrat (dirijat îngust) le permite să fie utilizate pe căile ferate. statii, in metrou. Cel mai adesea, difuzoarele cu claxon sunt folosite pentru a suna zone deschise - parcuri, stadioane.

Un difuzor cu claxon (claxon) este un element de potrivire între șofer (emițător) și mediu. Șoferul, conectat rigid la claxon, transformă semnalul electric în energie sonoră, care este recepționată și amplificată în claxon. Energia sonoră din interiorul claxonului este amplificată datorită unei forme geometrice speciale care asigură o concentrație mare de energie sonoră. Utilizarea unui canal concentric suplimentar în design face posibilă reducerea semnificativă a dimensiunii claxonului, păstrând în același timp caracteristicile de calitate.

Claxonul este format din următoarele părți (a se vedea figura, imaginea luată de pe Internet):

diafragmă metalică (a);
bobină sau inel (b);
magnet cilindric (c);
driver de compresie (d);
canal concentric sau proiecție (e);
megafon sau bugle (f).

Un difuzor cu claxon funcționează după cum urmează: un semnal sonor electric este transmis la intrarea unui driver de compresie (d), care îl transformă într-un semnal acustic la ieșire. Șoferul este atașat (rigid) de claxon (f) oferind o presiune sonoră ridicată. Driverul este format dintr-o diafragmă metalică rigidă (a) antrenată (excitată) de o bobină (bobină sau inel b) înfășurată în jurul unui magnet cilindric (c). Sunetul din acest sistem se propagă de la șofer, trecând printr-un canal concentric (e), este amplificat exponențial în claxon (f) și apoi merge la ieșire.

NOTĂ: În diverse literaturi și în funcție de context, pot fi găsite următoarele denumiri ale claxonului - megafon, buluță, difuzor, reflector, trompetă.

5. Conectarea difuzoarelor transformatorului

În sistemele de difuzare, cea mai comună opțiune este atunci când mai multe difuzoare cu transformator trebuie conectate la un amplificator de transmisie, de exemplu, pentru a crește volumul sau aria de acoperire.

Dacă aveți un număr mare de difuzoare, cel mai convenabil este să le conectați nu direct la amplificator, ci la o linie, care, la rândul său, este conectată la amplificator sau la comutator (vezi figura).

Lungimea unor astfel de linii poate fi destul de mare (până la 1 km). Mai multe astfel de linii pot fi conectate la un amplificator și trebuie respectate următoarele reguli:

REGULA 1: Difuzoarele cu transformator sunt conectate la amplificatorul de transmisie (numai) în paralel.

REGULA 2: Puterea totală a tuturor difuzoarelor conectate la amplificatorul de transmisie (inclusiv prin modulul releu) nu trebuie să depășească puterea nominală a amplificatorului de difuzare.

Pentru confortul și fiabilitatea conexiunii, este necesar să folosiți blocuri de borne speciale.

6. Clasificarea difuzoarelor

O posibilă clasificare a difuzoarelor este prezentată în figură.

Difuzoarele pentru sistemele de adresare publică pot fi clasificate în următoarele categorii:

După domeniul de aplicare,
Conform caracteristicilor,
De proiectare.

7. Zona de aplicare a difuzoarelor

Difuzoarele au o gamă largă de aplicații: de la difuzoarele folosite în liniște în interior, până la difuzoarele folosite în zone deschise zgomotoase, în funcție de caracteristicile acustice - de la anunțuri vocale până la difuzarea muzicii de fundal.

În funcție de condițiile de funcționare și zona de aplicare, difuzoarele pot fi împărțite în 3 grupuri principale:

Difuzoare de interior – utilizate pentru utilizare în spații închise. Acest grup de difuzoare se caracterizează printr-un grad scăzut de protecție (IP-41).
Difuzoare externe – utilizate pentru utilizare în spații deschise. Astfel de difuzoare sunt uneori numite difuzoare de exterior. Acest grup de difuzoare se caracterizează printr-un grad ridicat de protecție (IP-54).
Difuzoarele rezistente la explozie (antiexplozive) sunt utilizate pentru utilizare în zone explozive sau în zone cu un conținut ridicat de substanțe agresive (explozive). Acest grup de difuzoare se caracterizează printr-un grad ridicat de protecție (IP-67). Astfel de difuzoare sunt folosite în industria petrolului și gazelor, la centralele nucleare etc.

Fiecare dintre grupuri poate fi asociat cu o clasă (grad) corespunzătoare de protecție IP. Gradul de protecție este înțeles ca o metodă care limitează accesul la părți periculoase sub tensiune și mecanice, pătrunderea obiectelor solide și (sau) a apei în carcasă.

Gradul de protecție a carcasei echipamentelor electrice este marcat folosind marca internațională de protecție (IP) și două numere, primul dintre care înseamnă protecție împotriva pătrunderii obiectelor solide, al doilea - împotriva pătrunderii apei.

Cele mai comune grade de protecție pentru difuzoare sunt:

IP-41 unde: 4 – Protecție împotriva obiectelor străine mai mari de 1 mm; 1 – Apa care picura pe verticală nu trebuie să interfereze cu funcționarea dispozitivului. Difuzoarele din această clasă sunt cel mai adesea instalate în spații închise.
IP-54 unde: 5 – Protecție împotriva prafului, în care o anumită cantitate de praf poate pătrunde în interior, dar aceasta nu trebuie să interfereze cu funcționarea dispozitivului; 4 – Stropi. Protecție împotriva stropilor care cad în orice direcție. Difuzoarele din această clasă sunt cel mai adesea instalate în zone deschise.
IP-67 unde: 6 – Etanșeitatea la praf, în care praful nu trebuie să intre în aparat, protecție completă împotriva contactului; 7 – În timpul scufundării de scurtă durată, apa nu trebuie să intre în cantități care să interfereze cu funcționarea dispozitivului. Difuzoarele din această clasă sunt instalate în locuri supuse influențelor critice. Există și grade mai mari de protecție.

8. Caracteristicile difuzorului

Difuzoarele, în funcție de domeniul de aplicare și clasa de sarcini care se rezolvă, pot fi clasificate în continuare după următoarele criterii:

prin lățimea răspunsului amplitudine-frecvență (AFC);
prin lățimea modelului de radiație (WPD);
după nivelul presiunii sonore.

8.1 Clasificarea difuzoarelor după lățimea răspunsului în frecvență

În funcție de lățimea răspunsului în frecvență, difuzoarele pot fi împărțite în bandă îngustă, ale căror benzi sunt suficiente doar pentru reproducerea informațiilor de vorbire (de la 200 Hz la 5 kHz) și în bandă largă (de la 40 Hz la 20 kHz), folosit pentru reproducerea nu numai a vorbirii, ci și a muzicii.

Răspunsul în frecvență al unui difuzor în ceea ce privește presiunea sonoră este o dependență grafică sau numerică a nivelului presiunii sonore de frecvența semnalului dezvoltat de difuzor într-un anumit punct din câmpul liber, situat la o anumită distanță de centrul de lucru. la o valoare constantă a tensiunii la bornele difuzorului.

În funcție de lățimea răspunsului în frecvență, difuzoarele pot fi în bandă îngustă sau în bandă largă.

Difuzoarele de bandă îngustă se caracterizează printr-un răspuns în frecvență limitat și, de regulă, sunt folosite pentru a reproduce informații de vorbire în intervalul de la 200...400 Hz - o voce masculină joasă, la 5...9 kHz - o voce feminină înaltă.

Difuzoarele cu bandă largă se caracterizează printr-un răspuns larg în frecvență. Calitatea sunetului unui difuzor este determinată de mărimea neuniformității răspunsului în frecvență - diferența dintre valorile maxime și minime ale nivelurilor de presiune sonoră într-un interval de frecvență dat. Pentru a asigura o calitate adecvată, această valoare nu trebuie să depășească 10%.

8.2 Clasificarea difuzoarelor în funcție de lățimea diagramei de radiație

Lățimea modelului de directivitate (DPW) este determinată de tipul și designul difuzorului și depinde în mod semnificativ de gama de frecvență.

Difuzoarele cu un PDP îngust sunt numite foarte direcționale (de exemplu, difuzoare cu claxon, spoturi). Avantajul unor astfel de difuzoare este presiunea ridicată a sunetului.

Difuzoarele cu NDP larg sunt numite larg-direcțional (de exemplu, sisteme acustice, coloane de sunet, difuzoare de cabinet).

8.3 Clasificarea difuzoarelor după presiunea sonoră

Difuzoarele pot fi distinse în mod convențional prin nivelul lor de presiune sonoră.

Nivelul presiunii sonore SPL (Sound Pressure Level) - valoarea presiunii sonore măsurată pe o scară relativă, raportată la o presiune de referință de 20 μPa, corespunzătoare pragului de audibilitate a unei unde sonore sinusoidale cu o frecvență de 1 kHz. Valoarea SPL, numită sensibilitatea difuzorului (măsurată în decibeli, dB), ar trebui să fie distinsă de nivelul (maximum) al presiunii sonore, SPL maxim, care caracterizează capacitatea difuzorului de a reproduce fără distorsiuni nivelul superior al intervalului dinamic declarat. Astfel, presiunea sonoră a unui difuzor (în pașapoarte notate ca maxSPL) se numește altfel volumul difuzorului și constă în sensibilitatea (SPL) și puterea electrică (plăcuță) (P, W), convertită în decibeli (dB), conform regula „zece logaritmi”:

maxSPL = SPL + 10Lg(P)

Din această formulă este clar că un nivel ridicat sau scăzut al presiunii sonore (intensitatea) depinde în mare măsură nu de puterea sa electrică, ci de sensibilitatea determinată de tipul de difuzor.

Difuzoarele de interior, de regulă, au un maxSPL care nu depășește 100dB, în timp ce presiunea sonoră, de exemplu, a difuzoarelor cu claxon poate ajunge la 132dB.

8.4 Clasificarea difuzoarelor după proiectare

Difuzoarele pentru sistemele de difuzare variază ca design. În cel mai general caz, difuzoarele pot fi împărțite în difuzoare de cabinet (cu un difuzor electrodinamic) și difuzoare cu claxon. Difuzoarele de cabinet, la rândul lor, pot fi împărțite în tavan și perete, mortare și deasupra capului. Difuzoarele cu claxon pot diferi în formă de deschidere - rotundă, dreptunghiulară, material - plastic, aluminiu.

Un exemplu de clasificare a difuzoarelor după design este dat în articolul „ Caracteristici de design difuzoare ROXTON”.

9. Amplasarea difuzoarelor

Una dintre sarcinile urgente este alegerea corecta tip, cantitate. Cu schema corectă de plasare a difuzoarelor puteți obține rezultate bune - Calitate superioară calitatea sunetului, inteligibilitatea fundalului, distribuția uniformă (confortabilă) a sunetului. Să dăm câteva exemple.

Pentru a suna zonele deschise, se folosesc difuzoare cu claxon datorita caracteristicilor lor precum un grad ridicat de directionalitate a sunetului si eficienta ridicata.

Se recomandă instalarea de proiectoare sonore în coridoare, galerii și alte încăperi extinse. Sporul poate fi instalat fie la capatul coridorului - un reflector unidirectional, fie in mijlocul coridorului - un reflector bidirectional si poate patrunde cu usurinta lungimi de cateva zeci de metri.

Atunci când se utilizează difuzoare de tavan, este necesar să se țină cont de faptul că unda sonoră de la difuzor se propagă perpendicular pe podea, prin urmare, zona sunată, determinată la înălțimea urechilor ascultătorilor, este un cerc, a cărui rază pentru se ia un model de radiație de 90° egal cu diferența dintre înălțimea tavanului (montarea difuzorului) și distanța până la marcaje de 1,5 m de podea (conform documentelor normative).

În majoritatea problemelor de calcul a acusticii tavanului, se utilizează metoda razelor (geometrice), în care undele sonore sunt identificate cu raze geometrice. În acest caz, modelul de radiație al difuzorului de tavan determină unghiul vârfului triunghiului dreptunghic, iar jumătate din bază determină raza cercului. Astfel, pentru a calcula suprafața exprimată de un difuzor de tavan, este suficientă teorema lui Pitagora.

Pentru a oferi un sunet uniform în întreaga cameră, difuzoarele trebuie instalate astfel încât zonele rezultate să se suprapună ușor unele pe altele. Numărul necesar de difuzoare se obține din raportul dintre suprafața sună și zona sunata de un difuzor. Amplasarea difuzoarelor este determinată de geometria clădirii. Distanța dintre difuzoare, sau distanța, este determinată în funcție de zonele de acoperire. Dacă amplasarea este incorectă (depășind înălțimea), câmpul sonor va fi distribuit neuniform, iar în unele zone vor exista scăderi care agravează percepția.

În cazul utilizării difuzoarelor cu presiune sonoră ridicată, nivelul fondului de reverberație crește, ceea ce duce la un fenomen atât de negativ precum ecou. Pentru a compensa acest efect, podeaua și pereții camerei sunt acoperite sau tăiate cu materiale fonoabsorbante (de exemplu, covoare). O altă cauză a reverberației este plasarea necorespunzătoare a difuzoarelor. În încăperile cu tavan înalt, difuzoarele care sunt amplasate strâns unele pot provoca multe interferențe între ele. Pentru a reduce această influență, este indicat să amplasați difuzoarele la o distanță mai mare, dar pentru a menține caracteristicile va trebui să creșteți puterea. În astfel de cazuri, poate fi recomandată utilizarea difuzoarelor audio suspendate.

Amplasarea difuzoarelor în încăperi se realizează după calcule preliminare. Calculele pot confirma și determina diverse modele de aranjare, dintre care cele mai eficiente sunt: aranjarea în funcție de „zăbrele pătrate”, „triunghi”, model de șah. Pentru amplasarea difuzoarelor în coridoare, principalul parametru de proiectare este distanța.

Problemele legate de calculele electroacustice și de amplasarea difuzoarelor vor fi tratate în detaliu în articolul următor.

După cum știți, un difuzor poate fi încărcat cu claxon. Există două modificări cunoscute ale dispozitivului cu capul cornului. În primul dintre ele, așa-numitul gât larg, gâtul cornului este direct adiacent difuzorului capului. Datorită faptului că gura are un diametru mai mare decât diametrul difuzorului capului, direcționalitatea unui astfel de corn este mai ascuțită decât direcționalitatea capului. Prin urmare, energia sonoră este concentrată pe axa claxonului și presiunea sonoră crește aici.

În a doua modificare (gât îngust), cornul este conectat la diafragma (difuzorul) capului printr-o cameră de pre-corn, care joacă un rol similar cu cel al unui transformator de potrivire electrică. Aici rezistența mecanică a sistemului de mișcare al capului și gâtului cornului este consistentă, ceea ce crește sarcina asupra diafragmei și, parcă, crește rezistența la radiații, datorită căreia eficiența crește foarte mult. Astfel, acest lucru face posibilă obținerea unei presiuni sonore ridicate.

Există multe tipuri diferite de coarne, dar practic cel mai des folosit în echipamentele de uz casnic este un corn exponențial, a cărui secțiune transversală variază conform legii:

S = S 0 ∙ e βx ,

Unde S 0 – zona de intrare a cornului,

β – indicele exponentului.

În fig. 1 prezintă diferite profiluri de claxon:

După cum se poate deduce din formula de mai sus, secțiunea transversală a unui astfel de corn crește cu același procent pentru fiecare unitate a lungimii sale axiale. Valoarea acestui increment procentual determină frecvența limită inferioară a claxonului. În fig. Figura 2 arată dependența creșterii procentuale a secțiunii transversale pe 1 cm de lungime axială de frecvența limită inferioară. Deci, de exemplu, pentru a se asigura că claxonul reproduce frecvența limită inferioară de 60 Hz, aria secțiunii transversale trebuie să crească cu 2% pentru fiecare 1 cm din lungimea sa axială. Această dependență poate fi reprezentată și sub forma următoarei expresii:

f UAH = 6,25 ∙ 10 3 ∙ lg (0,01 k + 1)

Unde k – creșterea ariei secțiunii transversale, %.

Pentru frecvențele joase (până la 500 Hz), această expresie este simplificată și ia forma: f UAH = 27k

Dacă cornul este format dintr-o secțiune transversală pătrată sau circulară, atunci latura pătratului sau diametrul cercului ar trebui să crească pentru fiecare 1 cm din lungimea cornului cu √ k la sută. Dacă este alcătuit dintr-o secțiune transversală dreptunghiulară cu o înălțime constantă, atunci lățimea secțiunii cornului ar trebui să crească cuk procente pentru fiecare 1 cm din lungimea sa.

Cu toate acestea, menținerea creșterii procentuale necesare în secțiunea transversală nu este încă suficientă pentru o bună reproducere a frecvențelor joase. Este necesar să aveți o zonă suficientă a ieșirii sale - gura. Diametrul său (sau diametrul unui cerc egal) ar trebui să fie:

D ≥ λ UAH / ∏ ≈ 110/f gr.n

Astfel, pentru o frecvență de tăiere mai mică de 60 Hz, diametrul gurii va fi de aproximativ 1,8 m. Pentru frecvențe de tăiere mai mici, dimensiunea gurii va fi și mai mare. În plus, capul cornului, în timp ce reproduce bine frecvențele joase (mai susf UAH ), nu reproduce suficient de bine o gamă largă de frecvențe. Având în vedere acest lucru, este indicat să aveți două capete de corn: unul pentru reproducerea frecvențelor joase și celălalt pentru frecvențe înalte. În fig. Figura 3 prezintă aspectul și secțiunea transversală a unui astfel de difuzor cu două capete de claxon și un bass reflex pentru reproducerea frecvențelor de mai jos.f UAH piesa bucala

Utilizarea modelelor de claxon de joasă frecvență în spațiile rezidențiale este limitată de dimensiunea camerei. Cu toate acestea, dacă există o astfel de posibilitate, atunci calculul cornului ar trebui să înceapă prin specificarea zonei gurii la frecvența limită inferioară selectată, reducând secțiunea transversală cu procente pentru fiecare 1 cm de lungime axială până la o se atinge o zonă secțională egală cu aria difuzorului capului. În același timp, pentru a împerechea capul cu un corn cu gât larg, cornul trebuie să aibă o secțiune transversală de aceeași formă, adică. rotunde sau eliptice. Pentru coarnele cu gât îngust, identitatea formei secțiunii transversale și a diafragmei capului nu este necesară, deoarece gâtul și diafragma sunt articulate prin camera pre-corn. Rețineți că înălțimea camerei trebuie să fie semnificativ mai mare decât amplitudinea oscilațiilor sistemului de mișcare al capului pentru a evita apariția unor distorsiuni neliniare puternice din cauza asimetriei deformării volumului de aer din cameră. Cu toate acestea, dacă înălțimea pre-cornului este prea mare, reproducerea la frecvență înaltă este afectată.

Uneori pentru a reduce dimensiuni Difuzoarele folosesc coarne rulate, ale căror diferite modele sunt prezentate în Fig. 4. Coarnele rulate sunt calculate aproape în același mod ca și cele obișnuite. La calcularea profilului, este necesar să vă asigurați că nu există schimbari bruste secțiuni transversale care cauzează nereguli în răspunsul în frecvență.

Familia de difuzoare cu claxon produse de Inter-M a fost extinsă cu un produs modular. Noul difuzor este format din două părți independente: claxonul acustic SH-317 și driverul opțional detașabil DU-30T (sau DU-40T).

Claxonul acustic și capul șoferului sunt conectate folosind o conexiune filetată unificată. Acest lucru face posibilă înlocuirea pur și simplu a modulelor atunci când selectați puterea unui difuzor, întreținerea sau repararea acestuia.

Utilizarea principiului modular contribuie la atingerea unui nivel superior caracteristici tehnice difuzoarele cu claxon, iar capacitatea de a conecta independent modulele individuale între ele permite utilizatorului să monteze un difuzor cu caracteristicile tehnice necesare.

Difuzorul se caracterizează printr-un răspuns în frecvență mai uniform, presiune ridicată a sunetului, claritatea reproducerii vorbirii și rezistență la condiții externe extreme. Este recomandabil să-l folosiți pentru stadioane de sondare, zone de centre comerciale, parcuri, parcări, șantiere de construcții, etaje fabrici, depozite.

Scop

Un difuzor modular pentru orice vreme constând dintr-un dispozitiv de claxon SH-317 și un cap de șofer DU-30T (DU-40T) este proiectat pentru transmiterea mesajelor vocale în sistemele audio de difuzare cu tensiuni de până la 100 V în interior și în spații deschise.

Timp de livrare estimat: a comanda

Proiecta

Difuzorul este format dintr-un claxon acustic și un cap de șofer. Claxonul și capul sunt fabricate ca componente independente, complementare, conectate între ele folosind un filet paralel de 1-3/8” OD 18 TPI. Această conexiune este universală și permite îmbinarea modulelor de diferite tipuri.

1 - sistem magnetic
2 - membrana acustica
3 - dispozitiv de claxon
4 - racordare filetata a modulelor

Orez. 1. Schema în secțiune a unui difuzor modular

Capetele de driver furnizate sunt proiectate pentru o putere de intrare de 30 W (DU-30T) și 40 W (DU-40T). Au aceleași dimensiuni geometrice. Rezistența mecanică a capului individual este obținută prin utilizarea unei flanșe de silumin și a unui capac de protecție din plastic cu o grosime a peretelui de 3 mm. Orificiul de ieșire acustică a modulului este echipat cu o plasă metalică de protecție.

Orez. 2. Cap șofer DU-40T (DU-30T)

Orez. 3. Vedere a capului șoferului fără capacul din spate

În interiorul capului există un transformator și un emițător electroacustic. Acesta din urmă include o membrană specială în formă de cupolă din fibră de sticlă cu o suspensie ondulată și o bobină mobilă plasată într-un sistem magnetic care conține ferită de înaltă calitate.

Orez. 4. Sistem magnetic DU-40T

Orez. 5. Cap de driver cu membrană sonoră

Impedanța de intrare a emițătorului electroacustic corespunde la 8 ohmi. Pentru a se potrivi cu linia de transmisie de 100 V, se folosește un transformator de bandă largă, situat în interiorul capacului de protecție al modulului.

Orez. 6. Transformator potrivit în carcasa DU-40T

Datorită transformatorului, se realizează atât conectarea de înaltă rezistență a DU-30T/40T în linie la putere maximă sau jumătate, cât și conexiunea de rezistență scăzută cu o rezistență de 8 ohmi la putere maximă.

Firele de intrare a difuzorului sunt codificate cu culori.

Modulul de claxon SH-317 servește ca un „transformator acustic” pentru a se potrivi cu impedanțele acustice ale membranei radiante dense și a mediului de aer mai puțin dens, precum și pentru a forma modelul de radiație al difuzorului.

Orez. 7. Modul claxon SH-317

Modulul constă dintr-un corn din plastic și o flanșă de silumin cu filete pentru atașarea SH-317 la capul șoferului. Pe flanșă este instalat un suport pivotant din oțel, care servește la montarea difuzorului și la orientarea acestuia în spațiu.

Orez. 8. Vedere a SH-317 din partea conexiunii filetate

Pentru a distribui eficient energia acustică în spațiu, deschiderea dreptunghiulară a cornului oferă un unghi de radiație mai larg în plan orizontal decât în plan vertical.

Difuzorul modular vă permite să reproduceți eficient semnalele cu limita inferioară a intervalului de frecvență de la 300 Hz, ceea ce asigură acuratețea transmisiei semnalului vorbirii, naturalețea și recunoașterea sunetului vorbirii.

Difuzorul dezvoltă un nivel ridicat de presiune sonoră, inclusiv datorită concentrării energiei sonore într-un unghi de radiație relativ îngust. Sensibilitatea acestuia corespunde cu 110 dB, ceea ce o depășește pe cea a difuzoarelor din seria HS. La o putere nominală de 30 W, claxonul SH-317 cu modulul DU-30T creează 124,7 dB la o distanță de 1 m, iar cu modulul DU-40T - 126 dB. Aceste niveluri depășesc semnificativ toate zgomotele posibile în uz casnic și industrial. Difuzoarele modulare trebuie amplasate ținând cont de posibilitatea unui disconfort periculos pentru persoanele din apropiere, deoarece pragul de durere al percepției auditive umane este de 120 dB.

Capacul din spate și claxonul difuzorului sunt realizate din plastic ABS, care se caracterizează prin rezistență crescută la impact, durabilitate, rezistență la temperaturi ridicate și scăzute, umiditate, alcalii și acizi și radiații solare directe. Părțile metalice exterioare ale produsului sunt acoperite cu vopsea pulbere, urmată de tratament termic. Materialele de etanșare sunt plasate la joncțiunile elementelor modulului.