Перейти к публикации

Добро пожаловать на форумы АудиоПортала

Ясный Сокол

Уменьшение размера рупоров

Рекомендованные сообщения

Добрый день.

 

НИжняя критическая частота экспоненциального рупора, S=So*exp(beta*x),

пропорциональна скорости звука:

w_c=beta*c/2.

Это ограничивает раскры рупора beta, из-за чего рупор становится слишком длинным. Например, 60 герцовый рупор c горлом 30 х 30 см выходит примерно устьем 1.5 х 1.5 метра и длиной примерно 1.5 м. Это соответсувет значению

beta=ln(22500/900)/1.5=2.14

 

Если ограничить размеры рупора как 0.75 х 0.75 м (устье) и длину 0.75 м, то получим бОльшую частоту с Beta = 2.44.

 

Кроме того, меньшее устье создает бОльшее акустическое сопротивление на выходе рупора, из-за чего волна отражается назад от устья к горлу, что дает резонансные пики и минимумы на АЧХ.

 

Скорость звука в среде равна с=Корень(1/(rho*b)), b - адиабатическая сжимаемость, rho - плотность. Чем больше плотность при той же сжимаемости среды, тем меньше скорость звука, длина волны, и размер рупора.

 

Если заполнить рупор внутри тяжелым газом (взесью легких частиц, капель), а на выходе натянуть тонкую пленочку, то скорость звука внутри будет меньше, и рупор потребуется по размерам меньше.

 

Большой размер рупора - свойство высокой скорости звука в упругой среде.

 

Рупор преобразует высокую колебательную скорость на входе в низкую колебательную скорость на выходе, которая соответствует требуемой скорости частиц в звуковой волне на заданной частоте, то есть согласует высокий акустич. импеданс на входе с низким импедансом воздуха.

 

Но для такого согласования совершенно необязательно, чтобы упругая среда была воздухом. Это может быть произвольная среда, имеющая упругость и массу, то есть обладающая свойством для распространения волн. Например. другой газ, вспененная резина, смесь газа с пылью.

 

Даже набор пластин с увеличивающейся по координате массой (например, за счет большей площади), соединенных между собой пружинками, тоже будет похож на "рупор". Неплохо было бы преобразовать выброплату (акустич. оформление Торнадо) в сендвич из плат, соединненных между собой через упругие прокладки, и с увеличивающейся по "рупорному раскрыву" площадью!

 

Но проще всего внутри рупора натянуть много поперечных перегородок из более тяжелого чем воздух материала, не создающего сопротивления при поперечном перемещении кроме собственной инерции, например, плотной ткани.

 

Эскп. рупор c Smin=30х30 кв.см. до Smax= 75х 75 кв.cм длиной 0.75 м имеет внутренний объем V=(Smax-Smin)/beta=0.19 куб.м, и массу воздуха внутри 0.19*1.26=0.24 кГ=240 грамм. Чтобы получить вдвое меньшую скорость звука, мы должны увеличить массу упругой среды в 4 раза. То есть добавить 3*240=720 грамм ткани. Критическая частота рупора уменьшится вдвое, а упругость среды "воздух-ткань" останется примерно той же, и будет определятся упругостью воздуха между слоями ткани.

 

Помимо этого ткань добавит небольшие потери, что может улучшить спад АЧХ на СЧ_ВЧ, для согласования НЧ рупора с СЧ излучателем без электрических фильтров.

horn.GIF

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

привет, Леша!

Небольшой прямой рупор можно сделать разборным из слоев как торт наполеон, которые стягиваются в сумме продольными шпильками. И попробовать подобрать подходящую ткань между слоями.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Давайте я буду скептиком-критиком?:D

По-моему далеко от реальности, так сказать, теоретические рассуждения.:) Всё, помещённое на пути звуковой волны, будет поглощать её энергию, в итоге эффективность упадёт, энергия рассеится в виде тепла, да и "мусора" многократно добавится. Похоже на многоконтурную АС с ПИ. Систему нужно максимально упрощать, а не усложнять! Хотя каждому - своя дорога.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А что случится с динамикой рупора - за что народ и любит их?

 

Похожий принцип - ТР Иголкина, если заменить мембрану в его ТР на легкую пленку большой площади.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Когда человек любознательный узнает, что упругость пропорциональна "роцеквадрат", его осеняет идея о маленьком ящике с большим басом. Самое интересное - такие вещи патентуются.

А самое смешное: лучшие заполнители - пары спирта и эфира.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Давайте я буду скептиком-критиком?:D

По-моему далеко от реальности, так сказать, теоретические рассуждения.:) Всё, помещённое на пути звуковой волны, будет поглощать её энергию, в итоге эффективность упадёт, энергия рассеится в виде тепла, да и "мусора" многократно добавится. Похоже на многоконтурную АС с ПИ. Систему нужно максимально упрощать, а не усложнять! Хотя каждому - своя дорога.

 

Привет, Сергей!

Скептиком - это хорошо! Но как говорится, "пусть безумная идея, вы не рубайте сгоряча!" (В. Высоцкий). А вдруг получится?

Не все помещенное на пути волны будет поглошать энергию. Упругая система (масса + пружинка) без трения не поглощает энергию, а лишь передает! Поглощает энергию трение. Но ведь известно, что на НЧ практически ни один из обычных звукопоглатителей в колонках типа ФИ и ЗЯ эффективно не работает! И сколько надо усилий, чтобы поглатить НЧ в комнате прослущивания! Так почему же поглощение тканью станет препятствием в такой конструкции? А вдруг в чисто басовой секции она лишь поможет - задавить ненужные ВЧ резонансы и просто отдачу на СЧ?

 

Ал.Д.,

У меня и в мыслях не было, что идея нова. И идея достаточно банальна! Но я нигде не видел подобной реализации. Стало интересно узнать, есть ли у кого-нибудь положительные результаты? :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
меньшее устье создает бОльшее акустическое сопротивление на выходе рупора, из-за чего волна отражается назад от устья к горлу, что дает резонансные пики и минимумы на АЧХ.
Коллега, вряд ли целесообразно столь упрощённо излагать теорию рупорного оформления :). А то из приведенного текста получается, что самый урезанный и коротенький рупор создаёт самое большое акустическое сопротивление, что, разумеется, нифига не так. Волновые процессы в рупоре никоим образом не понимаемы в терминах чисто активного акустического сопротивления.

 

Если заполнить рупор внутри тяжелым газом (взесью легких частиц, капель), а на выходе натянуть тонкую пленочку, то скорость звука внутри будет меньше.
Газ и взвесь/капли - совершенно разные вещи. Скорость звука в водяных парах, к примеру, существенно - более чем на пятнадцать процентов - больше скорости звука в воздухе. При этом туман - отличный звукопоглотитель, что хорошо известно каждому, кто не то чтобы читал книжки, а просто хоть раз в него попадал.

 

Рупор преобразует высокую колебательную скорость на входе в низкую колебательную скорость на выходе, которая соответствует требуемой скорости частиц в звуковой волне на заданной частоте, то есть согласует высокий акустич. импеданс на входе с низким импедансом воздуха.
Ничего подобного. Рупор не "согласовывает высокий импеданс" - он его создаёт. И, соответственно, не "преобразует высокую колебательную скорость", а обеспечивает необходимую мощность излучения при меньшей объёмной скорости.

 

Это может быть произвольная среда, имеющая упругость и массу, то есть обладающая свойством для распространения волн. Например. другой газ, вспененная резина, смесь газа с пылью.
Это не может быть произвольная среда, поскольку эта среда должна иметь, помимо всего прочего, низкий коэффициент поглощения (и тем более рассеяния), а параметры этой среды должны быть постоянны во времени и пространстве. И самое интересное - эта среда должна обеспечивать адиабатический процесс, гыгы. Какая там резина...

 

Даже набор пластин с увеличивающейся по координате массой, соединенных между собой пружинками, тоже будет похож на "рупор". Неплохо было бы преобразовать выброплату в сендвич из плат, соединненных между собой через упругие прокладки
Это априори предполагает эффективную передачу звуковых вибраций рупору (иначе просто незачем - ничего там в этих платах вибрировать не будет) и абсолютно не соответствует фундаментальным подходам к созданию рупорного акустического оформления, предполагающим минимальное поглощение энергии звуковых волн стенками рупора.

 

проще всего внутри рупора натянуть много поперечных перегородок из более тяжелого чем воздух материала, не создающего сопротивления при поперечном перемещении кроме собственной инерции, например, плотной ткани.
Мембрана, не создающая сопротивления при поперечном перемещении, не излучает. А кроме "собственной инерции" у любой мембраны имеется также набор собственных резонансных частот, по определению. Что полностью изменяет физику процесса.

 

Чтобы получить вдвое меньшую скорость звука, мы должны увеличить массу упругой среды в 4 раза.
Не-а. Не массу, а плотность, (и то только в условиях адиабатического процесса) что вообще-то применительно к конкретным условиям не одно и то же.

 

упругость среды "воздух-ткань" останется примерно той же, и будет определятся упругостью воздуха между слоями ткани.
Ничего подобного. Только при нулевом натяжении, а при нулевом натяжении это будет чистый звукопоглотитель, ничего в теории не излучающий.

 

ткань добавит небольшие потери
Колоссальные. Мы пихаем в рупор набор резонансных поглотителей (почти что щитов Бекеши) и пытаемся чего-то получить на выходе. Флаг нам в руку :)...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.




×
×
  • Создать...