Kao što je već prikazano u Pogl. 2, u procesu elektromehaničke konverzije signala u elektrodinamičkim GG, različite vrste nelinearna izobličenja, koja se mogu procijeniti iu frekvencijskom iu vremenskom domenu. fizički procesi, koje izazivaju ova nelinearna izobličenja, mogu se klasifikovati na sledeći način: nelinearne elastične oscilacije elemenata pokretnog sistema - suspenzije, podloške, difuzori, kape; oscilatorni procesi u prisustvu mehaničkih defekata u GG, koji se percipiraju kao zveckanje ili prizvuk; parametarske oscilacije difuzora; frekvencijska modulacija emitovanog signala zbog Doplerovih efekata, nelinearne elektromehaničke transformacije u sklopu "glasni kalem + magnetno kolo". Razmotrimo ove procese i metode za njihov proračun detaljnije.

Nelinearne elastične oscilacije elemenata GG mobilnog sistema - suspenzije, podloške, difuzori. Eksperimentalne studije harmonijskih izobličenja u serijskim zvučnicima pokazuju da one dostižu najveće vrijednosti u niskofrekventnom dijelu reprodukovanog GG opsega, gdje su amplitude pomaka pokretnog sistema posebno velike (slika 3.32). Nelinearna izobličenja u niskofrekventnom području, gdje su oscilacije konusa klipne prirode, uglavnom su određena nelinearnostima karakteristika ovjesa (rebrasti ovjes i centrirna podloška) i elektromagnetskom konverzijom u "zvučni kalem + magnetsko kolo" montaža.

Rice. 3.32. Ovisnost K G o frekvenciji i veličini ulaznog napona, 1 - U \u003d 4 V; 2 - U = 2 V; 3 - U = 0,63 V

Uticaj magnetsko polje za nelinearnu distorziju će se raspravljati u § 3.8. Kao što slijedi iz opće teorije, priroda nelinearnog oscilatornog procesa u elastičnom sistemu određena je, respektivno, njegovom nelinearnom elastičnošću, nelinearnom inercijom i nelinearnim prigušenjem. Ponašanje sistema u rezonantnom području zavisi od odnosa ovih faktora. Rezonantna frekvencija, koja u nelinearnim sistemima zavisi od amplitude, u slučaju prevladavanja nelinearne elastičnosti će se povećavati sa povećanjem amplitude. Uz dominaciju nelinearne inercije, omjer će biti inverzan. Kriva amplitude rezonancije („fenomen povlačenja“) će biti nagnuta vrhom prema višim frekvencijama sa prevlašću nelinearne elastičnosti i prema nižim frekvencijama sa inercijom, itd. Eksperimenti za proučavanje prirode krivulja rezonantne amplitude u području niskih frekvencija omogućilo je da se utvrdi da je glavni odlučujući faktor u GG nelinearna elastičnost.

Proučavanju nelinearnih izobličenja u GG u niskofrekventnom području u tehničkoj literaturi posvećeno je dovoljno pažnje, međutim u svim radovima pokretni GG sistem je zamijenjen sistemom sa paušalnim parametrima, ali pošto su ovisnosti između ovi parametri i konstrukcijski i fizičko-mehanički parametri suspenzija nisu utvrđeni, analiza nije omogućila praktične proračune.

Izvršeno za poslednjih godina velika količina eksperimentalnih i teorijsko istraživanje omogućio je razvoj metode i kreiranje paketa primijenjenih programa za računare za proračun nelinearnih izobličenja HG u niskofrekventnom području, zbog elastičnih karakteristika ovjesa. Za proračun elastičnih karakteristika pokretnog sistema u niskofrekventnom području usvojen je proračunski model prikazan na slici 1. 3.33. Difuzor se smatra sistemom koji se sastoji od tri ljuske: nenagnute valovite sinusoidne ljuske 1 (ovaj tip suspenzije se često koristi za masovne tipove GG); blago nagnuta pravolinijska konusna školjka 2 (u području niske frekvencije, gdje je talasna dužina velika u odnosu na dimenzije GG, takav model je opravdan za bilo koji oblik difuzora); ravnim presjekom 3 (koji predstavlja zaštitni poklopac) i elastičnom podlogom 4 (čiji su parametri određeni iz eksperimentalna mjerenja elastične karakteristike centrirnih podložaka). Profil sinusoidalne nešuplje valovite suspenzije prilično je precizno opisan jednadžbom (vidi sliku 3.19):

gdje je τ = ω 1 ρ - τ 0 ; ω 1 \u003d 2πRδ 1 /l - π; ρ = r/R; δ 1 \u003d r 1 /R.

Deformirano stanje ljuske može se opisati sa dvije funkcije: υ(ρ) je ugao rotacije tangente na površinu; ψ(ρ) - funkcija naprezanja (ψ) \u003d (-1 / EhR)∫T 2 dr, gdje je T 2 unutrašnja normalna sila). Za pronalaženje ovih funkcija koristi se sistem diferencijalnih jednadžbi drugog reda:

za plitko valovito kućište (1):

gdje je h - debljina, μ - Poissonov omjer; θ = ctg α 0 = F θ sinτ; F θ = ω 1 H/R; N \u003d -ω 1 F 2 θ sin2τ / 2 (1 + θ 2); K \u003d 12 (1 - μ 2) R 2 / h 2;

za plitku konusnu školjku (2):

ρψ .. K + ψ . K - 1/ρψ K = (cosβ/sin 2 β)⋅υ K ,

ρυ .. do + υ . do + 1/ρυ do = -K do (cosβ/sin 2 β)ψ do + (K to /sin 2 β)F do; (3.28)

za okrugli ravni tanjir (čep) (3):

ρψ .. n + ψ . n - 1/ρψ n = 0,

ρυ .. n + υ . p - 1/ρυ p = K p F p, (3.29)

gdje je F, F k, F p funkcija sila inercije q primijenjene na silu difuzora Q c i elastične sile reakcije koju stvara podloška Q w. Postavljanjem zakona promjene ugla rotacije υ u obliku υ = - f⋅3ρ(1 - ρ) 2 , uzimajući u obzir granične uslove konjugacije ljuski (jednakost normalnih sila i radijalnih pomaka na tačke konjugacije), integraciju jednačina (3.27), (3.28), (3.29) Bubnov-Galerkin metodom, koja omogućava konstruisanje elastične karakteristike pokretnog sistema:

Q c = B 1 w + B 2 w 2 + B 3 w 3 , (3.30)

gdje je B i = C i + S i (i = 1, 2, 3), C i - koeficijenti određeni projektom i fizičko-mehaničkim parametrima valovitog ovjesa, difuzora i kapice; S i - koeficijenti elastičnih karakteristika centrirajućih podložaka, koji su određeni iz eksperimentalnih podataka, w - pomak centra sistema. Dobiveni mjerni podaci za ugibe centrirnih podložaka koje je komercijalno proizvodi GG i njihova statistička obrada omogućili su razvoj kompjuterskog programa za polinomsku aproksimaciju rezultata mjerenja metodom najmanjih kvadrata korištenjem ortogonalnih Čebiševljevih polinoma. Rezultati mjerenja i aproksimacije elastičnih karakteristika, uzimajući u obzir širenje centrirnih podložaka za zvučnike prečnika 160, prikazani su na sl. 3.34. Vrijednosti koeficijenata aproksimirajućih polinoma i granica intervala u ovom slučaju imaju oblik:

Q w 1 \u003d 1,03 ⋅ 10 2 w + 3,06 ⋅ 10 3 w 2 + 1,24 ⋅ 10 7 w 3,

Q w 2 \u003d 3,42 ⋅ 10 2 w - 3,21 ⋅ 10 4 w 2 + 3,4 ⋅ 10 7 w 3. (3.31)

Analiza uticaja nelinearnosti elastičnih karakteristika podložaka na opšte elastične karakteristike pokretnog sistema pokazuje da je, generalno gledano, nelinearnost podloške veća od nelinearnosti suspenzije, posebno pri niskim nivoima primenjenog sistema. voltaža. Konkretno, proračuni prema (3.30) su utvrdili da su kubni članovi u elastičnim karakteristikama pokretnog sistema uglavnom određeni elastičnošću centrirnih podložaka. Rezultati ovih proračuna omogućili su utvrđivanje kvantitativni odnos koeficijenti B i sa parametrima pokretnog sistema. Dakle, sa smanjenjem debljine h suspenzije, početna krutost B 1 opada, a nelinearnost B 2 , B 3 raste; s povećanjem dubine nabora ovjesa H, početna krutost se smanjuje, ali kubni izrazi u (3.30) se možda neće smanjiti, stoga povećanje H bez promjene drugih parametara ne može dovesti do smanjenja nelinearnih izobličenja .

Razvijena metoda za proračun elastičnih karakteristika mobilnih sistema omogućila je da se pređe na proračun prisilnih nelinearnih oscilacija mobilnog GG sistema u niskofrekventnom području. Diferencijalna jednačina prisilnih niskofrekventnih oscilacija pokretnog sistema ima oblik

gdje je w pomak centra sistema; α, γ, β su smanjeni koeficijenti elastične karakteristike (3.30) pokretnog sistema; F - pokretačka sila;
- koeficijent slabljenja; Q T - faktor kvaliteta. Koristeći metodu harmonijske ravnoteže, rješenje (3.32) se može konstruirati u obliku

w = A 1 cos(wt - χ 1) + A 2 cos(2wt - χ 2) + A 3 cos(3wt - χ 3)

gdje su A 1 , A 2 , A 3 i χ 1 , χ 2 , χ 3 amplitude i faze prvog-trećeg harmonika, koji su funkcije konstrukcije i fizičko-mehaničkih parametara pokretnog sistema.

Proračun amplitudno-frekvencijskih i fazno-frekventnih karakteristika, obavljen pomoću posebno razvijenog paketa primijenjenih programa na računaru, omogućio je procjenu utjecaja faktora kvalitete HG-a na njih, elastičnosti centrirne podloške, parametri valovitog ovjesa, itd. Rezultati proračuna prikazani na Sl. 3.35 za GG prečnika 160 mm pokazuju da oblik krivulje amplituda-frekvencija zavisi od faktora kvaliteta sistema. Pri visokim Q-faktorima (Q T > 3) može doći do fenomena "skoka" - oštre promjene amplitude blizu vrha krivulje amplitude (prisustvo "skoka" na GH rezonanciji pri velikim amplitudama je ranije otkriveno eksperimentalno ). Sa smanjenjem faktora kvaliteta Q T


Kao što slijedi iz podataka u tabeli, smanjenje faktora kvaliteta značajno smanjuje faktor harmonske distorzije. Dakle, promjena iz Q T = 3 u Q T = 1 dovodi do promjene K G 2 sa 6,5 ​​na 4,2%, a K G 3 sa 24,5 na 5,2%. Inicijalna krutost podloške takođe ima značajan uticaj (prelazak sa podložaka sa maksimalnom krutošću za ovu vrstu GG na minimalnu povećava KG za skoro 2 puta). Nelinearne oscilacije pokretnog sistema u niskofrekventnom području dovode do pojave u spektru emitovanog signala, pored harmonijskih, intermodulacionih i diferencijalnih izobličenja, koje nastaju iz istih fizičkih razloga - nelinearnosti elastičnih karakteristika suspenzije i difuzori. Za izračunavanje takvog izobličenja u području niskih frekvencija koriste se iste metode kao i za izračunavanje harmonijske distorzije; u ovom slučaju, desna strana jednačine (3.32) ima sljedeći oblik: F 1 cosw 1 t + F 2 cosw 2 t. Proračuni izobličenja frekvencijske razlike pokazuju da najveću vrijednost imaju amplitude sa frekvencijama f 2 ± f 1. To je uglavnom određeno kvadratičnom prirodom elastičnih karakteristika ovjesa.

Promena faktora kvaliteta takođe ima značajan uticaj na nivo izobličenja frekvencijske razlike u niskofrekventnom području. Dakle, promjena faktora kvalitete sa 4 na 1 dovodi do smanjenja amplituda za 1,5 ... 2 puta na frekvencijama od 125 i 180 Hz. Napominjemo da je predstavljeni proračunski model primjenjiv u području gdje su oscilacije difuzora klipne. U frekvencijskom području gdje se nalazi prirodni frekvencijski spektar difuzora potrebno je razmotriti problem nelinearnih oscilacija tankih elastičnih ljuski rotacije sa negativnom Gausovom krivinom. Razvoj programa za njihov proračun trenutno je hitan zadatak. Iskustvo u razvoju GG pokazuje da su sve mjere usmjerene na povećanje strukturne krutosti difuzora (povećanje zakrivljenosti, prisustvo ukrućenja, itd.), kao i korištenje materijala ili visoke krutosti (E/ρ) ili sa veliki koeficijent prigušenja (γ) dovodi do smanjenja nivoa nelinearnih harmonijskih izobličenja drugog - trećeg reda, zbog nelinearnih elastičnih karakteristika difuzora.

Nelinearne oscilacije koje određuju zveckanje i prizvuke u GG. Kao što je navedeno u Pogl. 2, u dinamičkim GG-ovima postoji posebna vrsta nelinearne distorzije, subjektivno percipirana kao zveckanje i prizvuk. Proučavanju ovih procesa u GG u . Karakterističan zvuk zveckanja i prizvuka najčešće se detektuje kada je GG pobuđen u području svoje rezonantne frekvencije ili u širem niskofrekventnom području do 2 ... 3 kHz. Analiza karakteristika emisionog spektra takvih GG pokazuje da se nelinearna izobličenja koja se javljaju u njima mogu podijeliti u četiri tipa (vidi sliku 2.10): harmonici nižeg reda sa n od 2 do 4; harmonijski sa n od 4 do 10...12, koji određuju pojavu prizvuka, i harmonijski sa n od 10 i više, percipiraju se kao zveckanje. Pored toga, spektar može sadržati i subharmoničke komponente sa frekvencijama od 1/2n ili 1/3n, uzrokovane parametarskim oscilacijama elemenata pokretnog sistema.

Rezultati teorijskih i eksperimentalnih istraživanja provedenih posljednjih godina pokazali su da najviše informacija za diferencijalnu procjenu različitih tipova mehaničkih defekata u GG koji uzrokuju zveckanje i prizvuke daje analiza vremenske strukture signala koji emituje zvučnik u bliskom polju. Statistička analiza oscilogrami emitovanih signala serijskih GG-a, u kojima je subjektivno dijagnosticirano zveckanje ili prizvuk, omogućili su da se otkrije jasna korelacija različitih tipova mehaničkih defekata u GG-u s oblikom, amplitudom, polaritetom i lokacijom zveckajućih impulsa u u odnosu na glavni monoharmonski pobuđivač. Nelinearna izobličenja, koja se percipiraju u obliku zveckanja ili prizvuka, u GG su uzrokovana širenjem fizičkih i mehaničkih parametara upotrijebljenih materijala; nepoštovanje tehnoloških režima (procesi mlevenja, livenja, presovanja, montaže itd.); kršenje tehnologije montaže; mehaničke kvarove koji nastaju prilikom transporta i skladištenja GG, itd. Kršenje tehnoloških režima u serijskoj proizvodnji uzrokuje takve nedostatke kao što su trenje zavojnice u zazoru magnetnog kola, kontakt sa vodovima difuzora, uticaj pokretnog sistema na magnetno kolo, prisustvo metalnih strugotina u zazoru, neujednačenost strukture difuzora, ljuštenje podloške, difuzora, zavojnice itd. Većina navedenih razloga (oko 80%) može se smatrati kombinacijom tri glavna pojave: elastični i neelastični udar pokretnog sistema na tvrdo zaustavljanje; suho trenje pri pomicanju zvučne zavojnice u magnetskom kolu; fluktuacije i dirljivi nalazi na difuzoru.

Udarno zveckanje se javlja kada zavojnica ili difuzor udare u čvrsti graničnik (na primjer, magnetni sistem). U ovom slučaju, elastični udar se može razlikovati kada se mobilni sistem (PS) odbije od magnetnog kola prema određenom zakonu, u zavisnosti od fizičkih i mehaničkih svojstava površina koje se sudaraju, frekvencije pobude, itd. Obično se ova pojava javlja u region rezonancije, gde je mobilni sistem pomeren sa maksimalnom amplitudom. Uticaj takođe može biti neelastičan. U ovom slučaju, pokretni sistem se praktički zaustavlja, što dovodi do pojave prekida pomakom. U trenutku udara nastaje udarni puls zvučnog pritiska koji je u fazi sa glavnim signalom. U pravim zvučnicima, u trenutku udara, zvučni pritisak ne pada na nulu, jer čak i kada se zavojnica zaustavi, PS nastavlja da se pomera zbog sila inercije, javljaju se prolazni procesi, iako su manje izraženi od udarnih impulsa.

Vremenski dijagrami pomaka i zvučnog pritiska pri elastičnom udaru prikazani su na sl. 3.36. Struktura zveckajućih impulsa (polaritet, amplituda, strmina porasta fronta, trajanje i priroda prolaznog procesa) zavisi od veličine pomaka, brzine vibracije, oblika frekvencijskog odziva, gornje granice frekvencija, amplituda pobudnog signala itd. Dijagnostička karakteristika udarnog zveckanja je polaritet i amplituda impulsa u početnoj fazi njegovog formiranja u odnosu na pobudni signal.

U slučaju elastičnih i neelastičnih udara, koji se javljaju pri pomeranju pokretnog sistema, na vrhovima pozitivnih (negativnih) polutalasa harmonijskog signala periodično se javljaju zveckajući impulsi. Polaritet impulsa poklapa se sa polaritetom polutalasa harmonijskog signala.

Zveckanje usled trenja obično se javlja kada metalni strugoti uđu u otvor GG magnetnog sistema i kada je zavojnica zakrivljena u zazoru. U oba slučaja dolazi do trljanja (zbog suhog trenja) zavojnice, što dovodi do zveckanja. Trljanje zavojnice može biti kontinuirano, ako je trenje kontinuirano, ili djelomično, ako se trenje javlja samo u nekom dijelu kretanja zavojnice. Proces formiranja signala u HG u prisustvu suvog trenja značajno će se razlikovati od onog koji se razmatra prilikom udara. Eksperimentalne studije su pokazale da položaj zveckajućeg impulsa zvučnog pritiska odgovara trenutku kada je brzina vibracije jednaka nuli, pa se javlja na maksimalnom polutalasu signala sinusoidnog zvučnog pritiska, ali sa suprotnim polaritetom. Opšti oblik Signal izobličenja u ovom slučaju prikazan je na Sl. 3.37. U trenutku početka djelovanja trenja T 1, koje pada na područje maksimalnih pomaka difuzora (slika 3.37), dolazi do dodatne reakcije F′ 2 zbog sile trenja suhog klizanja. U tački t 2 pokretni sistem se zaustavlja. U ovom trenutku sile koje deluju na pokretni sistem su uravnotežene F′ 2 = F B - F 1 - F 2 - F 3, gde je F 1 - sile inercije, F 2 - sile unutrašnjeg trenja; F 3 - elastične sile, F B - pokretačka sila. Kada trenutna vrijednost sile pređe vrijednost sile suhog trenja u mirovanju, smjer kretanja se mijenja. U trenutku t 3, pomak, brzina i zvučni pritisak se naglo mijenjaju (slika 3.37). Strmina porasta fronta impulsa koja nastaje u ovom slučaju g T (t) određena je gornjom graničnom frekvencijom GG, njegovim trajanjem τ i ovisi o obliku frekvencijskog odziva i funkcija je sile unutrašnjeg trenja . Dijagnostički znakovi prepoznavanja kvara su trajanje impulsnog signala i njegov polaritet.

Dakle, u prisustvu suvog trenja između zvučne zavojnice i magnetskog kola, signal koji emituje GG sadrži periodični niz zveckajućih impulsa, čiji je polaritet suprotan polaritetu polutalasa signala harmonijske pobude. . U ovom slučaju, zveckajući impulsi se uvijek javljaju na maksimalnim vrijednostima poluvalova pobudnog signala i njihov položaj ne ovisi o njegovoj frekvenciji i amplitudi. Uz kontinuirano trenje, impulsi se javljaju dva puta po periodu. Amplituda impulsa ovisi o sili reakcije suhog trenja F′ 2, amplitudi pomaka i brzini vibracije. Najveća vrijednost amplitude impulsa dosežu u frekvencijskom području glavne (mehaničke) rezonancije.

Brbljanje zbog kontakta sa fleksibilnim vodovima javlja se kada su fleksibilni vodovi (PG) jedan od najvažnijih čvorova u GG dizajnu i u velikoj mjeri određuju pouzdanost, mehaničku čvrstoću i nivo dopuštene ulazne snage. Osim toga, HS utiče na nelinearna izobličenja u HG-u, posebno na nelinearna izobličenja koja se percipiraju kao zveckanje i prizvuk. U procesu rada GW-ovi su podvrgnuti cikličkom uticaju u opsegu zvučnih frekvencija sa strane GG mobilnog sistema. U ovom slučaju nastaju naizmjenična mehanička naprezanja u GG presjecima, koja mogu premašiti granicu zamora upotrijebljenog materijala užeta i dovesti do njegovog uništenja, te elastične vibracije, čija priroda ovisi o veličini, obliku, načinu pričvršćivanja. i materijal provodnika. Fluktuacije mogu dovesti do različitih vrsta fizičke pojave, koji određuju prirodu nelinearnih izobličenja:

ako GW dodirne difuzor, onda se uočava udarno zveckanje, koje se odlikuje činjenicom da tokom jednog perioda, kada dođe do pomaka, dolazi do nekoliko elastičnih udara u nizu fleksibilnog vodiča o difuzor. Budući da je masa GW mnogo manja od mase difuzora, nema oštrog zaustavljanja i prekida zbog pomaka, pa se u signalu distorzije formira veći broj impulsnih signala. Ova serija može pokriti cijeli prednji dio pobudnog signala, dostižući svoju maksimalnu vrijednost. Zvečka sa ovom vrstom defekta je nezavisna od frekvencije i zauzima širok raspon frekvencija od niskih do srednjih;

u stvarnom GG, fleksibilni vodiči doživljavaju uzdužno-savojne vibracije. Prilikom ugradnje, olovo se obično savija kako bi se osiguralo pomicanje pokretnog sistema, osim toga, ima složenu strukturu (uvrtanje niti šljokica na pamučnoj osnovi, nasukano jezgro u izolaciji, itd.), stoga, kako bi da bi se zadatak pojednostavio, smatra se ravno zakrivljenom konstantnom krivinom a sa fizičkim i mehaničkim parametrima ekvivalentnim odgovarajućim parametrima realnog GW. Tada se problem može svesti na rješavanje jednadžbe uzdužno-savojnih vibracija štapa:

∂ 6 w/∂s 6 + (k p 2 + 2σ 2)∂ 4 w/∂s 4 - (k n 2 - σ 4 - k p 2 σ 2)∂ 2 w/∂s 2 - k i 4 ( do p 2 - σ 2)w = 0,

gdje je w uzdužna (ili savijanja) komponenta pomaka, s je krivolinijska koordinata, k p, k i valni brojevi uzdužnih i savijajućih vibracija, σ je zakrivljenost GW.

Granični uslovi uzimaju u obzir kruto štipanje na jednom kraju (držač difuzora) i pobudu na drugom (pokretni sistem). Rješenje takvog problema omogućava određivanje vrijednosti rezonantnih frekvencija i amplituda prisilnih oscilacija fleksibilnih vodova. Rezultati proračuna pokazuju da su vrijednosti frekvencija glavne rezonancije s dužinom GW od 0,04 m u rasponu od 30...150 Hz i jako zavise od njene zakrivljenosti. Na frekvenciji prirodne rezonancije, amplituda vibracija savijanja GW naglo raste i može premašiti amplitudu vibracija pokretnog sistema, dok pri maksimalnim pomacima GW može udariti (dodirnuti) pokretni sistem;

u slučaju kada GW ni u kom slučaju ne dolazi u kontakt sa difuzorom, rezonantne oscilacije GW stvaraju dodatni spektar harmonika, dok ako su oscilacije difuzora nelinearne, onda kada je GW pobuđen, pojavljuju se prizvuci u njima, koji nisu harmonici osnovnog tona, što stvara disonantni zveckajući zvuk.

Dijagnostička karakteristika pobudnih impulsa tokom GW treperenja je njihova frekventna selektivnost, koja se manifestuje u pomeranju impulsa klepetanja prema signalu U p (t) uz neznatnu promenu frekvencije pobudnog signala.

Pored navedenih nedostataka, analiza strukture impulsa distorzije kada je GG pobuđen sinusoidnim signalom omogućava identifikaciju drugih nedostataka: ljuštenje podloške, zavojnice; neujednačenost u strukturi difuzora itd. Ove razlike u strukturi impulsa koriste se za izgradnju principa rada opreme UFA-1, što omogućava objektivno razlikovanje tipova defekata u GG.

Kod većine GG sa mehaničkim defektima, kada su pobuđeni monoharmoničkim signalom, na nekim frekvencijama se čuje specifičan zvuk, koji se percipira kao prizvuk. U predloženom je metodu diferencirane evaluacije, koja omogućava objektivno odvajanje prizvuka od zveckanja. Zasnovan je na razlici u spektralnoj karakteristici: zveckanje se razlikuje od prizvuka u različitoj raspodjeli energije diskretnog spektra harmonika u impulsnom signalu. Za prizvuke je karakteristično da je glavni dio energije impulsnog signala koncentriran u jednom ili tri harmonika, za zveckanje - više od četiri. U vremenskom domenu, razlike su u tome što prigušeni oscilatorni proces prizvuka ima trajanje više od polovine perioda ekscitacionog signala; zveckanje traje manje od polovine. Ove razlike poslužile su kao osnova za definiciju signala "preglas" i "zveckanje" u GOST 16122-87.

Parametarske oscilacije difuzora. ("Gubitak dinamičke stabilnosti"). Jedan od uzroka nelinearnih izobličenja koja nastaju u procesu elektromehaničke konverzije signala u HG-u su parametarske oscilacije difuzora uzrokovane takozvanim fenomenom "gubljenja dinamičke stabilnosti" u njima. To se očituje u činjenici da kada se frekvencija i amplituda pobudne sile mijenjaju, na primjer, kada je GG pobuđen sinusoidnim signalom, u određenim frekventnim područjima karakterističnim za svaki tip GG, i amplituda sile raste iznad određene kritične vrijednosti, čuje se "zvuk", a na oscilogramima su jasno vidljive vibracije sa frekvencijama w / n, gdje je w frekvencija pokretačke sile, n = 2, 3, 4, ... (Sl. 2.10 , c). Ovo odgovara pojavi subharmoničnih komponenti u spektru emitovanog signala (slika 2.10, a). Za razliku od prisilnih oscilacija, parametarske oscilacije su podržane periodičnim promjenama unutrašnjih parametara elastičnog sistema. Kao što je već prikazano, GG difuzor se može posmatrati kao tanka elastična ljuska rotacije sa elastično fiksiranim ivicama, na koju utiče pogonska sila F(w) sa strane zvučne zavojnice, usmerena duž ose (vidi sliku 3.26). ). Ako ovu silu razložimo na dvije komponente: poprečnu F u 3 (w), usmjerenu duž normale na generatricu difuzora, i uzdužnu F u 1 (w), usmjerenu tangencijalno na nju, tada poprečna sila pobuđuje vibracije savijanja u difuzor sa frekvencijom co, a uzdužni izaziva periodičnu kompresiju – rastezanje duž generatrikse, što se može smatrati ekvivalentnom periodičnom promjenom unutrašnje elastičnosti ljuske. Kada je amplituda longitudinalne komponente sile veća od određene "kritične" i frekvencija padne u određeno područje, na primjer, blizu udvostručene prve rezonantne frekvencije oscilacija savijanja difuzora, kao i u onim područjima gdje 2w n /Ω ≈ 1, 2, 3, početni oblik generatrike σ 1 , u odnosu na koji nastaju savojne vibracije pod dejstvom sile F u 3 (w), postaje dinamički nestabilan i intenzivan (pored glavne) u difuzoru se pojavljuju savojne vibracije frekvencije Ω. Ovaj fenomen se naziva parametarska rezonancija ili "izvijanje" difuzora.

Od 1930-ih pažnja je posvećena opisu parametarskih oscilacija difuzora GG u tehničkoj literaturi. Upravo je želja da se smanji vjerovatnoća pojave prizvuka zbog parametarskih rezonancija doprinijela korištenju krivolinijskih difuzora (tzv. Navier dijafragme) u masovnim GG-ovima. Međutim, tek razvoj opće teorije dinamičke stabilnosti elastičnih sistema posljednjih godina omogućio je da se pristupi kvantitativnoj analizi nelinearnih izobličenja u GG zbog parametarskih oscilacija („gubitak dinamičke stabilnosti“) difuzora.

U svakom problemu dinamičke stabilnosti može se izdvojiti "glavno" kretanje koje se izvodi pri bilo kojoj vrijednosti parametara i "dodatno" kretanje koje se javlja samo pri određenim omjerima njih. Prvi se odnosi na uobičajene prisilne oscilacije opisane sistemom linearnih diferencijalnih jednadžbi (srednja površina dijafragme zauzima poziciju σ 1). Ako pri određenoj vrijednosti opterećenja postane moguć drugi oblik ravnoteže σ * (takvo opterećenje se naziva "kritičnim", jer pri najmanjem prekoračenju istog dolazi do gubitka stabilnosti izvornog oblika ravnoteže σ 1 i dolazi do prijelaza u oblik σ *), zatim "dodatna" kretanja karakterizirana pojavom intenzivnih poprečnih oscilacija s frekvencijom koja nije jednaka frekvenciji pobudne sile. Ove oscilacije se više ne mogu opisati u okviru linearne teorije, jer otklona u * i postaju reda debljine ljuske h. Treba napomenuti da se određivanje frekvencijskih granica područja dinamičke nestabilnosti može izvesti iu okviru linearne teorije, međutim, izračunavanje amplituda parametarskih oscilacija je nemoguće, jer se pokazalo da se one neograničeno povećavaju. . Nelinearne jednačine Dinamička stabilnost za slučaj tanke ljuske bez nagiba u području srednjeg savijanja dobijena je uzimajući u obzir karakterističnu geometriju GG dijafragme u .

Analiza stabilnosti nelinearnog sistema tri ovako dobijene parcijalne diferencijalne jednačine četvrtog reda predstavlja značajne poteškoće, pa se u primenjenim proračunima obično svodi na sisteme običnih diferencijalnih jednačina. Da bi se to postiglo, funkcije pomaka se šire u nizove u smislu osnovnih funkcija koje se poklapaju sa svojstvenim modovima (pretpostavlja se da su modovi izvijanja bliski svojstvenim modovima ljuske). Za GG dijafragme ovo rješenje se traži u obliku iste serije kao i za izračunavanje prirodnih frekvencija:

gdje je n, m - broj valova duž generatrise i duž obima; S n (γ) - sistem funkcija, čiji oblik zavisi od oblika dijafragme i graničnih uslova. Zamjenom ovih funkcija u dobijene jednadžbe dinamičke stabilnosti i primjenom Bubnov-Galerkin varijacione metode moguće je dobiti sistem običnih diferencijalnih jednadžbi, koje se u vektorskom obliku mogu zapisati kao:

Ff″ + 2Kf′ + (R - N 1 S 1 - N 2 S 2)f + ψ(f, f′, f″) = 0, (3.33)

gdje je f vektor pomaka, F, R su matrice koje uzimaju u obzir inercijalne i elastične članove u jednačinama; N 1 (t), N 2 (t) - parametarska opterećenja; ψ je matrica koja karakteriše nelinearnost sistema, K je matrica koja opisuje unutrašnje slabljenje. Ovaj sistem je generalizacija dobro poznate Mathieu-Hilove jednačine, koja se široko koristi u raznim oblastima fizika i tehnologija:

f″ + 2εf′ + Ω 2 (1 - 2μF(t))a + ψ(f, f′, f″) = 0. (3.34)

Posebnost ove jednadžbe je u tome što za određeni omjer svojih koeficijenata ima rješenja koja se beskonačno rastu. Područja neograničeno rastućih rješenja odvajaju se od područja stabilnosti periodičnim rješenjima, pa se određivanje granica područja nestabilnosti svodi na pronalaženje uslova pod kojima jednačina (3.34) ima periodična rješenja. Predstavljanje rješenja f(t) u obliku
i izjednačavajući koeficijente na istim stepenima sin(kθt/2) i cos(kθt/2), dobijamo sistem algebarskih jednadžbi čija je determinanta jednaka nuli omogućava da se izvedu formule za izračunavanje kritičnih opterećenja N 1cr i N 2cr: |R ± 1/2N 1 (2) S 1(2) | = 0;

prirodne frekvencije: |R - F(θ/2) 2 | = 0;

parametarske frekvencije θ: |R ± 1/2N 1 S 1 ± 1/2N 2 S 2 - F(θ/2) 2 | = 0.

Ako frekvenciju parametarskih oscilacija izrazimo u terminima frekvencije prirodnih oscilacija školjke i veličine kritične sile N 1cr i N 2cr iz (3.35), onda se dobijaju formule za određivanje

prva frekvencija područja dinamičke nestabilnosti


gdje je μ = 1/2(N 1 /N 1cr + N 2 /N 2cr); N 1 , N 2 - komponente vanjske sile primijenjene na dijafragmu;

drugo područje nestabilnosti:

θ 2n \u003d f 1 (1 + 1 / 3μ 2) 0,5; θ 2 B \u003d f 1 (1 - 2μ 2) 0,5.

Širina regiona nestabilnosti se smanjuje: Δθ/f 1 ∼ μ, μ 2 , μ 3, itd. 3.38. Uzimanje u obzir unutrašnjeg prigušenja značajno smanjuje širinu područja nestabilnosti, koja je u ovom slučaju određena formulom θ 1 = 2f 1 f,

gdje je χ matrica dobijena iz pojmova glavne jednačine, uzimajući u obzir gore navedene faktore.

Konačno, pri velikim amplitudama potrebno je uzeti u obzir ne samo malu energetsku udaljenost u materijalu dijafragme, već i konačno rasipanje na granicama ljuske (u elastičnim nosačima). Drugi članovi u (3.36), nazvani `nelinearnim prigušenjem', konvencionalno se označavaju sa ψ ∼ K L f 2 f . Uzimajući u obzir ove oznake, sljedeća matrica se koristi za određivanje amplitude parametarske rezonancije u području prvog, glavnog, područja nestabilnosti:

Ako se nelinearno prigušenje može zanemariti, formule se pretvaraju u oblik:

gdje je p = χθ 2 /4ω 1 2 - 3γ/4ω 1 2 - prva prirodna frekvencija dijafragme; θ je frekvencija pokretačke sile. Kada ljuskom dominira nelinearna inercija (r > 0) i najveće amplitude se postižu na donjoj granici "parametarske rezonancije", tada se gornja granica područja dinamičke stabilnosti uzima kao θ*. Za p ≤ 0, tj. prevladavanje nelinearne elastičnosti, najveće amplitude se postižu na gornjoj granici područja nestabilnosti, a donja granica područja se uzima kao θ*.

Specifičan oblik koeficijenata u jednačinama (3.36) - (3.38), uzimajući u obzir geometrijske i fizičko-mehaničke parametre krivolinijskih dijafragmi GG, dobijen je u proceni uticaja projektnih parametara GG na njih. Primjer izračunavanja prvog i drugog frekventnog područja dinamičke nestabilnosti θ 1n i θ 1 V i omjera μ za zvučnik prečnika 152 mm (početni parametri: radijus zakrivljenosti generatriksa - 160 mm, debljina 0,3 mm, materijal 50% SFA - 50% SFI celuloza, f 1 = 1086 Hz) prikazan je u tabeli. 3.6.


Kao što slijedi iz izračunatih podataka, kako se napon povećava, širina frekvencijskih područja značajno raste. Proračuni su omogućili procjenu utjecaja zakrivljenosti generatriksa. Dakle, prijelaz sa pravolinijske generatrike R = ∞ na generatricu sa R ​​= 80 mm za prečnik od 152 mm dovodi do pomaka gore navedenih područja za približno 1000 Hz prema visokim frekvencijama; smanjenje prečnika GG, na primer sa 152 na 80 mm, takođe pomera oblasti nestabilnosti na visoke frekvencije, u ovom slučaju od 1973...2355 do 1988...2979 Hz.

Značajan broj eksperimentalnih istraživanja parametarskih oscilacija na velikim serijama serijskih GG-a, sprovedenih u 2008. godini, pokazuje da se mnoge tipove GG-ova odlikuju frekventna područja u kojima se, pri određenoj vrijednosti ulaznog napona, jasno čuje prizvuk i subharmoničan. oscilacije sa frekvencijama ω / 12 i ω se uočavaju na oscilogramima /četiri. Na sl. 3.39, a prikazuje oscilograme parametarskih oscilacija za GG prečnika 80 mm i opseg frekvencija u kojem se nalaze za seriju serijskih zvučnika (slika 3.39, b), zavisnost amplitude parametarskih oscilacija i širine frekvencijskog područja za isti GG na ulaznom naponu prikazano je na Sl. 3.39, c.


Grafikon zavisnosti amplitude parametarskih oscilacija od frekvencije (slika 3.40) pokazuje karakterističan fenomen- "fenomen povlačenja" - za područje gubitka dinamičke stabilnosti: postepeno povećanje amplitude i oštar prekid na granici područja, a priroda promjene amplitude s povećanjem i smanjenjem frekvencije je nešto drugačija. Budući da je maksimalna amplituda postignuta na gornjoj granici područja za sve ispitivane HG, dominantan efekat u dijafragmama HG ima „nelinearna elastičnost“. Zanimljivo je primijetiti da je za pobudu subharmoničkih oscilacija potrebno neko konačno vrijeme izlaganja signalu određene frekvencije. Brzim prolaskom frekvencije brzinom od 5...7 s/oct, subharmoničke oscilacije se pobuđuju u mnogo užim frekvencijskim područjima ili se uopće ne pobuđuju.

Najčešće se subharmonične oscilacije javljaju pri vrijednostima od oko 0,8 P n (P n - nazivna snaga). U nekim prilično rijetkim slučajevima, pri visokim naponima, u GG se mogu pojaviti subharmonične oscilacije sa modulacijom, takozvani "beat mode". Spektar takvog signala prikazan je na sl. 2.10, oscilogram - na sl. 3.41. Teorijski opis "režima otkucaja" za složena elastična tijela, posebno tanke elastične ljuske, nailazi na značajne poteškoće. Subjektivno, ova vrsta vibracije se doživljava kao jak prizvuk ili odskakanje.

Analiza dobijenih teorijskih zavisnosti, proračunskih podataka i veliki broj eksperimentalnih istraživanja omogućavaju da se utvrdi povezanost karakteristika parametarskih oscilacija difuzora sa njihovim konstrukcijskim i fizičko-mehaničkim parametrima i da se identifikuju faktori koji imaju najveće efekat na smanjenje nivoa prizvuka u GG.

„Nelinearna elastičnost“ ima značajan uticaj na veličinu amplitude parametarskih oscilacija, a samim tim i na verovatnoću pojave tonova, pa su sve mere za povećanje ukupne krutosti difuzora izuzetno efikasne, jer se rezonantne frekvencije difuzora povećavaju. i oblasti "dinamičke nestabilnosti" pomeranja u visokofrekventnom delu spektra, amplitude parametarskih oscilacija su značajno smanjene. Najveći uticaj ima povećanje radijusa zakrivljenosti generatriksa, izbor odgovarajuće raspodele gustine i Youngovog modula (zbog izbora materijala i impregnacija za difuzore koji povećavaju njihovu krutost), kao i lokacija raznih učvršćivača na difuzoru.

"Linearno prigušivanje" zbog unutrašnjeg trenja u materijalu ima značajan uticaj na veličinu amplitude parametarskih oscilacija. Eksperimenti su pokazali da je povećanje koeficijenta prigušenja u difuzoru zbog impregnacije sa 0,02 na 0,06 omogućilo smanjenje amplitude parametarskih oscilacija za faktor 7. Osim toga, vrijednost prigušenja određuje granični nivo sile potrebne za nastanak parametarskih oscilacija, tj. što je veći dekrement prigušenja, veći mora biti primijenjeni napon da bi se ova vrsta oscilacija uopće dogodila. Povećanje prigušenja u sistemu ograničava pojavu "povlačenja" parametarskih oscilacija izvan područja nestabilnosti, stoga sve mjere usmjerene na povećanje unutrašnjeg prigušenja u difuzoru (izbor impregnacija, specijalnih materijala i sl.) smanjuju vjerovatnoću pojave prizvuka.

"Nelinearno prigušivanje" smanjuje amplitudu parametarskih oscilacija proporcionalno A 1 ∼ 1/(Δ L) 0,5; gdje je Δ L nelinearni dekrement prigušenja. Povećanje nelinearnog prigušenja može se postići primjenom prigušnih maziva na suspenziju, korištenjem odgovarajućih materijala za suspenzije sa visokim unutrašnjim trenjem (guma, gumirane tkanine, itd.). Eksperimentalni rezultati pokazuju dovoljnu efikasnost ovih sredstava u smanjenju prizvuka.

"Nelinearna inercija" također doprinosi povećanju amplituda parametarskih oscilacija, njeno smanjenje se može postići smanjenjem graničnih masa (racionalna raspodjela mase između ovjesa, zavojnice i difuzora) i povećanjem krutosti ovjesa u obodnom smjeru.

U zaključku, treba napomenuti da se, kako praksa pokazuje, određeni nivo prizvuka čuje u velikoj većini serijskih GG-ova. Važan zadatak u projektovanju zvučnika je izbor takve kombinacije strukturnih i fizičko-mehaničkih parametara tako da nivo kritičnog opterećenja difuzora P cr, ispod kojeg je malo verovatna pojava prizvuka ovog tipa, odgovara nominalnoj vrednosti. ili čak maksimalne sinusoidalne snage zvučnika, tada se pri provođenju bilo koje vrste testa GG neće čuti prizvuci ovog tipa. Ako to ne uspije, potrebno je težiti povećanju ukupnog prigušenja u pokretnom sistemu kako bi se minimizirala amplituda parametarskih oscilacija, odnosno čujnost tonova.

Nelinearni procesi povezani sa Doplerovim efektom u zvučnicima. karakteristična karakteristika elektrodinamički GG je pojava intermodulacijskih izobličenja u njima, zbog amplitudne i frekvencijske modulacije signala. Distorzije koje određuju amplitudnu modulaciju emitovanih signala nastaju zbog nelinearnosti elastičnih karakteristika pokretnih sistema GG i nelinearnosti njegovih elektromagnetnih parametara. Frekvencijska modulacija signala koja se javlja u HG povezana je sa Doplerovim efektom. Potonji je fenomen dugo poznat u fizici, koji se sastoji u činjenici da se u prisustvu izvora oscilacija sa frekvencijom f 0 kreće brzinom V 0 u odnosu na stacionarni prijemnik u mediju gdje je c fazna brzina širenje oscilacija, talasna dužina i, shodno tome, frekvencija emitovanih oscilacija: f = f 0 /. Doplerovim efektom obično se objašnjavaju procesi koji se dešavaju u GG-u kada istovremeno reprodukuje široki frekventni spektar i dovodi do modulacionog efekta niskofrekventnog dela spektra na visokofrekventni deo.

Metode razvijene posljednjih godina za mjerenje AM i FM izobličenja omogućile su njihovu kvantifikaciju u komercijalnim zvučnicima. Priroda frekventne zavisnosti AM i FM izobličenja u koaksijalnom GG prikazana je na sl. 2.14. Frekvencijski modulirani signal se može napisati na sljedeći način:

p(t) = p m cos,

gdje je p m amplituda emitovanog signala; f 2 - modulirana (visoka) frekvencija, f 1 - modulirana (niska) frekvencija; m je indeks modulacije, ψ je početni fazni pomak. Predloženi su različiti kriterijumi za procenu veličine Doplerove distorzije u HG, na primer

gdje je D faktor izobličenja koji odgovara omjeru snage bočnih pojaseva i snage modulirane frekvencije, %; R A - akustička izlazna snaga na frekvenciji f 1 , W; d eff - efektivni prečnik difuzora, mm. Osim toga, koristi se kriterij kao što je D = 1129f 2 /(1129 + X max πf 1), gdje je X max maksimalna amplituda pomaka, mm itd. Međutim, izbor kriterija za procjenu FM distorzije u GG ne može se smatrati definitivno utvrđenim. Uprkos velikom skupu radova posvećenih proučavanju subjektivne procjene Doplerovih distorzija u HG, dobijeni rezultati su kontradiktorni, jer su korištene različite metode i oprema. Sljedeći podaci o pragovima sluha mogu se smatrati unaprijed instaliranim: na dva čista tona ne više od 1%, u muzici 8 ... 9%. Poslednjih godina predložena je fizička interpretacija Doplerovog efekta kao fazne modulacije emitovanog GH signala na prijemnoj tački, što objašnjava niz ranije dobijenih kontradiktornih rezultata.

Dakle, unatoč višegodišnjim istraživanjima o pojavi nelinearnih izobličenja u HG zbog Doplerovog efekta, ostaju neriješena značajna pitanja koja zahtijevaju dodatnu analizu: razvoj tačnih kvantitativnih kriterija za izračunavanje D u HG i uspostavljanje njihove povezanosti s projektom. parametri difuzora; uspostavljanje pragova subjektivne percepcije D tokom rada HG, razvoj obećavajuće metodologije za njihovo merenje u realnom HG i preporuke za njihovo smanjenje.

Ovaj članak prikazuje originalnu primjenu malog LCD grafičkog modula. Prošlog ljeta, SG12232C LCD grafički modul se prodao za 1500 jena i ja sam ga kupio. Ali nisam mogao da nađem dobru upotrebu za LCD modul, i nameravao sam da ga pošaljem u kutiju za smeće, pa sam pokušao da mu nađem neku upotrebu.

Samo prikazivanje bilo kakve nepokretne slike nije cool, prvo sam pokušao prikazati talasni oblik zvuka u realnom vremenu kao digitalni osciloskop, a zatim analizu spektra pomoću FFT-a. Monitor spektra izgleda dobro urađen, s obzirom na implementaciju na jeftinom mikrokontroleru.

Hardver

SG12232C je potpuni grafički LCD modul sa rezolucijom od 122(H)x32(V) tačaka. Na ploči se nalaze dva Epson S1D15200 LCD kontrolera. S1D15200 može prikazati do 61(H)x32(V) tačaka i svaka pokreće polovinu LCD-a. SG12232C zahtijeva kvadratni val od 2 kHz kao signal takta za LCD i mora se napajati dok je napajanje uključeno, inače se LCD može oštetiti. Možete odabrati interfejs magistrale baziran na 8080 ili 6800. Ne postoji 4-bitni režim kao što je HD447880, dostupan je samo 8-bitni režim i zahteva najmanje 14 I/O linija.

Slika prikazuje sastavljenu ploču i njeno kolo. Koristi se Atmel ATmega8 mikrokontroler koji digitalizuje dolazni audio signal i prikazuje talasne oblike na LCD modulu. Nije teško napraviti. Koristio sam MAX293, eliptični filter 8. reda, kao filter za izravnavanje. SCF je vrlo koristan i jeftin u poređenju sa diskretnim LPF-om.

Program

Slika ispod prikazuje unutrašnji tok signala. Digitalizovani blokovi podataka se konvertuju pomoću FFT-a i prikazuju kao trake u levoj polovini (64 tačke) LCD-a. Talasni oblik je prikazan u desnoj polovini (58 tačaka) sa cikličnim pomakom signala.

Operacije se izvode na 16-bitnoj fiksnoj točki. Ovi FFT procesi od 128 tačaka koji koriste intervale, leptir operacije i skalarni izlaz mogu se izvršiti u realnom vremenu (unutar 7,3 ms). Ovo je prilično brzo, s obzirom na obradu od strane jeftinog mikrokontrolera. Spektar podjele je prikazan redoslijedom osnovne frekvencije x0 (DC), osnovne frekvencije x1, x2, x3, ... s lijeva na desno. Brzina uzorkovanja je 9.6kHz, a osnovna frekvencija (frekvencijska rezolucija) će biti: 9.6k/128=75Hz.

Postoje i FFT biblioteke fiksne tačke za AVR-GCC. Napisani su na asembleru i optimizovani za megaAVR.

Ovdje su neki valni oblici, kvadratni val, pilasti val i sin(x)/x. Možda ćete otkriti da su prikazani na isti način kao u vodiču.

Lista radio elemenata

Oznaka Vrstu Denominacija Količina BilješkaRezultatMoja beležnica
U1 MK AVR 8-bit

ATmega8

1 ATmega8-16ACTraži u Chip and DipU notes
U2 ČipMAX293CPA1 Traži u Chip and DipU notes
C? elektrolitički kondenzator10 uF1 Traži u Chip and DipU notes
C Kondenzator1 uF2 nepolarniTraži u Chip and DipU notes
Kondenzator100 nF5 Traži u Chip and DipU notes
Kondenzator22 pF2 Traži u Chip and DipU notes
R1 Otpornik

150 kOhm

1 Traži u Chip and DipU notes
R2 Otpornik

51 kOhm

1 Traži u Chip and DipU notes
Otpornik

100 kOhm

1 Traži u Chip and DipU notes
Otpornik

20 kOhm

1 Traži u Chip and DipU notes
Otpornik

10 kOhm

2 Traži u Chip and DipU notes
Otpornik

Spektri su prikazani realno i, pošto signali u matematičkom smislu nisu idealni, onda se spektri razlikuju od idealnih (na primjer, za kvadratni val s radnim ciklusom = 2, čak su i harmonici, iako oslabljeni, uočljivi. Ili : za sinusoid, harmonici su vidljivi, iznad 1.). Međutim, karakteristične karakteristike u našem slučaju su sasvim očigledne.

1. Bijeli šum. Kompleksna oscilacija u kojoj su SVE komponente prisutne ODJEDNOM. Teško je povjerovati, ali takav signal sadrži SVE FREKVENCIJE, a snaga im je ISTA, pa je spektralni omotač horizontalan. Zaista je bijeli šum u prirodi vjerovatno teško pronaći.

SVE frekvencije u spektru.

2. Sinusoidna oscilacija. Jednostavna, "prirodna", mekana za uho. Rijetko se nalazi u čistom obliku u prirodi. Najbliži glasovi su: samoglasnik "U", zvuk flaute, zviždanje, kada se ovi zvuci proizvode prosečnom jačinom, bez naprezanja, tj. sa minimalnim sadržajem visokih komponenti.

Postoji jedna harmonska/frekvencijska komponenta u spektru.

3. Pravokutni (meander), radni ciklus =2*. Kompleksna oscilacija u kojoj NEMA svih parnih harmonika. Od muzički instrumenti najbliži sličnoj formi je zvuk klarineta, sa tako karakterističnom "trubom", "prazninom".

* krug duznosti je omjer perioda ponavljanja pulsa ( T ) na trajanje pulsa ( t ). U literaturi na engleskom jeziku o elektronici, termin se češće koristi faktor punjenja (D=t/T ), obrnuto proporcionalno radnom ciklusu.

4. Zupčasto oscilovanje. Kompleksna oscilacija u kojoj su prisutni SVI HARMONICI. Od muzičkih instrumenata, zvuk gudačkih instrumenata najbliži je sličnom obliku kada se izvuče gudalom. Također se proizvodi sličan oblik glasne žice osoba.

U spektru harmonika 1,2,3,4,5,6,7,8,9 ... itd.

5. Trokutna oscilacija. Kompleksna oscilacija u kojoj NEMA svih parnih harmonika, ali za razliku od meandra, amplitude harmonika opadaju brže sa povećanjem broja. Od muzičkih instrumenata ovom obliku je najbliži zvuk JEDNE orgulje. Zvuči malo oštrije od sinusoidnog.

U spektru harmonika 1,3,5,7,9, ... itd.

Sve je isto kao i kod bijelog šuma, jedina razlika je u tome što se amplitude frekvencijskih komponenti ravnomjerno smanjuju sa povećanjem frekvencije. Prema tome, omotač spektra je ravna nagnuta linija, a ovaj šum je po sluhu mekši (niži, a manje visok) od bijelog.

SVE frekvencije u spektru.

7. Pravokutni, radni ciklus =4. Kompleksna oscilacija u kojoj su svi harmonici koji su višestruki od 4 ODSUTNI.

U spektru svi harmonici osim 4,8,12,16...itd.

8. 2 sinusne oscilacije. Kompleks, uključujući 1. i 2. harmonike. Mek za uho sa jasno prepoznatljivim oktavnim prizvukom (2. harmonik).

U spektru postoje 2 harmonika - 1. i 2.

9. 2 sinusne oscilacije. Kompleks, uključujući 1. i 3. harmonike. Mekana za uho sa jasno prepoznatljivim petim prizvukom. 3. harmonik je čista kvinta kroz oktavu.

U spektru postoje 2 harmonika - 1. i 3.

Stranica 2


Najčešće se F, tokom akustične reprodukcije odašiljenog signala, čuje u obliku relativno niskog zvuka brujanja.

U zaključku, treba napomenuti da se, kako praksa pokazuje, određeni nivo prizvuka čuje u velikoj većini serijskih GG-ova.

Distorzije prvog tipa su rezultat ekscitacije u materijalu difuzora takozvanog strukturnog tona, koji ima manje-više ujednačen spektar. Takva izobličenja su najznačajnija u nedovoljno prigušenom konusu i javljaju se kao odgovor na mehaničku pobudu, čiji je izvor zvučni kalem. Ova vrsta izobličenja daje zvučniku karakterističnu tonsku boju karakterističnu za ovaj tip zvučnika. Distorzije drugog tipa zavise od intenziteta stajaćih talasa koji nastaju u difuzoru, čiji je uzrok gore razmotren. Intenzivni stajaći talasi dovode do formiranja sekcija difuzora koji mogu da emituju zvuk na prirodnim frekvencijama. Emisije sekcija difuzora se takođe klasifikuju kao nelinearne distorzije i mogu biti nekoliko puta veće od prve vrste izobličenja. Odavde postaje očigledan način borbe protiv ovakvih izobličenja, koji se sastoji u smanjenju intenziteta komponente mehaničkih vibracija reflektovanih od držača difuzora i obezbeđivanju režima putujućeg talasa u difuzoru. Difuzori visokokvalitetnih glava zvučnika obično se izrađuju sa zalijepljenim gornjim ovjesom i kragnom, izrađenim odvojeno od materijala sa visokim prigušenjem mehaničkih vibracija. Ove glave imaju više visoka cijena i manje tehnološki napredne u proizvodnji u poređenju sa serijski proizvedenim glavama zvučnika, čiji se difuzor proizvodi zajedno sa gornjim ovjesom i kragnom. Još jedan nedostatak glava sa zalijepljenim gornjim ovjesom je njihova manja osjetljivost, zbog manje radijalne krutosti zalijepljenog ovjesa i opasnosti od trljanja zvučne zavojnice u zazoru. Ova opasnost prisiljava dizajnere da koriste širi zračni zazor uz odgovarajuće smanjenje jačine magnetnog polja. Uzrok gnječenja glasovnog zavojnice je spiralno namotavanje njegovih zavojnica i povezana tangencijalna komponenta Lorentzove sile. Za niskofrekventne glave zvučnika, upotreba posebno fleksibilnog gornjeg ovjesa omogućava, osim ublažavanja mehaničkih vibracija reflektiranih od držača konusa, da se dobije niža rezonantna frekvencija. Za masovne širokopojasne i srednjefrekventne glave zvučnika, smanjenje intenziteta komponenti koje se reflektiraju od držača difuzora i osiguravanje načina rada putujućeg vala može se postići nanošenjem mastike koja ne suši vibracije na dio gornjeg ovjesa. koja nije uključena u dinamičku masu difuzora.


Ponekad se prilikom vježbanja tembra javlja oštar škripavi prizvuk u muzičkom tonu u pojedinim dijelovima cijelog raspona zvuka, što se objašnjava pojavom novih izraženih neparnih harmonika u zvučnom spektru, odvojenih velikim frekvencijskim pojasom.

Svrha vježbe je razviti vještinu održavanja nepomične apikalno-alveolarne barijere za dva završna suglasnika bez međutonova. U kombinacijama sonanata do eksplozije teškoća u pravilu ne dolazi, ali položaj eksploziva ispred sonanta često uzrokuje kvarove jezika zbog prevelike napetosti mišića. Postupno, artikulacije postaju plastičnije i kvarovi opstrukcije se eliminišu. Neophodno je pridržavati se pravila za dužinu samoglasnika i drugih prethodno datih uputstava.


Da bi se smanjile vibracije pojedinačnih panela akustičnog dizajna koje se javljaju na njihovim rezonantnim frekvencijama tokom rada zvučnika i generišu prizvuke koji izobličuju glavni zvuk, koriste se različiti materijali koji upijaju vibracije.

Flacidnost tona pri izgovoru [d] posebno je važna u završnim pozicijama, gdje napeta eksplozija često uzrokuje samoglasničke prizvuke koji su strani engleski izgovor. Osobine artikulacije engleskog bezvučnog i zvučnog vrijede za sve kategorije suglasnika. Poređenje riječi s bezvučnim i zvučnim završnim suglasnicima također treba koristiti za kontrastno vježbanje kvantitativnih promjena u samoglasnicima: njihovo smanjenje prije bezvučnih i produžavanje prije zvučnih.

Oe ti: tfa] učitelj, kao i sa samoglasnicima i, y, kada se izgovaraju sa suglasničkim prizvukom [ j ]: unija [ Ze ju: njan ] unija, godina [ Ze e: ] godina.

Kod većine GG sa mehaničkim defektima, kada su pobuđeni monoharmoničkim signalom, na nekim frekvencijama se čuje specifičan zvuk, koji se percipira kao prizvuk. U predloženom je metodu diferencirane evaluacije, koja omogućava objektivno odvajanje prizvuka od zveckanja. Zasnovan je na razlici u spektralnoj karakteristici: zveckanje se razlikuje od prizvuka u različitoj raspodjeli energije diskretnog spektra harmonika u impulsnom signalu. Za prizvuke je karakteristično da je glavni dio energije impulsnog signala koncentriran u jednom ili tri harmonika, za zveckanje - više od četiri. U vremenskom domenu, razlike su u tome što prigušeni oscilatorni proces prizvuka ima trajanje više od polovine perioda ekscitacionog signala; zveckanje traje manje od polovine.

SPEKTAR ZVUKA

SPEKTAR ZVUKA

Izražava frekvencijski sastav zvuka i dobija se kao rezultat zvučna analiza. S. h. obično predstavljaju na koordinatnoj ravni, gdje je frekvencija iscrtana duž apscise f, duž y-ose - amplituda ALI ili intenzitet I harmonska komponenta zvuka. Čisti tonovi, zvuci sa periodičnim. oblik, kao i zvukovi dobijeni dodavanjem nekoliko. periodično talasi, imaju linijski spektri(Sl. 1). Acoustic , pojedinačni impulsi, opadajući zvuci imaju kontinuirani spektar (slika 2). Frekvencijski spektar akustični puls pravougaona oblici ispunjeni nosačem f 0 koncentrisan u glavnom blizu ove frekvencije u pojasu širine 1/T, gdje T - trajanje pulsa.

Lit. vidi u čl. Zvuk.

Fizička enciklopedija. U 5 tomova. - M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni i odgovorni urednik A. M. Prokhorov. 1988 .


Pogledajte šta je "SPEKTAR ZVUKA" u drugim rječnicima:

    Skup jednostavnih harmonijskih valova na koje se može razložiti zvučni talas. S. h. izražava njegov frekventni (spektralni) sastav i dobija se kao rezultat analize zvuka. S. h. obično su predstavljeni na koordinatnoj ravni, gdje je duž ... ... Velika sovjetska enciklopedija

    spektar zvuka- garso spektras statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. slušni spektar; zvučni spektar vok. Klangspektrum, n; Schallspektrum, n rus. zvučni spektar, m; zvučni spektar, m pranc. spektar akustike, m; spektar du son, m; specter sonore, m … Fizikos terminų žodynas

    spektar zvuka- garso spektras statusas T sritis Standardizacija i metrologija apibrėžtis Sudėtinio (kelių tonų) garso skirtingų amplitudžių ir dažnių harmoninių virpesių visuma. atitikmenys: engl. akustički spektar; zvučni spektar vok. akustisches Spektrum, n; … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

    SPEKTAR ZVUKA- (od lat. spectrum vidljiv, vizija ...) objektivna karakteristika zvuka složene kompozicije, koja odražava njegovu unutrašnju fizičku strukturu (za razliku od spoljašnje strukture reflektovane talasnim oblikom ili oscilogramom). S. h. grafički..... Enciklopedijski rečnik psihologije i pedagogije

    Spektar zvuka- skup jednostavnih harmonijskih talasa na koje se složeni zvučni talas može razložiti. Dobiti S. bilo kojeg zvuka znači dobiti ukupnost amplitudnih vrijednosti svih frekvencijskih komponenti koje formiraju dati zvuk. Takav S se zove ... ... Pedagoška nauka o govoru

    Spektar zvuka (svetlosti)- zvučni (svetlosni) spektar: intenzitet ili nivo zvučnog pritiska u odnosu na zvuk (svetlost), koji je funkcija frekvencije ili talasne dužine... Izvor: GOST R 51340 99. Državni standard Ruska Federacija. Sigurnost mašine... Zvanična terminologija