М.М. ЭФРУССИ. ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ, М., «ЭНЕРГИЯ», 1971

 

2. ОСОБЕННОСТИ ЗВУКОВОГО МАТЕРИАЛА

 

Поскольку громкоговорители предназначены для воспроизведения речевых и музыкальных звуков и технические требования в отношении частотных характеристик громкоговорителей основываются на свойствах натуральных звуков, целесообразно кратко остановиться на особенностях того звукового материала, который должен воспроиз­водиться громкоговорителем.

 

Речь и музыка представляет собой сочетание различных по частоте и силе звуков, непрерывно меняющихся в процессе звучания. Звук, произведенный голосом певца или музыкальным инструментом и воспринимаемый как тон определенной высоты, на самом деле содержит ряд дополнительных тонов различной интенсивности — обер­тонов, частоты которых в 2, 3, 4 и т. д. раза больше основной частоты звука. Их относительной силой определяется тембр звука. Тональ­ность (высоту звука) определяет основная, самая низкая частота та­кого сложного колебания. При определении необходимой полосы частот звуковоспроизводящих устройств и их звеньев (усилителей, громкоговорителей и т. п.), а также при оценке качества той или иной звукоусилительной системы по ее параметрам или техническим характеристикам исходят из точных данных о натуральном частотном диапазоне и особенностях звучания музыкальных инструментов. Ос­новные частоты звуков, производимых различными музыкальными ин­струментами, охватывают полосу частот приблизительно от 16 до 4 000 гц, но со стороны низших частот этот диапазон практически ограничивается частотой 30 гц, так как музыкальные тоны более низ­ких частот встречаются очень редко. Таким образом, полосу от 30 до 4 000 гц следует считать нормальным диапазоном основных частот музыкальных инструментов. Однако для сохранения специфической тембровой окраски звучания музыкальных инструментов и обеспечения этим большей натуральности звучания необходимо воспроизвести и обертоны, создаваемые инструментами. Это требование передвигает верхнюю границу воспроизводимых частот к 16—20 кгц.

 

Звуки речи охватывают более узкий частотный диапазон: жен­ская речь от 200 до 1 300 гц по основным частотам и до 8 000 гц С обертонами, мужская речь от 70 до 700 гц по основным частотам и до 5 000 гц с обертонами. Певческие голоса имеют следующие диа­пазоны звучания основных частот: бас 90 — 350 гц, тенор 130— 500 гц, сопрано 250—1 200 гц. Помимо частотных свойств, звучание различных инструментов и голосов характеризуется динамическим диапазоном, причем более мощные инструменты имеют больший диапазон. Также различен и динамический диапазон музыкальных ансамблей, что является следствием того, какими инструментами и в каком количестве создается максимальная и минимальная интенсивность звука (фортиссимо и пианиссимо). Наибольшим динамическим диапазоном обладает симфонический оркестр, у которого отношение интенсивности звука всего состава музыкальных инструментов к интенсивности звука скрипки—соло составляет 65—75 дб, т.е. в сред­нем 70 дб, что соответствует отношению интенсивностей в 107 раз. Звуковоспроизведение диапазона частот от 30 гц до 16 кгц техниче­ски довольно трудная задача, которая решается путем усложнения аппаратуры и в первую очередь громкоговорителей, что приводит к значительному ее удорожанию. В связи с тем, что это не всегда тре­буется, были проведены тщательные экспериментальные исследова­ния, позволившие установить нормы допустимых ограничений полосы воспроизводимых частот и неравномерности частотной характеристики для различных классов качества воспроизведения  (см. стр. 20).

Другие исследования были посвящены изучению статистических характеристик различных натуральных звучаний музыкального ха­рактера. В частности, было исследовано распределение динамических уровней большого числа звучаний, которое позволило решить вопрос о  соотношении номинальных мощностей, двухполосной и эквивалентной ей широкополосной звуковоспроизводящих систем при различных частотах разделения всего диапазона на две части. Так, при частоте разделения 570 гц мощность низкочастотной части составляет 0,84, высокочастотной — 0,59 мощности широкополосной системы.

 

При частоте разделения 900 гц мощность низкочастотной части составляет 0,91, высокочастотной — 0,51; при частоте разделения 1430 гц мощность низкочастотной части составляет 0,98, высокочастотной — 0,4 мощности широкополосной системы.

Таким образом, по мере увеличения частоты разделения растет отношение мощностей низкочастотной и высокочастотной частей; для частоты разделения 570 гц оно равно 1,42; для частоты 900 гц отношение  мощностей  равно 1,78  и  2,45 для частоты разделения 1430 гц.

 

Следующий раздел >>

Раздел 3. Принцип действия   и  устройство   громкоговорителей

 

Hosted by uCoz