Технические требования

По способу преобразования колебаний громкоговорители и телефоны разделяются на электродинамические катушечные (подавляющее число типов громкоговорителей), электромагнитные (основное число телефонов), электростатические, пьезоэлектрические и некоторые другие; по виду излучения - на громкоговорители непосредственного излучения, диффузорные и рупорные; по воспроизводимому диапазону - на широкополосные, низко -, средне - и высокочастотные; по потребляемой электрической мощности на мощные и маломощные.

Стандартом ГОСТ 16122-78 установлены определения параметров громкоговорителей и относящихся к ним терминов. Приведем основные из них.

Номинальная мощность - максимальная подводимая электрическая мощность, ограниченная тепловой и механической прочностью громкоговорителя и нелинейными искажениями, превышающими заданное значение. Обычно оно меньше паспортного. Громкоговоритель не должен выходить из строя при длительном ее воздействии.

Частотная характеристика громкоговорителя по звуковому давлению - зависимость звукового давления, развиваемого громкоговорителем, в точке свободного поля (находящейся на определенном расстоянии от рабочего центра) от частоты при постоянном напряжении на зажимах громкоговорителя.

Рабочий центр - обычно геометрический центр симметрии выходного отверстия излучателя Для сложных излучателей рабочий центр указывается в описании громкоговорителей.

Неравномерность частотной характеристики и эффективно воспроизводимый диапазон частот определяются по частотной характеристике, снятой на рабочей оси, которая обычно совпадает с геометрической осью излучателя, а для сложных излучателей указывается в описании.

Среднее стандартное звуковое давление (отдача) - среднее звуковое давление, развиваемое в диапазоне рабочих частот на рабочей оси на расстоянии 1 м от громкоговорителя и 1 см от телефона при подведении к громкоговорителю электрической мощности 0,1 Вт, а к телефону - 1 мВт.

Входное сопротивление громкоговорителя зависит от частоты, поэтому в справочниках приводится номинальное электрическое сопротивление – минимальный модуль полного электрического сопротивления громкоговорителя в диапазоне частот выше частоты основного резонанса его механической колебательной системы, при которой полное сопротивление достигает максимального значения.

Характеристика направленности - зависимость звукового давления, развиваемого громкоговорителем, в точках свободного поля, находящихся на одинаковом расстоянии от рабочего центра, от угла между рабочей осью громкоговорителя и направлением на выбранную точку. Обычно эту характеристику нормируют к осевому звуковому давлению. Характеристика направленности изменяется в зависимости от частоты, поэтому ее измеряют на ряде частот или в заданной полосе частот. Характеристику направленности, снятую в плоскости, называют диаграммой направленности.

Коэффициент осевой концентрации- отношение акустических мощностей ненаправленного и направленного излучателей при равенстве их осевых звуковых давлений.

Коэффициент гармоник - отношение среднеквадратичного звукового давления гармоник к среднему звуковому давлению измеряют для ряда заданных частот при подведении к громкоговорителю синусоидального напряжения, соответствующего номинальной мощности.

Коэффициент полезного действия громкоговорителя в паспортных данных обычно не приводится. Вместо него указывают стандартное звуковое давление или характеристическую чувствительность, однозначно связанные между собой и с акустической мощностью. Если подвести к громкоговорителю электрическую мощность 0,1 Вт, то (согласно определению стандартного звукового давления) осевое звуковое давление равно стандартному,

Характеристическая чувствительность - отношение среднего звукового давления, развиваемого громкоговорителем в номинальном диапазоне частот на рабочей оси на расстоянии 1 м от рабочего центра, к корню квадратному из подводимой электрической мощности.

Дребезжание-спектральные компоненты излучаемого громкоговорителем сигнала, вызываемые механическими дефектами его конструкции и слышимые при его работе в номинальном и эффективно воспроизводимом диапазонах частот. Установлены две категории телефонов: Н (нормальные) - для работы при температурах от - 10 до +45'С и влажности до 90+ 3%; У (устойчивые) - при температурах от -50 до + 50' С и влажности до 95+3%. Полное электрическое сопротивление на частоте 1000 Гц должно быть 260±52Ом, хотя допускаются и другие его значения. Коэффициент гармоник на частоте 1000 Гц не должен превышать 5% при мощности 1 мВ А. ГОСТ 90!0- 78. Громкоговорители (головки) должны выдерживать испытания на теплоустойчивость до 60'С, на влагоустойчивость - до 93+-2% при 30'С, на холодостойкость - от - 20 до - 40'С, а так же на ударную устойчивость ударную прочность и виброустойчивость. Стандартное звуковое давление на расстоянии 1 м при мощности 0,1 Вт должно быть не менее О,2 Па, за исключением громкоговорителей, используемых в закрытых акустических системах (см. ниже). Частотная характеристика должна соответствовать типовой с допустимым отклонением +- 6 дБ. Если же типовая частотная характеристика не приводится, то допустимая неравномерность в номинальном диапазоне рабочих частот не должна превышать 14 дБ.

Предусмотрены следующие номинальные мощности: 0,1, 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0; 1О,О; 15,0; 2О,О; 25,0; 30,О;50,0 Вт и независимо от этого ряда мощностей ряд номинальных сопротивлений: 2,4,8,15, 25, 5О,100,400,800 Ом. Допустимые отклонения от приведенных сопротивлений не превышают + 15; - 20%

Громкоговорители не должны дребезжать при подведении к ним синусоидального сигнала номинальной мощности в диапазоне от минимальной частоты основного резонанса до наивысшей частоты номинального диапазона рабочих частот.

У одного из выводов громкоговорителя иногда- наносятся знак полярности в виде точки, пукли или знака "+", который помогает правильно осуществить параллельное соединение громкоговорителей. Обозначение громкоговорителя, например 1 ГД-3-100, расшифровывается так: первая, цифра (1) - мощность, Вт; буквы "ГД" - громкоговоритель динамический; вторая цифра (3) - порядковый номер разработки; последние цифры (100) - значение резонансной частоты, Гц. При маркировке нестандартных громкоговорителей добавляются буквы, указывающие завод изготовитель (например: 3ГД-6 ВЭФ, 5ГД-3 РРЗ. Электростатические громкоговорители маркируются тремя буквами: ГСВ (громкоговоритель статический высокочастотный) или ГСШ (громкоговоритель статический широкополосный), характеризующими тип, и цифрами, обозначающими номер разработки (например, ГСВ-1, ГСЩ-1).

Международные нормы на высококачественные громкоговорители системы высокой верности (НiFi) коротко формулируются так. Номинальный диапазон рабочих частот - 50 Гц...12 кГц. Частотная характеристика, снятая треть октавными полосами розового шума, должна укладываться в допустимую область с неравномерностью не более 8 дБ в диапазоне частот 100 Гц...4 кГц и не более 12 дБ на частотах ниже 100 Гц и выше 4 кГц (розовый шум - шумовой сигнал, уровень спектральной плотности энергии которого при повышении частоты снижается с постоянной крутизной 3 дБ/окт, в диапазоне частот измерений; октава (окт) - диапазон частот, ограниченный значениями Fmin и Fmax для которого Fmax /Fmin = 2).Звуковое давление, приведенное к расстоянию 1 м, при рабочей мощности должно быть не менее 1,2 Па (96 дБ). Коэффициент гармоник не должен превышать 3% в диапазоне частот 250 Гц...1 кГц при подводимом синусоидальном сигнале рабочей мощности, 2% в диапазоне частот 1...2 кГц при подведении 1/2 мощности и1% в диапазоне частот 2...4 кГц при подведении 1/4 мощности. Частотные характеристики, снятые пол углом 15° и оси вверх, вниз, вправо, влево, не должны отличаться от осевой характеристики при их совмещении больше чем на 4 дБ. Частотные характеристики громкоговорителей для двух каналов стереофонической установки не должны различаться более чем на 2 дБ. Рекомендуемые значения сопротивлений - 4 и 8 Ом. К громкоговорителям, используемым в системах оповещения, предъявляются достаточно жесткие требования, в основном, это требования технического соответствия гос. стандартам 16122-78 и 9010-78. Данные ГОСТы приняты были достаточно давно и не пересматривались долгое время. По сравнению с зарубежными документами, регламентирующими требования к громкоговорителям для систем оповещения, в отечественных гостах имеется ряд существенных отличий, что объясняется разницей в определении различных параметров акустических систем и громкоговорителей для систем оповещения.

Главное отличие заключается в уровнях мощностей громкоговорителей различных видов. К примеру, в зарубежной классификации для громкоговорителей указывают звуковую мощность, максимальную пиковую мощность, синусоидальную и кратковременную, в то время как в отечественной классификации указывается лишь номинальная мощность и паспортная. Такое расхождение затрудняет расчеты и выбор того или иного оборудования.

Чтобы разногласия подобного рода не происходили, Международным Электротехническим Комитетом (IEC- International Electrotechnical Commission) были приняты и утверждены рекомендаций. В рекомендациях подробно расписаны элементы электроакустических систем, громкоговорители, аппаратура Hi-Fi и минимальные требования, предъявляемые к ним.

В соответствии с указанными выше рекомендациями, представителям стан, производящих громкоговорители для систем оповещения, было предложено указывать следующие мощностные характеристики: кратковременная мощность, долговременная, максимальная синусоидальная, характеристическая и шумовая.

Для того чтобы понять о чем идет речь, рассмотрим какую информацию дает та или иная характеристика.

1. Характеристическая мощность, это мощность, когда в полосе частот от 0,1 до 8 кГц уровень характеристического звукового давления составляет 94 Децибел, измеренная на расстоянии одно метра от громкоговорителя. С повышением чувствительности, характеристическая мощность пропорционально уменьшается.

2. Шумовая мощность. Для определения шумовой мощности, громкоговоритель подвергают нагрузке с помощью специального шумового сигнала на протяжении ста часов. Этот параметр соответствует паспортной мощности, указываемой для громкоговорителей отечественного производства, которая определяется в соответствии с ГОСТом 16122 - 78.

3. Максимальная синусоидальная мощность определяется при пропускании через громкоговоритель синусоидального сигнала. В паспорте громкоговорителя указывают тот уровень мощности, который достигнут в течение не менее одного часа испытаний, при условии, что испытания проводились без механических или каких либо других воздействий на испытуемый громкоговоритель.

4. Номинальная мощность. Этот параметр показывает, какой уровень электрической мощности, подводимой к громкоговорителю, способен выдержать громкоговоритель, при условии, что не будет превышен допустимый для громкоговорителя уровень нелинейных искажений.

5. Паспортная мощность. Под паспортной мощностью понимают максимальную электрическую мощность, нагруженную усилителем на громкоговоритель, при условии что не происходит тепловое и механическое повреждение в течение длительного времени и при условии, что громкоговоритель работает от реального источника звука.

Есть еще ряд технических характеристик, которые необходимы для расчета систем оповещения или для выбора того или иного громкоговорителя. Номинальное электрическое сопротивление, это активное сопротивление, которое измеряется при подведении к громкоговорителю электрической мощности. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ), представляет собой гистограмму, то есть график зависимости уровня звукового давления от частоты сигнала в определенной точке рабочего пространства, при этом напряжение на выводах громкоговорителя должно быть неизменным. Характеристическая чувствительность, - среднее давление звука, которое достигается при работе громкоговорителя в заданной рабочей полосе частот, приведенное к расстоянию в 1 метр от центра громкоговорителя при подведении к нему 1 Вт электрической мощности. Неравномерность АЧХ – разность наименьшего и наибольшего уровня давления звука в определенном частотном диапазоне. Приведенный КПД, определяется прямой зависимостью акустической мощности от подведенной электрической. Собственная резонансная частота головки громкоговорителя, это такая частота, когда абсолютное сопротивление достигает первого максимального значения. Максимальное звуковое давление, является определяющим, при оценке возможности громкоговорителя воспроизводить музыку или речевой сигнал без искажений.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: