12613

Громкоговорители

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 Громкоговорители Дисциплина: Акустика Цель работы: изучить основные параметры и характеристики громкоговорителей ознакомление с методиками проведения акустических и электроакустических измерений. 1.Расположение приборов и у...

Русский

2013-05-02

841 KB

2 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

«Громкоговорители»

Дисциплина: «Акустика»

Цель работы: изучить основные параметры и характеристики громкоговорителей, ознакомление с методиками проведения акустических и электроакустических измерений.

1.Расположение приборов и устройств


2. Перечень и ТТХ средств измерений

  1.  Программно-аппаратный комплекс Zet-Lab

2)  Мультиметр Ц-4313

Характеристики:

Диапазон измерения:

напряжения постоянного тока

1,5 В - 600 В

напряжения переменного тока

600В (45 Гц – 200 - 500 Гц);

300В (45 Гц – 200 - 1000 Гц);

150В (45 Гц – 200 - 2000 Гц);

1,5-60В (45 Гц – 200 - 5000 Гц):

силы постоянного и переменного тока

0,6 - 1500 мА (45 – 2000 – 5000 Гц).

3) Генератор сигналов низкой частоты.

Генератор Г3-111 (Г3-112), с усилителем выходного сигнала.

Нагрузка 50 Ом, максимальное напряжение на нагрузке – 5В.

4) Усилитель мощности «Амфитон А1-01 стерео».

Диапазон частот: не менее 20-20000 Гц.

Коэффициент общих гармонических искажений, в диапазоне 40-12000 Гц не более 0,3 %.

Выходная мощность на нагрузке не менее 4 Ом: не менее 2х20 Вт.

Раздельные регулировки тембра низких, средних и высоких частот.

5) Микрофон измерительный BSWAMPA261

6)Рупорный громкоговоритель


3. Измерение частотной характеристики

Вариант №1. В качестве тестовых используются тональные сигналы

Таблица 1. Результаты измерений

Частота, Гц

380

400

500

630

800

1000

1250

1600

2000

Давление, Па

0.005771

0.003976

0.027375

0.03013

0.01109

0.046977

0.010193

0,0112468

0.00379

Уровень Давления,дБ

49.2

45.97

62.72

63.56

54.89

67.42

54.15

55

45.55

Напряжение, В

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

Частота, Гц

2500

5000

8000

10000

12000

20000

Давление, Па

0,0101165

0,0148091

0,0058014

0,0006295

0,0058147

0,0003864

Уровень Давления,дБ

54.08

57.39

49.25

29.96

49.27

25.72

Напряжение, В

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0.12

Рис 1. Частотная характеристика, полученная при испольовании тонального сигнала в полосе 380-20000 Гц.

4. Измерение среднего стандартного звукового давления

Измерение производится с помощью тестовых тональных сигналов частотой 500, 630, 1250, 2500,5000Гц

Таблица 2. Значения.

Частота, Гц

Уровень напряжения, В

Уровень тока, А

Мощьность, Вт

Давление, Па

500

3.4

0,029

0,1

1.59

630

3.005

0,034

0,1

1.418

1250

2.8

0,036

0,1

0.316

2500

2.9

0,033

0,1

0,283

5000

3.9

0,026

0,1

0,578

Pср.ст.=( P1 +P2+ P3 + P4 + P5)/5 =0.838Па

5. Измерение коэффициента нелинейных искажений

Рис 2. Уровни основной частоты и субгармоник при заданной частоте 450 Гц

Таблица 3.

Гармоника, Гц

Давление, Па

Напряжение, мВ

450

1,0012211

50

900

0,2244037

11.22

1350

0,2118507

10.59

  KН.И = 19.8%

Рис 3. Уровни основной частоты и субгармоник при заданной частоте 630 Гц

Таблица 4.

Гармоника, Гц

Давление, Па

Напряжение, мВ

630

2,5943585

130

1260

0,0532145

2.66

1890

0,2000000

10

KН.И.= 7.9 %

Рис 4. Уровни основной частоты и субгармоник при заданной частоте 1250 Гц

Таблица 5.

Гармоника, Гц

Давление, Па

Напряжение, мВ

1250

1,0666698

53.333

2500

0,0168279

0.841

3750

0,1888122

9.4

KН.И = 17,6 %

Рис 5. Уровни основной частоты и субгармоник при заданной частоте 2500 Гц

Таблица 6.

Гармоника, Гц

Давление, Па

Напряжение, мВ

2500

0,3483614

17.42

5000

0,1002374

5

7500

0,0946303

4.731

KН.И.= 15.7 %

Рис 6. Уровни основной частоты и субгармоник при частотах 450 и 1450Гц

Таблица 7.

Гармоника, Гц

Давление, Па

Напряжение, мВ

450

0,5023773

25.1

1000

0,4742747

23.7

1450

0,7096268

35.5

KН.И.= 170 %

Рис.7 Спектр до частоты 2900Гц.

На низких частотах коэффициент нелинейного искажения мал, а на более высших больше, это обуславливается тем что диффузор может также начать колебаться(повыситься степень свободы) и это будет вводить нелинейные искажения.

6.Определение КПД громкоговорителя.

          По частотной характеристики определим λгр.

       λгр=с/f=340/340=1м

               λгр/d=5

Диаметр излучателя составляет d=0,2 м.

Коэффициент осевой концентрации Ω для  различных частот в соответствии с номограммами:

-для 450 Гц:     λ=0.666 м,   d/λ=0,3;

-для 630 Гц:   λ=0.476 м,   d/λ=0,42;

-для 1250 Гц:   λ=0.24 м,       d/λ=0,833;

-для 2500 Гц:   λ=0.12 м,   d/λ=1,66;  


Среднее значение Ωср=15.95

η = 0,3р2ст/Ω  =0,013 ,т.е. примерно 1,3%.

Вывод: В результате проведенного эксперимента КПД динамического громкоговорителя составил 1,3%.

8.Импульсная функция.

Построим частотную характеристику импульсной функции и сравним с частотной характеристикой тональных сигналов.

Таблица 8. Результаты измерений

Частота, Гц

63

80

100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

Уровень Давления, дБ

37

29

28

26

28

31

31

35

27

30

31

29

Частота, Гц

1000

1250

1600

2000

2500

3150

4000

5000

6300

8000

10кГц

12кГц

14кГц

Уровень Давления, дБ

27

28

30

33

30

35

30

33

36

31

20

30

19

Рис.8 Импульсная функция

Рис.8 Тональная и импульсная функция.

Выводы:

Исследуемый громкоговоритель является широкополосным рупорный  громкоговорителем. В ходе работы построена его частотная характеристика.

Также построена частотная характеристика импульсного сигнала и проведено её сравнение с частотной характеристикой тональных сигналов. Неравномерность частотной характеристики при измерении тональными сигналы составили 24дБ, а при импульсным 15 дБ.

В данной работе мы измерили коэффициент нелинейных искажений на уровне громкости соответствующему высокому. Нелинейные искажения, связанные с нелинейностью упругости подвеса, неоднородностью магнитного поля и другие, рассмотренные  выше, не являются здесь столь существенными. Определяющими величину НИ факторами в РГ являются большая амплитуда сжатия-разряжения воздуха при распространении звука в узкой части рупора, а также нелинейность упругости воздуха в предрупорной камере. Дело в том, что фазовая скорость звуковой волны vo  зависит от полного давления в среде и, при наличии больших звуковых давлений, оказывается различной для различных участков волны, т.е. участки сжатия перемещаются быстрее, чем участки разряжения. Это значит, что синусоидальная волна, возбуждаемая диафрагмой, по мере распространения в рупоре превращается в почти пилообразную. В свою очередь, это означает появление несимметричных гармонических искажений в излученном сигнале, наиболее значительных по второй гармонике. Для того чтобы эти искажения не выходили за допустимые пределы, звуковое давление в горле рупора не должно превышать 2000 Па (т.е. 2% от атмосферного давления). Этот же фактор может послужить причиной появления значительных интермодуляционных искажений, когда большой по амплитуде низкочастотный звуковой сигнал производит амплитудную модуляцию излучаемого с ним одновременно высокочастотного сигнала.

    Нелинейность, вносимая предрупорной камерой, проявляется также в появлении интермодуляционных искажений, что можно объяснить  тем, что изменение объема вызывает периодические изменения гибкости воздуха в камере с частотой ωн . Это означает, что высокочастотные колебания уже на входе рупора будут модулированы по амплитуде низкочастотными компонентами, что, в свою очередь, означает появление комбинационных составляющих с частотами   ωв ± к ωн.

КПД громкоговорителя составил 1,3% и сходиться с средним диапазоном приведенным в учебнике. Рупор увеличивает сопротивление излучения и значительно повышает к. п. д. громкоговорителя.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

47466. Питання для іспиту «Митне право україни» 641.5 KB
  Керівництво збиранням прикордонного мита: евеки вивізне та інфуки ввізне мито за часи Богдана Хмельницького покладалося на Державний скарб як тоді називалася фінансовобанківська служба України. Верховна Рада прийняла Закон України Про митну справу в Україні який проголосив що Україна як суверенна держава самостійно створює власну митну систему і здійснює митну справу. Верховна Рада України прийняла Постанову про створення Державного митного комітету України як центрального митного органу України та перший Митний кодекс України.
47467. ПОЛІТЕКОНОМІЯ 2.54 MB
  Ця наука вивчає ринкову поведінку людей при використанні обмежених ресурсів виробництва що породжує за умов приватної власності економічну конкуренцію між ними. Другий факт: економічні ресурси засоби для виробництва благ обмежені. Задоволення їх обмежено рідкістю ресурсів для виробництва засобів їх задоволення. Непрямі інструментні чи виробничі використовуються для виробництва прямого блага.
47468. СТРАХОВІ ПОСЛУГИ. ПІДРУЧНИК 55.64 MB
  У підручнику розкриваються основи теорії страхових послуг та особливості різних видів страхування що реалізуються на страховому ринку України. Зміст підручника відповідає типовій програмі навчальної дисципліни Страхові послуги що дозволяє сформувати у студентів сучасні знання щодо сутності страхової послуги як специфічного товару страхового ринку умов та правил здійснення основоположних класичних і сучасних видів страхування. Порядок укладання та ведення страхової угоди 33 Сутність договору...
47469. Політологія. Конспект лекцій 243 KB
  Життя Поняття і функції політичної влади Політична та державна влади Умови ефективного функціонування політичної влади Основні концепції влади Проблема формування і функції влади в Україні. Легітимність влади криза легітимності та засоби її вирішення Демократія форма пол. Загальне визначення предмета політології можна було б запропонувати таке: політологія у більш вузькому розумінні загальна теорія політики вивчає специфічну групу закономірностей відносин соціальних суб'єктів з приводу влади. поперше спеціально досліджує політику як...
47470. ФІНАНСОВА ДІЯЛЬНІСТЬ СУБ'ЄКТІВ ПІДПРИЄМНИЦТВА 6.79 MB
  У посібнику розглянуті актуальні питання розвитку фінансової діяльності суб'єктів підприємництва в Україні організація фінансової діяльності суб'єктів підприємництва фінансування управління власним і позичковим капіталом фінансовими інвестиціями оцінка вартості підприємства фінансовий контролінг. ФОРМУВАННЯ ВЛАСНОГО КАПІТАЛУПІДПРИЄМСТВА 124 3. Власний капітал підприємства: функції складові таоцінка 124 З Формування статутного капіталу акціонерних товариств 130 Статутний капітал товариств з...
47471. Стратегічне управління 243 KB
  підприєствах Виділення стратегічних зон господарювання Зони стратегічних ресурсів Групи стратегічного впливу Класифікація методів аналізу стратегічних альтернатив Механізм ринкової конкуренції сутність характерні риси сучасного конкурентного середовища аналіз конкуренції в галузі детермінанти конкурентної переваги країни Національний ромб Аналіз конкурентного становища підприємства стратегічна сегментація зовнішнього середовища підприємства вибір позиції в конкуренції діагностика стану підприємства в конкурентному середовищі...
47473. Економіка підприемства 1.78 MB
  У пропонованому навчальному посібнику розглядаються діяльність сучасного підприємства як субєкта ринкових відносин, його ресурсне забезпечення, інфраструктура та організація виробничого процесу, а також основні фінансово-економічні результати діяльності в контексті сучасного законодавства щодо структурної перебудови, сучасної інноваційної та інвестиційної політики, державного регулювання економіки.
47474. Організація системи управління 970.5 KB
  3 формування ОСУ стратегічного типу Внесення стратегічних змін до структури підприємства завжди породжує проблему вибору рівня диференціації та інтеграції. Так створення окремих підсистем управління пов’язано з існуванням окремих суботочень підприємства і необхідністю урахування особливостей змін у них рис. Визначення стратегій це процес у якому враховуються всі аспекти зовнішнього та внутрішнього функціонування підприємства. Встановлюючи стратегії треба враховувати: типи реакцій на зміни умов у зовнішньому середовищі в попиті рівні...