И.П. Голямина
Излучатели звука - устройства, предназначенные для возбуждения звуковых волн
в газообразных, жидких и твёрдых средах. Излучатели звука преобразуют в энергию
звукового поля энергию какого-либо другого вида.
В технике наибольшее распространение в качестве излучателей звука получили электроакустические преобразователи ,напр., громкоговорители электродинамич. или электростатич. типа, пьезоэлектрические преобразователи и магнитострикционные преобразователи для УЗ-техники и акустоэлектроники. В подавляющем большинстве И. з. этого типа электрич. энергия преобразуется в энергию колебаний
к--л. твёрдого тела (излучающей пластинки, стержни, мембраны и т. п.),
к-рое и излучает в окружающую среду акустич. волны. Все перечисленные
преобразователи, как правило, линейны, и, следовательно, колебания
излучающей системы воспроизводят по форме возбуждающий электрич. сигнал;
лишь при очень больших амплитудах колебаний вблизи верхней границы
динамич. диапазона излучателей звука могут возникнуть нелинейные искажения. В
преобразователях, предназначенных для излучения монохроматич. волны, используют явление резонанса:
они работают на одном из собств. колебаний механич. колебательной
системы, на частоту к-рого настраивается генератор электрич. колебаний,
возбуждающий преобразователь. Электроакустич. преобразователи, не
обладающие твёрдым излучающим элементом, применяются в качестве И. з.
сравнительно редко, к ним относятся,
напр., излучатели звука, основанные на электрич. разряде в жидкости, на
электрострикции жидкости, на возбуждении упругой волны мощным оптич. излучением (см. Фотоакустические явления).
Другой тип излучателей звука основан на преобразовании кинетич. энергии струи газа или
жидкости в энергию акустич. колебаний. Такое преобразование возникает
при периодич. прерывании струи (см. Сирена ),при взаимодействии её с твёрдыми препятствиями разл. вида (см. Газоструйные излучатели. Гидродинамический излучатель). Механизм звукообразования в таких И. з. может быть связан с генерацией автоколебаний в среде, как, напр., в Гартмана генераторе
,или с возбуждением колебаний твёрдой излучающей системы, как, напр., в
пластинчатых гидродинамич. свистках или мембранных газоструйных
излучателях. Форма излучаемого сигнала и его спектр для И. з. подобного
типа определяются режимом истечения струи и геометрич. параметрами
конструкции.
К основным характеристикам И. з. относятся их частотный спектр,
излучаемая мощность звука, направленность излучения (см. Направленность
акустических излучателей и приёмников). В случае моночастотного
излучения осн. характеристиками являются рабочая частота И. з. и его
частотная полоса, границы к-рой определяются падением излучаемой
мощности в два раза по сравнению с её значением на частоте макс.
излучения. Для резонансных электроакустич. преобразователей рабочей
частотой является собств. частота f0 преобразователя, а ширина полосы Df определяется его добротностью Q, т. к. Df=f0/Q.
Излучатели звука - электроакустич. преобразователи - характеризуются
чувствительностью (отношением звукового давления па определ. расстоянии
от излучателя к электрич. напряжению на нём или к протекающему в нём
току) и кпд (отношением излучаемой акустич. мощности и затраченной
электрической). В акустоэлектронике для оценки И. з. используют т. н.
коэф. электрич. потерь, равный отношению (в дБ) электрич. мощности к
акустической. Иногда для характеристики преобразования энергии в И. з.
используют эффективный коэф. электромеханич. связи.
Излучатели звука являются также музыкальные инструменты. У струнных инструментов
излучатели звука служат собств. колебания струн с деками, возбуждаемые ударом или
щипком (клавишные и щипковые инструменты), или их автоколебания,
возникающие при трении смычка о струну (смычковые); у духовых
инструментов звук излучается за счёт автоколебаний столба воздуха в
резонансной полости, возбуждаемых продуванием; в ударных инструментах
для излучения звука используются свободные колебания мембран, пластин, стержней. Звучание музыкальных инструментов характеризуется частотой (высотой звука), интенсивностью звука (громкостью звука)и спектральным составом (тембром звука).
В качестве И. з. можно рассматривать и звукообразующий аппарат человека и животных (см. Физиологическая акустика).,/p>
И.П. Голямина
|
|
 |
