Зміст

1. Вступ

2. Принцип роботи акустичної системи

3. Опис схеми управління акустичної системи

4. Типові несправності, методика їх пошуку та усунення

5. Розрахунок надійності блоку управління акустичної системи

6. Висновок

Вступ

Акустична система являє собою пристрій для відтворення звуку, що складається з однієї або кількох динамічних головок, розташованих у корпусі (акустичному оформленні). Вона буває односмуговою (один широкосмуговий випромінювач, наприклад, динамічна голівка) і багатосмуговою (дві й більше голівки, кожна з яких створює звуковий тиск у своїй частотній смузі).

Акустична система складається з акустичного оформлення (наприклад, ящика типу фазоінвертор) і вмонтованих у нього випромінюючих голівок (колонок). Звукова колонка (лінійний масив) — акустична система, що складається з великої кількості однакових гучномовців, розташованих вертикально. Вертикальна звукова колонка дозволяє досягти досить вузької діаграми спрямованості у вертикальному напрямі, що необхідно для озвучування відкритих майданчиків, а іноді і закритих приміщень.

Односмугові системи не мали широкого поширення через труднощі створення випромінювача, що однаково добре відтворює сигнали різних частот. Високі інтермодуляційні перекручування при значному ході одного випромінювача викликані ефектом Допплера.

У багатосмугових акустичних системах спектр частот розбивається на кілька діапазонів, що перекриваються між собою за допомогою фільтрів (комбінації резисторів, конденсаторів і індуктивностей). Кожен діапазон подається на свою динамічну голівку, що має найкращі характеристики в цьому діапазоні. У такий спосіб досягається найякісніше відтворення усього сприйманого людиною діапазону звукових частот (20-20000 Гц). Це складання знижує ефективність випромінювання на низьких частотах.

Для персональних комп'ютерів акустичні системи, звичайно, виконуються разом із підсилювачем звукових частот і групи випромінювачів, підключених до нього через пасивний кросовер (так званні “активні акустичні системи”) і підключається до системного блоку комп'ютера.

Принцип роботи акустичної системи

Акустична система це пристрій, призначений для перетворення електричних сигналів в акустичні коливання, що сприймаються слуховою системою людини. Основним пристроєм, на основі якого будується акустична система, є звукова колонка. Акустична система може містити від двох і більше звукових колонок.

У більшості акустичних систем перетворення електричних сигналів в звукові здійснюється за допомогою електродинамічних головок (динаміки). Принцип дії електродинамічних головок заснований на взаємодії магнітного поля постійного магніту з проводом звукової котушки. При протіканні струмів звукової частоти по дроту під впливом електродинамічної сили котушка гучномовця поперемінно втягується і виштовхується з кільцевого зазору магніту в залежності від напрямку струму. У свою чергу звукова котушка механічно з'єднана з випромінювачем - дифузором, який і створює в просторі акустичні хвилі.

Динаміки акустичної системи поміщаються в корпус. Сам корпус має дуже важливу функцію, тому що акустична хвиля, що випромінюється передньою поверхнею дифузора, знаходиться в протифазі з акустичною хвилею, випромінюваної зворотньою (тильною) стороною дифузора, ці дві хвилі при роботі динамічної головки у відкритому просторі можуть гасити один одного. Для того щоб виключити явище взаємного гасіння цих хвиль, головки поміщають в корпус, основним призначенням якого і є усунення взаємодії хвиль від тильної і передньої поверхонь дифузора. Електродинамічні головки, розділові фільтри та підсилювачі, поміщені в корпус, утворюють звукову колонку (але не кожна колонка може мати фільтри та підсилювачі всередині).

Якість відтворення залежить і від розміру колонки. Чим більше колонки, тим вище її якість відтворення. Все тому що внаслідок малих розмірів колонки пружність повітря внутрішнього об'єму корпусу негативним чином впливає на якість випромінюваних системою низьких частот. Пружність повітря дає зменшення гнучкості підвісу дифузора сабвуфера, що знаходиться в корпусі колонки. Зменшення гнучкості підвісу, в свою чергу, істотно підвищує резонансну частоту гучномовця. А це негативно впливає на якість відтворення низьких частот. Таким чином, колонки малих розмірів просто фізично не здатні задовільно відтворювати самі низькі частоти. Крім усього, для більшої якості звучання необхідно забезпечити жорсткість корпусу.

Діапазон частот це діапазон відтворних акустичною системою частот звукового сигналу. Чим менше за величиною нижня межа діапазону і чим більше верхня, тим вища якість звуку. Весь звуковий частотний діапазон умовно ділиться на три основні частини: нижні частоти (низькі звуки (баси) - 16-70Гц, до 100-120Гц - мидбас, до 1 кГц - нижньосередні звуки), середні частоти (4.5KHz-10 кГц) і високі частоти ( Вище 10 кГц). Чим менше за величиною нижня межа діапазону і чим більше верхня, тим вища якість звуку акустичної системи.

Амплітудно-частотна характеристика - залежність амплітуди звуку, який відтворюється акустичною системою, від частоти. Ідеальна АЧХ забезпечує однакове посилення складових сигналу на всьому діапазоні частот, проте характеристики реальних систем мають нерівномірності посилення на окремих ділянках діапазону, що й має негативний вплив на якість відтворення звуку.

Також треба сказати, що на амплітудно-частотну характеристику акустичної системи впливає приміщення і розташування в кімнаті.

Фазо-частотна характеристика представляється у вигляді графіка залежності фази сигналу від частоти і характеризує фазові спотворення. Фаза сигналу визначає затримку сигналу і може виражатися в більшій чи меншій тривалості певного звуку, ніж потрібно. Отже, мають місце фазові спотворення, причиною яких є резонанси механічних деталей і елементів схеми.

Вихідна потужність має два показники:

• RMS (Root Mean Square, середньоквадратичне значення) використовується для оцінки вихідної потужності акустичних систем та підсилювачів. Для акустичних систем даний показник визначається як середньоквадратичне значення для синусоїди сигналу на частоті 1 кГц при досягненні рівня 1% нелінійних спотворень.

• PMPO - вихідна пікова потужність АС. PMPO визначають як вихідну потужність при 10% нелінійних спотворень.

Динамічний діапазон визначається відношенням між максимальним вихідним сигналом (у нашому випадку найгучнішим звуком) і мінімальним вихідним сигналом, обумовленим рівнем шумів. Цей параметр характеризує діапазон, в якому може змінюватися амплітуда звуку, не втрачаючи в якості. Динамічний діапазон якісної акустичної системи має величину більше 90 дБ, доброю - приблизно 80-90дБ, не дуже якісною - менше 70 дБ.

Співвідношення сигнал / шум (відношення сигнал / шум, SNR) визначається співвідношенням між максимальною амплітудою корисного сигналу і шумами, присутніми в аудіотракт - електронної частини, яка містить підсилювачі. Співвідношення сигнал / шум дуже хорошою АС має величину більше 90 дБ, доброю - приблизно 75-85дБ, неякісної - менше 60 дБ.

Чутливість характеризує відношення між амплітудою електричного сигналу і розвиваючим звуковим тиском.