Расчёт рупора
Само проектирование рупорных громкоговорителей и расчет рупора, как правило, не имеют универсальной схемы. Очень просто произвести расчеты и затем создать стандартный прямой рупор. Однако, в том случае, если рупор будет вмонтирован в корпус акустической системы, характеристики такого купола обязательно будут изменяться из - за того, что на него влияют внутренние отражения, различные резонансы и другие факторы.
Самый лучший материал при проектировании рупора - это легкий, жесткий материал с большими внутренними потерями. Одним из лучших материалов при производстве рупоров является - бальса. Бальса обладает большой удельной жесткостью. Сочетание рыхлого наполнителя и жестких волокон позволяет обеспечить значительные потери звуковой энергии и отсутствие ярко выраженных панельных резонансов.
В то же самое время, большой проблемой для проектировщиков акустической техники, всегда являлся вопрос, как правильно определить уровень звукового давления, а также необходимую мощность акустических устройств. Так, различные производители, используют в качестве документации многочисленные графики, диаграммы и таблицы. Кроме того, активно применяются и самые разнообразные программы для подсчета параметров. Тем не менее, использование таких сложных схем и таблиц для расчета акустического рупора, может поставить в тупик неподготовленного человека.
Для того чтобы определить параметры акустических устройств, необходимо выбрать наиболее лучшие громкоговорители, учитывая фоновый шум и схему озвучивания. Общий уровень шума таких акустических систем различен и напрямую зависит от назначения помещений. Для того чтобы звучание речи, усиленная акустикой была наиболее качественной, сам уровень звукового давления должен быть значительно выше, чем уровень фонового шума на 10 - 15 дБ в максимально удаленной от громкоговорителя точке помещения.
В том случае, если фоновый шум достаточно низкий и не превышает 75 дБ, то сам полезный сигнал должен быть выше его на 15 дБ, а если фоновый шум высок (выше 75 дБ), то превышение должно составлять не ниже 10 дБ.
Таким образом, мы получаем для расчетов очень простую формулу
Lmax=La+15 (дБ) - в случае, когда уровень фонового шума низкий;
Lmax=La+10 (дБ) - при высоком уровне фонового шума;где La - местный уровень фонового шума.
Что касается характеристик громкоговорителя, то наиболее важными из них являются: диапазон частот, направленность, а также уровень звукового давления (на расстоянии 1 метра от источника звука).
В том случае, если акустический рупор только воспроизводит звуки, то будет вполне достаточно иметь диапазон от 0,2 до 5 кГц. В данном диапазоне работают практически все акустические устройства. В том случае, если необходимо отличное звучание с высоким качеством звука (например, при проигрывании музыки в помещении), то рупор, должен воспроизводить звук в диапазоне от 0,1 до 10 кГц.
В том случае, если применяются ненаправленные громкоговорители (например, потолочные громкоговорители), либо различные звуковые колонки, то в данном случае, сам уровень звукового давления снижается.
Направленные громкоговорители (рупорные громкоговорители) имеют высокую диаграмму направленности. Рупор имеет диаграмму направленности в два раза уже, а уровень звукового давления значительно выше. Такие громкоговорители работают в узкой полосе частот и абсолютно не годятся для воспроизведения музыки. В то же самое время, такие громкоговорители будут прекрасным решением для того, чтобы озвучивать помещения большой площади, либо открытых площадок.
Сам уровень звукового давления можно определить при помощи различных расчетов. Сам уровень звукового давления указывается производителями в Паскалях, либо в дБ. В том случае, если расчеты производятся в Паскалях, то справедлива следующая формула:
L(дБ)=20lg х (P(Па) / (2 x 10-5))
При применении громкоговорителя ненаправленного типа, необходимо учитывать, что 1 Вт мощности соответствует уровню давления в 95 дБ. При увеличении или уменьшении мощности в 2 раза, производиться уменьшение или увеличение уровня давления на 3 дБ. Таким образом, мощность в 2 Вт является равной 98 дБ, 4 Вт - 101 дБ и т д.
