Предлагаемое изобретение имеет целью исправление амплитудной и частотной характеристик звуковоспроизводящего устройства.
Для этого, согласно изобретению, в точке пространства, относительно которой коррегируется звуковоспроизведение, устанавливается микрофон, включенный в цепь через усилитель последовательно с источником э. д. с. звуковой частоты (микрофон, звукосниматель, фотоэлемент и т. п.).
На чертеже фиг. 1 изображает принципиальную схему предлагаемого устройства, а фиг. 2 и 3 - две возможные схемы технического осуществления его.
На фиг. 1 имеются следующие обозначения: А - источник электродвижущей силы зв ковой частоты (например, микрофон, звукосниматель, фотоэлемент и т. п.), Б - главный усилитель, В - громкоговоритель, частотная и амплитудная характеристики которого подлежат исправлению, Г - микрофон (лучше всего ленточный или конденсаторный), Д - усилитель обратной связи, возвращающий полученное от микрофона Г и усиленное напряжение
на вход главного усилителя Б или на сетку лампы какого-либо из его промежуточных каскадов.
Легко видеть, что предлагаемое устройство позволяет значительно снизить частотные и амплитудные искажения всего звуковоспроизводящего тракта. Действительно, пусть Р будет звуковое давление в точке расположеВИЯ микрофона Г. Назовем далее « , -
Сд
комплекс, определяющий отношение звукового давления к напряжению на выходе усилителя Б; данный комплекс может быть условно назван комплексной чувствительностью говорителя. Чувствительность говорителя, в обычном смысле, будет являться модулем
комплексной чувствительности. Пусть
кроме того А. - комплексный коэфициент усиления усилите.ля Б т. е. комплекс, определяющий отношение напряжения на выходе усилителя Б к
напряжению на его входе, ° -н -
комплекс, определяющий отношение электродвижущей силы на зажимах микрофона Г к звуковому давлению, т. е. в указанном выше смысле комплексную чувствительность микрофонаи S - - комплекс, определяюш,ий отношение напряжения на выходе усилителя Д к напряжению на его входе, т. е. комплексный коэфициент усиления усилителя. В этих обозначениях можно написать следующее выражение для давления в звуковом поле: (с-|-р5Р); решая р.. « ЕЩАВ Таким образом, отношение звукового давления Р к напряжению на входе Ez, т. е. частотная характеристика всего устройства зависит только от частотных характеристик микрофона Г и усилителя обратной связи Д. Последние в общем случае могут быть сделаны сколь угодно хорошими, так как необходимые мощности и электродвижущие силы невелики. Существенным условием является то, чтобы фазовые характеристики усилителей и Д и, в особенности, последнего были таковы, чтобы не происходило обращения фазы во всем воспроизводимом диапазоне частот, т. е. чтобы; произведение «рЛД в пределах этого диапазона оставалось отрицательным. Так как частотная характеристика усилителя Д легко поддается изменению то, согласно изобретению, представляется возможным осуществить любую коррекцию частотной характеристики всего звуковоспроизводящего устройства в целом в тех случаях, когда в этом встречается надобность, например, при необходимости исправления частотной характеристики источника э. д. с., например, звукоснимателя или помещения, в котором расположены говорители. Очевидно, что вследствие, введения негативной обратной связи общая чувствительность системы уменьшается, J т. е.| на вход должны быть подводимы большие э. д. с. Этот недостаток, однаего относите чьно давления, получаем 4AB, Легко видеть, что при положительном значении произведения , т. е. при обычной акустической обратной связи могут иметь место бесконечные значения величины Р, т. е. акустическая регенерация, Если же произведение имеет отрицательное значение, соответствуюш.ее негативной акустической обратной связи, то для давления получается выражение Р р . ко, легко компенсируется введением дополнительной ступени усиления, не вносящей существенных искажений. В отдельных случаях при избытке э. д. с. в этом может и не встретиться надобности. Нетрудно показать, что применение данного устройства позволяет в значительной мере снизить уровень нелинейных искажений звуковоспроизводящего тракта. Действительно, если при некотором уровне отдаваемой акустической мощности нелинейные искажения создают на выходе напряжения высших гармонических или комбинационных тонов с амплитудой V, то, при наличии негативной обратной связи, эти напряжения уменьшаются до .-,- , 1 -|-арАо т. е. уровень нелинейных искаженийпри той же акустической мощности уменьшается в отношении 1 «рЛЙЭто объясняется тем, что негативная акустическая обратная связь вводит в цепь главного усилителя корректирующие электродвижущие силы, которые в значительной степени компенсируют высшие гармонические и комбинационные тона, генерируемые усилителем и говорителем. Наконец, если, вследствие неудовлетворительной фильтрации напряжения, питающего оконечный каскад усилителя Б или катушку возбуждения говорителя В, возникает мешающий фон, то негативная акустическая обратная связь также уменьшает напряжение фона в
отношении:;, - .
1 -+- ap4/i
Возможная схема технического осу цествления устройства ноказана на фиг. 2. Здесь А - звукосниматель, Б- усилитель, конструктивно включаюш,ий в себе также и усилитель обратной связи Д, В - мош;ный громкоговоритель, в отверстие рупора которого помешен коррегцрующий микрофон Г.
Другая возможная схема приведена на фиг. 3. Здесь целью является исправление частотной и амплитудной характеристик звукового поля для некоторой определенной точки обслуживаемого помещения, например, зрительного зала. В этом случае, поведение системы приблизительно таково же, как описанное выше, если реверберация в помещении не очень велика, т. е. если микрофон Г воспринимает в основном прямую акустическую энергию.
Из приведенного описания видно, что предлагаемое устройство позволяет при гфименении мощных громкоговорящих устройств, обладающих заведомо ухудшенными частотными и амплитудными характеристиками, получить хорошее качество звуковоспроизведения. Необходимость введения дополнительных элементов, в случае мощного звуковоспроизводящего устройства, не создает технических или экономических затруднений, так как общая стоимость устройства увеличивается незначительно.
В случае применения данного принципа для получения высококачествен.ного звуковоспроизведения введение
дополнительных элементов тока также допустимо, так как вопросы стоимости в этом случае не являются доминирующими.
Предлагаемое устройство может
I быть применено также для лаборатор: ных И измерительных целей в тех слу: чаях, когда требуется получить в ка; кой-либо точке заглушенной камеры
звуковое давление, постоянное вне заI висимостиот частоты и свободное от
высших гармонических и посторонних
шумов.
Такие условия бывают, например, необходимы при испытании микрофонов и других звукоприемников.
Предмет изобретения.
1. Устройство для уменьшения : частотных и амплитудных искажений при звуковоспроизведении, отличаю, щеесл тем, что, с целью исправления ча: стотной и амплитудно характеристик I звуковоспроизводящего устройства, в I точке пространства, относительно котоi рой коррегируется звуковоспроизведение, установлен микрофон, включенный в цепь через усилитель обратной связи ; последовательно с источником э. д. с. звуковой частоты (микрофон, звукосниматель, фотоэ.темент и т. п.). ; 2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что микрофон включен через усилитель обратной связи на сетку лампы одного и.з промежуточных каскадов главного усилителя.
3. Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что микрофон укреплен жестко к каркасу громкоговорителя на оси симметрии его ЗВУКОВОГО поля. Е авторскому свидетельству В. № 55923 С. Григорьева
срип
