Phòng thí nghiệm Vật lý số 3

Dạo quanh các địa điểm audiophile khác nhau, thỉnh thoảng tôi bắt gặp những câu nói mơ hồ về sự cách ly rung của loa từ sàn nhà với sự trợ giúp của đinh tán stud. Những người trên diễn đàn chia sẻ ấn tượng của họ và một số người nói rằng "vâng, điều này tốt", trong khi những người khác nói rằng "không, tất cả điều này là vô nghĩa, cách ly rung động của bạn không hoạt động và không có sự khác biệt trong âm thanh." Thật hợp lý khi cho rằng sự bất đồng này có liên quan đến các trường hợp cụ thể sử dụng loa cụ thể trong các phòng cụ thể.

Tự nhiên, đi qua các diễn đàn, và sau đó đọc sách giáo khoa, tôi muốn tự mình kiểm tra xem sự khác biệt có thể được nghe thấy trong trường hợp của tôi không. Anh ta gắn ba chân vào loa, nghe, không nhận thấy điều gì mới. Nỗi buồn ... Nhưng, nếu bạn có thể nghe thấy tiếng Haiti, thì có lẽ bạn có thể thấy sự khác biệt này của người Bỉ? Vì vậy, chúng ta cần thực hiện một công việc trong phòng thí nghiệm nhỏ về âm thanh học bằng cách sử dụng máy tính làm thiết bị đo.

Nhưng trước tiên, một chút làm rõ, làm rõ và định nghĩa về các điều kiện của thí nghiệm .

Lý thuyết cho thấy rằng việc sử dụng "gai" là một trong những cách để giảm việc truyền các dao động tần số thấp từ bề mặt này sang bề mặt khác (điều này không chỉ áp dụng cho loa âm thanh). Nguyên lý cách ly rung động hoạt động ở đây, dựa trên việc giảm diện tích tiếp xúc giữa các bề mặt của vật thể và giảm do lượng năng lượng truyền này.

Có lẽ nó có giá trị làm rõ rằng khi nói về cách ly rung động, họ thường có nghĩa là bảo vệ thành công của thân cột khỏi các rung động của sàn và không phải là sàn từ các rung động của cột. Điều này cũng được hiểu rằng cột được thiết kế có tính đến sự triệt tiêu (hấp thụ) tối đa của tất cả các cộng hưởng (chế độ) phát sinh trong nó và tất cả các biện pháp đã được thực hiện để giảm sự truyền rung động từ loa đến cơ thể. Và cách ly rung động từ sàn sẽ bảo vệ cột khỏi sự cộng hưởng của căn phòng phát sinh từ hoạt động của loa (một loại vòng tròn luẩn quẩn, một loại "phản hồi"). Từ tất cả điều này là hợp lý để giả định rằng chúng ta đang nói về tần số thấp từ hàng chục đến hàng trăm hertz.

Vì vậy, các điều kiện cho các thí nghiệm.

Phòng khách trong một ngôi nhà bê tông cốt thép đúc sẵn. Chiều dài - 5 mét, chiều cao - 2,63 ... 2,65 mét, chiều rộng - 2,51 ... 2,55 mét (chiều cao và chiều rộng khác nhau). Trên sàn có một sàn gỗ (gỗ + ván) cao khoảng 7-8 cm. Sàn được phủ bằng các tấm ván sợi 5 mm với số lượng 3 miếng. Sàn nhà "trần", không có thảm. Trần nhà cũng "trần". Trên các bức tường dài của kệ phòng làm bằng ván dăm được gia cố. Các kệ sách được nhồi nhét vào những cuốn sách, tạp chí và những thứ nhỏ nhặt khác. Sách khá chặt chẽ, không có cửa kính trên kệ. Tất cả các thiết bị và âm học được đặt trên một bức tường, tôi nghe nhạc, tương ứng, trên mặt khác, trên một chiếc ghế sofa nhỏ. Căn phòng khá bừa bộn - trong tất cả các góc và hốc có rất nhiều loại hộp có chi tiết, vì vậy chúng ta có thể nói rằng một số loại phân tán và hấp thụ âm thanh có trong đó.

Bộ khuếch đại là một mô hình làm việc của một "hybrid" bóng bán dẫn ống, trở kháng đầu ra là khoảng 0,3 ohms. Âm học - TQWP trên 4A28, trọng lượng của mỗi loa khoảng 30 kg.

Micro từ xa - viên nang điện tử với bộ khuếch đại và tự cấp nguồn.

Để phân tích âm thanh, chương trình SpectraPLUS được sử dụng .

Thí nghiệm đầu tiên.

Lúc đầu, với sự trợ giúp của micro đặt gần sàn và hướng vào nó, tần số cộng hưởng của căn phòng đã được xem. Các loa đứng trên sàn mà không có gai. Mức tín hiệu của bộ tạo nhiễu màu hồng được đặt để sàn bắt đầu rung rõ rệt. Điều này đủ lớn bằng tai - ấn tượng là nó nhiều hơn âm lượng thông thường khi nghe nhạc. Điều này có lẽ là do thực tế là tiếng ồn, mặc dù là màu hồng hồng, rất dày đặc (có nhiều tần số cùng một lúc ở mức gần nhau).

Trên Hình 1 chương trình đồ thị thu được tại các vị trí khác nhau của micro trên sàn (shift ngang +/- 20 ... 30 cm). Có thể thấy rằng đáp ứng tối đa của căn phòng là ở tần số khoảng 63 Hz. Nếu chúng ta xem xét các chế độ theo công thức đơn giản F (Hz) = 341 / L (m) / 2, thì nó chỉ ra 2,7 m - một kích thước gần với chiều cao của căn phòng.

Hình 1

Dựa trên kích thước của căn phòng, một bướu cộng hưởng khác phải ở tần số khoảng 34 Hz ​​và một cái khác, rất mở rộng, ở 70 ... 80 Hz. Cái đầu tiên không nhìn thấy được - ngược lại, có một sự thất bại nhất định, nhưng, có lẽ, điều này là do thực tế là ở một đầu tường có một ô cửa mở, và ở bên kia có một cửa sổ với một cửa sổ hé ra. Có vẻ như có một bướu mở rộng ở 70 ... 80 Hz, nhưng nó không thể nhìn thấy ở tất cả các vị trí micrô.

Các biểu đồ cũng cho thấy các mức giảm đồng bộ ở 110 Hz và 210 Hz và một mức tăng cải tiến trong dải tần số 125 ... 200 Hz (đây là gấp đôi các cộng hưởng đáng chú ý đầu tiên). Thật vậy, cũng có một biểu đồ màu xanh, hơi rơi ra khỏi bức tranh chung - theo như tôi nhớ, nó được chụp với vị trí micrô nằm ở giữa một tấm ván sợi nằm trên sàn và có thể là các cộng hưởng của tấm được thể hiện theo cách này, vì nó được cố định với sàn.

Người ta cũng thấy trong các biểu đồ rằng ở tần số trên 220 ... 250 Hz, "đồng bộ hóa hành vi" của họ bắt đầu bị mất. Có thể ở các tần số này, tính trực tiếp của micrô đối với các tín hiệu đến trực tiếp từ loa và được phản xạ từ các bề mặt khác của căn phòng được thể hiện. Nhưng có lẽ lý do là khác nhau.

Và một điều hoàn toàn đáng chú ý là tất cả các biểu đồ đều giảm tần số - mức tín hiệu ở 250 Hz bị suy giảm so với mức tối đa khoảng 20 dB (10 lần) và 550 Hz đã tăng 30 lần. Vâng, sự suy giảm này là dễ hiểu - sàn đang rung động ngày càng ít đi. Do đó, người ta cho rằng đối với các thử nghiệm tiếp theo, chỉ có tần số lên tới 250 ... 300 Hz được quan tâm.

Vì vậy, tốt, sàn là một chút dễ hiểu. Và điều gì sẽ xảy ra nếu micrô được lắp đặt ở vị trí nghe lén tại nơi đặt đầu? Và một khi micro đã được đặt sẵn, thì bạn có thể bắt đầu kiểm tra "ảnh hưởng" của các gai.

Sau khi cài đặt micrô, ba biểu đồ đã được chụp ( Hình 2 ) - màu xanh lam, đây là khi loa nằm trên sàn (không phải màu xanh nằm ngang ở dưới cùng của thang đo, nhưng là biểu đồ nhìn ra vì màu hồng), màu xanh lá cây bật gai và màu hồng - khi cài đặt cột trên bốn lớp nỉ. Tùy chọn cuối cùng được đưa ra theo yêu cầu của một người bạn, người đã đến thăm và lấy số đo, cũng quan tâm đến ảnh hưởng của mối quan hệ và vì nhà anh ta có loa trên cơ sở mềm, chúng tôi đã ngay lập tức kiểm tra tùy chọn này.

Hình 2

Các đường cong đáp ứng tần số rất rõ ràng có thể nhìn thấy được, nhưng không có sự khác biệt giữa chúng, ngoài những điều nhỏ có khả năng liên quan đến sự dịch chuyển của các cột khi chúng được sắp xếp lại trong phạm vi 0,5-1 cm theo chiều ngang và thay đổi chiều cao cài đặt (khoảng 1 cm mỗi cảm thấy và cộng với 3 cm trên chân). Nói chung, các biểu đồ chỉ ra rằng các điều kiện của thí nghiệm là không chính xác, hoặc cách ly rung động, không hoạt động.

Sự hiện diện của bướu và âm rõ rệt trong Hình 2 cho phép kiểm tra âm thanh ở tần số thấp trong trường gần âm thanh. Đầu tiên, các bài đọc được thực hiện hai lần (trên sàn và trên nỉ) khi micrô được đặt 10 cm đối diện với cổng miệng của một trong các cột ( Hình 3 ), và sau đó ở cùng khoảng cách từ tâm của loa ( Hình 4 ). Có thể thấy rằng cả loa và loa đều hoạt động bình thường ít nhiều, và đáp ứng tần số ở nơi nghe lén điện thoại đã phá vỡ phòng.

Hình 3

Hình 4

Thí nghiệm thứ hai.

Vì kết quả của việc sử dụng cách ly rung động vẫn âm tính, có thể thực hiện thêm một số phép đo? Thay thế? Ví dụ, điều gì sẽ xảy ra nếu bạn đặt một điện trở có điện trở thấp vào khe hở của dây âm thanh ( Hình 5 ) và thấy điện áp rơi trên nó?

Hình.5

Thật vậy, theo lý thuyết, nếu một số hiệu ứng rung động được phát ra trên vỏ loa, thì emf sẽ nổi bật trên các đầu nối của cuộn dây loa, điều này sẽ làm rơi ngã trên điện trở. Chỉ có thể, cần phải thay đổi các điều kiện của thử nghiệm - để đặt một số tần số (ví dụ: 250 Hz, 1.1 kHz, 2.5 kHz) ở mức nhỏ vào kênh được kiểm soát và tần số mà phòng sẽ phản hồi lại kênh thứ hai (ví dụ: 63 Hz). Nếu các rung động "leo qua", thì tần số chênh lệch sẽ được phân bổ trên điện trở và mức độ của chúng có thể được ước tính.

Tuy nhiên, trong thí nghiệm này, có một "nhưng", mà phải đưa vào tài khoản - bởi vì những rung động có thể được truyền không chỉ thông qua các sàn cho cơ thể, mà còn trong không khí tại các nón loa. Tức là nó sẽ hoạt động như một micro và trong trường hợp này, tần số 63 Hz chắc chắn sẽ nổi bật trên điện trở R. Người ta chỉ có thể hy vọng rằng tác động âm của không khí là như nhau trong tất cả các tùy chọn cài đặt cột và sau đó nếu sự khác biệt trong âm mưu sẽ được, sau đó nó sẽ được trên truyền rung động thông qua sàn.

Vì vậy, theo dõi sự sụt giảm điện áp trên điện trở đứng trong khe của cáp loa. Khi thực hiện các bài đọc đầu tiên ( Hình 6 ), các cột được tăng vọt. Biểu đồ màu xanh lá cây - cả hai đều hoạt động, bên trái tái tạo tần số lớn 63 Hz và tần số bên phải 250 Hz, 1,1 kHz và 2,5 kHz với mức âm lượng thấp hơn nhiều (khoảng 6 lần so với mức 63 Hz). Biểu đồ màu hồng được lấy khi thay thế loa trái bằng điện trở 16 Ohm - tức là loa bị tắt, không có âm thanh trong phòng, nhưng tải cho bộ khuếch đại và nguồn điện không thay đổi. Điều này được thực hiện để xác định mức độ thâm nhập trong mạch của tín hiệu từ kênh này sang kênh khác. Biểu đồ màu xanh là phổ nhiễu không có tín hiệu, hiện tại nó không thú vị.

Hình.6

Vì vậy, những gì có thể nhìn thấy và làm thế nào để hiểu nó?

Sự khác biệt giữa các biểu đồ ở tần số lên đến 100 Hz và trong vùng -90 ...- 110 dB là rõ ràng ngay lập tức. Hóa ra cột này bắt được các rung động nhỏ của sàn nhà và âm thanh bên ngoài cửa sổ - trong hơn một tuần, các nhà xây dựng đã làm vỉa hè dọc theo con đường ở nhà bên cạnh, và sau đó họ thả một cái gì đó xuống đất, sau đó máy ủi hoạt động không hoạt động. ngay cả vào buổi tối, nó cũng yên tĩnh. Sự can thiệp, tất nhiên, là xấu, nhưng cho rằng chúng chỉ xuất hiện ở tần số lên đến 100 Hz, chúng ta có thể nói rằng chúng không ảnh hưởng đến tần số cao hơn.

Có thể hiểu được sự thay đổi mức cực đại ở tần số 63 Hz và sự chênh lệch rung động này (gần 30 dB) bao gồm tất cả các hiệu ứng rung động ở tần số cộng hưởng cơ bản (cả trong sàn và trong không khí). Và thực tế là đỉnh có vẻ lớn ngay cả khi âm thanh bị tắt, bạn nên tính đến mức thực tế của nó là -70 dB, và sau đó, rõ ràng đây là mức tín hiệu là 316 V (chỉ tất cả các mức độ quan tâm khác cũng không lớn lắm).

Hơn nữa trên các biểu đồ. Đỉnh xanh lục ở 126 Hz là sóng hài thứ hai từ 63 Hz (phát ra từ loa của kênh bên trái).

Và cuối cùng, các đỉnh xanh nhỏ bên dưới và trên các tần số 250 Hz, 1,1 kHz và 2,5 kHz. Đây là những tần số rất khác nhau xảy ra khi trộn tần số chính được tái tạo bởi loa và rung động gây ra trên nó (qua sàn hoặc qua không khí - nó vẫn chưa rõ ràng). Trong hình 7 , hình 8 và hình 9 chúng có thể nhìn thấy chi tiết hơn. Chúng ta nhìn vào hình 7 . Đỉnh cao màu hồng là tần số chính 250 Hz và tại một khoảng cách xa, từ đó bằng với cộng / trừ 63 Hz, các tín hiệu chỉ xuất hiện khi âm 63 Hz xuất hiện ở cột kênh bên trái. Sự phân chia rõ ràng của tần số chênh lệch trái là 187 Hz - đây là tần số hài thứ ba từ tần số 63 Hz (63 Hz x 3 = 189 Hz).

Ngoài ra còn có các tần số khác nhau gần 1,1 kHz và 2,5 kHz, nhưng có sự gia tăng đáng chú ý về mức độ của chúng ngay cả khi không có hiệu ứng rung. Nhiều khả năng, điều này cho thấy sự suy giảm trong sự cách ly giữa các bộ khuếch đại với sự tăng tần số hoạt động - bộ khuếch đại là một bộ khuếch đại nguyên mẫu chưa được điều chỉnh đầy đủ và vẫn đang trong giai đoạn xác minh khả năng sống sót.

Hình 7

Hình 8

Hình 9

Vì vậy, tốt, có một lịch trình đo lường tăng đột biến. Bây giờ các gai được xoắn và các bài đọc được lấy từ "cột đo" được gắn trên sàn nhà. Đối với các biểu đồ trước đó, một cái nữa được thêm vào - màu nâu. Tức là Bây giờ tôi quan tâm đến sự khác biệt giữa màu xanh lá cây và màu nâu. Đầu tiên, một trường nhìn rộng ( Hình 10 ).

Hình 10

Và Hình 11 , Hình 12 , Hình 13 với thông tin chi tiết hơn về các tần số khác nhau. Thật vậy, màu sắc của biểu đồ mới không được chọn rất tốt (gần với màu hồng), nhưng vẫn rõ ràng rằng không có sự khác biệt giữa biểu đồ màu xanh lá cây và màu nâu - chúng chỉ đơn giản chồng chéo lên nhau. Từ đó chúng ta có thể kết luận rằng trong quá trình cách ly rung động với sự trợ giúp của gai, cả vỏ không liên quan đến bộ khuếch tán, cũng không phải bộ khuếch tán so với vỏ, không làm thay đổi mức độ ảnh hưởng lẫn nhau và chúng ta có thể nói rằng cách ly rung động lại không hoạt động.

Hình.11

Hình 12

Hình 13

Cần làm rõ rằng kết quả của các thí nghiệm được thực hiện liên quan cụ thể đến bộ khuếch đại, hệ thống loa và phòng được sử dụng cho điều này - loa khá nặng và sàn gỗ mà chúng đứng rung khá mạnh (có thể nhận thấy khi đi trên nó). Tất cả các hệ thống âm thanh được áp dụng có chất lượng có thể được quy cho chất lượng ban đầu. Khi phân tích các đồ thị được lấy trên điện trở, phải nhớ rằng điện trở 1 Ohm của nó được thêm vào điện trở đầu ra của bộ khuếch đại và điện trở của cáp loa, và nếu không có điện trở này, các tín hiệu chênh lệch sẽ có giá trị thấp hơn nhiều. Do đó, rất khó để đánh giá mức độ có thể của chúng, mặc dù bạn có thể thử đo bằng cách cấp tín hiệu từ các đầu nối của loa đến bộ khuếch đại Cài đặt mặt đất cho máy tính và chọn chế độ so sánh kênh trong chương trình. Nhưng đừng nghĩ

Và, có lẽ, vẫn còn một số sắc thái không được chú ý ngay từ cái nhìn đầu tiên và do đó không được tính đến. Có lẽ bạn nên thay đổi điều kiện của các thí nghiệm và cố gắng kiểm soát độ rung của thân cột bằng micrô hoặc cảm biến áp điện ... Hoặc mức rung giữa sàn và cột ...

Nhưng, nói chung, có thể xem xét rằng nếu sự khác biệt là không thể nghe thấy và nó không được phát hiện trong các phép đo mặc dù đơn giản, thì trong trường hợp này thì không. Có thể lý do là ở cấp độ ban đầu của hệ thống âm thanh, hay phương pháp đo lường, nhưng đối với tôi, dường như vấn đề là khối lượng của loa - nếu chúng nhẹ, chúng sẽ phản ứng mạnh hơn với các tác động bên ngoài và sẽ dễ nhận thấy hơn.

Cuối cùng, có lẽ đáng để hiển thị loại gai được sử dụng ( Hình 14 ). Họ đã sử dụng các hướng dẫn có thể tháo rời từ một số khối thiết bị. Các lỗ được khoan ở dưới cùng của các cột và một sợi M5 (hoặc M6, tôi không nhớ chính xác) đã được cắt bằng vòi số 1, trong đó các "gai" này được vặn bằng nỗ lực.

Hình 14

Theo quy định, trong các hệ thống rạp hát tại nhà sử dụng loa sàn, thường ở phía trước, đôi khi phía sau, hiếm khi là trung tâm. Trong quá trình này, các rung động từ vỏ loa được truyền đến bề mặt nơi chúng được lắp đặt, gây ra những cộng hưởng và âm bội không cần thiết. Một trong những phương pháp xử lý các cộng hưởng này và cải thiện âm thanh của loa là cài đặt chúng trên các gai. Loa nhập khẩu đắt tiền, như một quy luật, ban đầu được trang bị gai, nhưng, không may, không phải lúc nào. Âm học trong nước thường không có gai. Trong các cửa hàng audiophile, bạn sẽ luôn được cung cấp các bộ gai trong bao bì đẹp với mức giá $ 50 mỗi bộ. Nếu bạn sẵn sàng trả số tiền này cho họ - bạn không nên đọc thêm, hãy mua và thử nghiệm. Có đặt tay, kết quả tương tự sẽ đạt được với mức giá $ 2 mỗi cột. Vì vậy, đối với người mới bắt đầu, về gai.

Gai

Các gai có hình nón, với góc đỉnh khoảng 30 độ. Có một công cụ quay vòng quen thuộc, bạn có thể dễ dàng giải quyết tất cả các vấn đề bằng cách ra lệnh cho anh ta nghiền chúng. Chất liệu - thép, đồng thau. Đầu có thể hơi cứng. Chốt - bằng một bu lông, bịt kín trong một lỗ, hoặc dán lên bề mặt. Trong trường hợp thứ hai, thật thuận tiện để tận dụng "băng keo hai mặt", nhưng bạn nên có đường kính lớn nhất có thể của trang đích. Do thiết kế này không có sự điều chỉnh tốt về chiều cao lắp đặt, nên đối với vị trí ổn định, việc cài đặt được thực hiện trên 3 gai xung quanh chu vi của đáy cột. Vì trọng tâm của cột thường được dịch chuyển về phía trước, nên cài đặt hai gai ở các góc phía trước và một ở giữa của mặt sau của đáy.

Nếu một máy tiện là một vấn đề cho bạn, bạn có thể đi bộ trong các cửa hàng phần cứng và xây dựng và mua một dây chuyền. Vì vậy, làm quen - một bob thẳng đứng. Trong một cuộc khảo sát ngắn về các cửa hàng ở Moscow, ba trong số các loài của nó đã được xác định (có lẽ có nhiều hơn).

Tóc bồng bềnh. Nga, 15 rúp.

Trong phần cuối có một lỗ với sợi M10 với cao độ tốt. Nó được buộc chặt bằng cách khoét sâu một phần vào lỗ trên thân cột và bằng bu lông hoặc keo.

Nó có bề mặt gồ ghề, xử lý kém và góc 50 độ. Bề mặt có thể được đánh bóng, ở nhà, với một máy khoan điện và giấy nhám. Đề xuất như là một phương sách cuối cùng.

Tóc bồng bềnh . Nga, 30 rúp.

Nó có bề mặt anot hóa được gia công tốt, với góc côn 35 độ, và một số tùy chọn cài đặt. Trong một lỗ mù có đường kính 18 mm, trong một lỗ xuyên qua và dán lên bề mặt. Theo quan điểm về độ dài đủ dài, có lẽ bạn chỉ cần cắt một phần của nó bằng cưa sắt hoặc tăng độ dày của đáy cột bằng cách dán và vặn một miếng ván dăm.

Trong hình, các tùy chọn 1 và 3 - một quả bóng bị cắt ở cuối, 2 và 4 - một phần của đường thẳng bị cắt (một tùy chọn tốn nhiều công sức hơn). Đề xuất cho các cột có kích thước trung bình, và với độ dày của vật liệu đáy và tường cột lớn hơn 24 mm.

Plumb bob , Trung Quốc, 30 rúp.

Đối với loa lớn, nặng - đây là những gì bạn cần! Bề mặt mạ crôm có chất lượng trung bình, góc 35 độ. Do diện tích lớn của đế nên dễ dàng lắp đặt bằng cách dán. Trong đế có một lỗ với ren M10 theo gia số tiêu chuẩn, điều này giúp có thể buộc chặt bằng bu lông.

Chiều cao của nó khoảng 7 cm, trọng lượng khoảng 200 g. Với các cột nhỏ, nó sẽ trông hơi khó xử, nhưng nhân tiện, mỗi cái có một sở thích riêng ...

Hoa hồng

Và bây giờ bạn chỉ cần tính xem bạn có thể tặng bao nhiêu hoa hồng cho số tiền tiết kiệm được! Họ nên được mua ngay lập tức. Có lẽ điều này sẽ phần nào làm sáng lên nỗi kinh hoàng của cô từ những cái lỗ trên sàn mà những chiếc gai này sẽ để lại. Nhân tiện, đôi khi thật tuyệt khi đặt trên sàn nhà, dưới những cái gai, một phiến đá cẩm thạch nhỏ nhưng nặng hoặc đồng xu cứng.

 Khraltsov D.  Xuất bản: 2002  5  0

 Phần thưởng tôi thu được 0 0