Распределенные системы

Распределенными называют системы, в которых звук к слуша­телю приходит от всех или почти всех громкоговорителей с примерно одинаковым уровнем. Ряд громкоговорителей, располо­женных так, что их акустические оси взаимно параллельны и на­правлены в одну сторону, образуют одномерную или линейную цепочку). В закрытых помещениях громкоговорители, расположены на одной или на двух боковых стенах помещения или на потолке в виде одной или двух цепочек (рис. 17.5,а,б). Двумерная распре­деленная система образуется громкоговорителями, расположенными по всему потолку (рис. 17.5,в). Широкое распространение получила распределенная система кресельных громкоговорителей небольшой мощности (порядка 0,5 Вт), располагаемых в спинках кресел. Уровень звукового поля у слушателя при этом создается в основном своим и соседними громкоговорителями.

В рассмотренных распределенных системах слуховой и зри­тельный образы не совпадают. Исключением является одномерная цепочка, располагаемая на передней стенке зала. Распределенные системы применяют при озвучении аллей, при звукоусилении. В ряде случаев комбинируют со­средоточенную и распределенную системы звукоусиления.

В закрытых помещениях, как правило, расстояние от озвучиваемой поверхно­сти до цепочки r (рис. 17.5,а) больше половины шага d, поэтому давление, создаваемое одной цепочкой ненаправленных громкоговорителей определяется выражением:

, (17.8)

где .

Для двух цепочек ненаправленных громкоговорителей (рис. 17.5,б) выражением:

, (17.9)

где r₁ и r₂ – расстояния от цепочек до исследуемой точки.

Звуковое давление, создаваемое одной цепочкой звуковых колонок в характерной точке а с координатами и,w,u определяется выражением:

(17.10)

Неравномерность озвучения в поперечном направлении опре­деляется как разность уровней под цепочкой и на средней линии помещения. Расчеты показывают, что при высоте подвеса гром­коговорителя и применении двух параллельных линейных цепочек (b – расстояние между цепочками) неравномерность зву­кового поля по ширине помещения будет меньше 1 дБ, а неравно­мерность озвучения по длине помещения при h³ d не более 1 дБ.

В случае применения одной линейной цепочки неравномерность озвучения определяется по формуле:

, (17.11)

r_макс и r_мин – расстояние от цепочки громкоговорителей до дальнего и ближнего краев озвучиваемой поверхности.

Неравномерность озвучения не превышает 3 дБ при , а при - дБ. Таким образом, если ши­рина помещения ,равна или меньше высоты, целесообразно при­менять одну линейную цепочку громкоговорителей. При этом мож­но обеспечить дБ. Если же ширина помещения в два раза больше его высоты, то для получения такого же значения DL_а необходимо применять две параллельные цепочки. При хоро­шо отражающих стенах (a<0,4) ха­рактеристики звукового поля одиночной цепочки определяются так же, как и в случае двух параллельных цепочек, но в расчет­ные формулы необходимо подставлять удвоенное значение шири­ны помещения.

В помещениях больших размеров настенные линейные цепочки ненаправленных громкоговорителей не позволяют обеспечить тре­буемой неравномерности звукового поля. В этом случае применя­ют звуковые колонки. Обычно, если ширина помещения не превышает 10...12 м, используют одну настенную цепочку из звуковыхколонок малой и средней мощности. Звуковые колонки располага­ют на боковых стенах так, чтобы их акустические оси в случае применения одной цепочки были направлены в противоположную стену помещения (рис. 17.5,а), а в случае применения двух - по продольной оси помещения (рис. 17.5,б). В закрытом помещении высота h цепочки, как правило, больше половины ее шага d, по­этому неравномерность звукового поля определяется лишь нерав­номерностью по ширине помещения.

Если применяется одна цепочка звуковых колонок, то давления под цепочкой и в точке будут одинаковы при . В этом случае неравномерность озвучения . Для обеспечения минимальной неравномерности звукового поля опти­мальной является высота . Две цепочки звуковых ко­лонок применяют при ширине помещения 12...30 м. При высоте установки колонок неравномерность звукового по­ля не будет превышать 1 дБ.

Решетку ненаправленных громкоговорителей располагают на потолке (рис. 17.5,в). При такой системе расположения громкого­ворителей, когда h³d (практически это условие всегда выполня­ется), излучаемая звуковая волна близка к плоской. В этом слу­чае неравномерность озвучения не превышает 1 дБ, а звуковое давление на озвучиваемой площади не зависит отрасстояния:

, (17.12)

где п – число громкоговорителей;

S – площадь решетки громко­говорителей.