- Главная
- Видеосистемы (8)
- Аудиосистемы (10)
- Аккустика (15)
- Телефония (10)
- Цифровой звук (4)
- Для дома (6)
-
- Все о Hi-End
- Слух и Звук
- Аккустика/Электроника
- Цифровый звук
- Глоссарий
- Словарь
Дифракция
Дифракция представляет собой огибание звуковой волной предмета или вторичное излучение энергии через отверстия. Дифракция дает возможность слышать звук из-за угла и из-за стен, либо через узкие отверстия в препятствиях.
Поведение звука, когда он встречает на своем пути препятствие или отверстие в препятствии, зависит от их размеров, соотнесенных с длиной звуковой волны. Например, низкие частоты, встречая такие препятствия, как большие стены, огибают их, тогда как высокие частоты этого сделать не могут. Если препятствие мало по сравнению с длиной набегающей волны, это равнозначно отсутствию препятствия, — звук просто обходит его. Однако соизмеримое с длиной волны препятствие оказывается преградой для высоких частот.
Дифракцию можно легко продемонстрировать на простом примере: встав позади громкоговорителей, вы услышите басы, но не услышите верхних частот. Это происходит потому, что низкие частоты могут обогнуть корпус громкоговорителя, а средние и высокие — не могут. Корпус громкоговорителя мал по сравнению с длиной волны басов, однако он является препятствием для средних и высоких частот.
Это явление проиллюстрировано на рис. А-5. Следующая цитата взята с разрешения автора из книги К. Бенсона "Справочник по аудиотехнике" (К. Benson, "Audio Engineering Handbook", McGraw-Hill):
"Вот схематическое изображение дифракции звуковых волн, проходящих через отверстия и огибающих препятствия. Звуковые волны обозначены их волновыми фронтами. Расстояние между последовательными фронтами равно
длине волны X. (а) — Звуковые волны, приближающиеся к преграде, изображены плоскими, что примерно соответствует случаю удаленного источника звука. Длина волны велика по сравнению с размерами отверстия и препятствия. Звук излучается через небольшое отверстие в виде сферической волны, распространяясь равномерно во всех направлениях; при этом никакого затенения позади препятствия не наблюдается, (б) — Длина волны мала по сравнению с размером отверстия и препятствия. Плоская волна продолжает свое распространение через отверстие, слегка расширяясь, причем позади препятствия имеется небольшая теневая зона. Некоторая часть звука будет отражаться обратно к источнику, хотя это и не показано на рисунке."
Дифракция может вызвать проблемы в работе громкоговорителя; когда звук, излучаемый головкой, достигает края корпуса, происходит вторичное излучение энергии. С точки зрения акустики это приводит к появлению такого эффекта, будто звук излучается более чем одним источником (самой головкой и краями корпуса). Поскольку энергия, вторично излучаемая от краев корпуса, запаздывает относительно излучения головки (она проходит более длинный путь), то при сложении двух сигналов — из-за наличия усиливающей и ослабляющей интерференции — в частотной характеристике громкоговорителя появляются пики и провалы, что несколько напоминает эффект гребенчатой фильтрации, описанный ранее. Дифракцию громкоговорителей можно устранить с помощью применения закругленных акустических экранов, низкопрофильных решеток и обработкой поглощающими материалами пространства вокруг головок. Дифракция является одной из причин, из-за которых громкоговорители лучше звучат при снятых решетках.