Przetworniki elektroakustyczne

Autor: Andrzej Dobrucki

ISBN: 978-83-204-3214-5

Ilość stron: 672

Data wydania: 01/2007

Wszyscy widzimy, jak szybko zmieniają się przetworniki elektroakustyczne, czyli mikrofony, słuchawki, głośniki i zestawy głośnikowe. Wprowadzane są nowe rozwiązania techniczno-technologiczne, mające wpływ na wytwarzanie, przetwarzanie i odtwarzanie dźwięku.

Brakuje na polskim rynku pozycji, w której dogłębnie omówiono by obecny stan wiedzy na temat techniki przetwarzania elektroakustycznego. Książka "Przetworniki elektroakustyczne" wypełnia tę lukę. Podano w niej ogólne wiadomości o falach i układach akustycznych oraz o drganiach mechanicznych.

Przedstawiono teorię modelowania układów akustycznych i mechanicznych. Opisano zasady działania przetworników elektromechanicznych i elektroakustycznych, zarówno odwracalnych, jak i nieodwracalnych. Sporo miejsca poświęcono głośnikom, słuchawkom i mikrofonom. Przedstawiono też metodykę pomiarów przetworników elektroakustycznych.

Książka jest przeznaczona dla studentów i pracowników naukowych takich specjalności, jak akustyka, telekomunikacja, radiokomunikacja, techniki multimedialne, inżynieria dźwięku i reżyseria dźwięku. Skorzystają z niej też osoby szukające odpowiedzi na wiele pytań związanych z użytkowaniem systemów elektroakustycznych i warunkami odbioru efektów dźwiękowych. Przyda się więc również przeciętnym użytkownikom coraz bardziej wyrafinowanego sprzętu audiowizualnego – czy to studia nagrań, czy kina domowego.

Rozdziały:

1. Wstęp

2. Fale i układy akustyczne
2.1. Fale akustyczne
2.2. Energia fali i natężenie dźwięku
2.3. Fala kulista i dipol akustyczny
2.4. Promieniowanie źródeł
2.5. Ugięcie fali
2.6. Falowody
2.7. Rezonatory
2.8. Układy akustyczne o stałych skupionych

3. Drgania układów mechanicznych
3.1. Wprowadzenie
3.2. Układ o jednym stopniu swobody
3.2.1. Drgania swobodne
3.2.2. Małe drgania tłumione
3.2.3. Drgania wymuszone
3.2.4. Drgania nieliniowe
3.3. Układy o większej liczbie stopni swobody
3.4. Układy ciągłe
3.4.1. Struna
3.4.2. Pręt
3.4.3. Belka
3.4.4. Membrana
3.4.5. Płyta
3.4.6. Powłoki

4. Modelowanie układów elektrycznych, mechanicznych i akustycznych
4.1. Elementy teorii modelowania i podstawowe wiadomości z teorii obwodów elektrycznych
4.2. Filtry
4.3. Analogie elektromechaniczne
4.4. Analogie elektroakustyczne
4.5. Filtry akustyczne
4.6. Metody komputerowe modelowania układów mechanoakustycznych
4.6.1. Metoda elementów skończonych
4.6.2. Metoda całek brzegowych
4.6.2.1. Formuły całkowe promieniowania dźwięku
4.6.2.2. Elementy teorii Fredholma liniowych równań całkowych
4.6.2.3. Równania całkowe teorii promieniowania dźwięku
4.6.2.4. Metody rozwiązywania zagadnienia promieniowania
w pobliżu charakterystycznych liczb falowych
4.6.3. Sprzężenie drgań i promieniowania
4.6.4. Przykłady obliczeń

5. Zasady działania przetworników elektromechanicznych
5.1. Wprowadzenie. Klasyfikacja przetworników elektromechanicznych
5.2. Teoria liniowych przetworników odwracalnych
5.3. Przetworniki typu magnetycznego
5.3.1. Przetwornik magnetoelektryczny
5.3.2. Przetwornik elektromagnetyczny
5.3.3. Przetwornik magnetostrykcyjny (piezomagnetyczny)
5.4. Przetworniki typu elektrycznego
5.4.1. Przetwornik elektrostatyczny
5.4.2. Przetwornik piezoelektryczny
5.5. Przetworniki nieodwracalne
5.5.1. Przetworniki piezorezystancyjne
5.5.2. Przetworniki elektronowe
5.5.3. Przetworniki optomechaniczne
5.5.4. Przetwornik pneumatyczny
5.6. Bezpośrednie przetwarzanie elektroakustyczne
5.6.1. Wprowadzenie
5.6.2. Przetworniki z powierzchniowym warunkiem Dirichleta
5.6.3. Przetworniki objętościowe
5.6.3.1. Jonofony
5.6.3.2. Objętościowe przetworniki elektrotermoakustyczne
5.6.3.3. Objętościowe przetworniki magnetohydrodynamiczne
5.6.3.4. Anteny parametryczne

6. Głośniki i słuchawki
6.1. Wprowadzenie
6.2. Głośnik magnetoelektryczny cewkowy otwarty
6.2.1. Konstrukcja głośnika
6.2.2. Praca głośnika w zakresie małych i średnich częstotliwości
6.2.2.1. Charakterystyka częstotliwościowa głośnika
6.2.2.2. Optymalizacja sprawności odniesienia głośnika
6.2.3. Praca głośnika w zakresie wielkich częstotliwości
6.2.3.1. Wpływ indukcyjności cewki
6.2.3.2. Wpływ niepłaskości membrany
6.2.3.3. Wpływ elastyczności membrany
6.2.4. Praca głośnika przy dużych sygnałach
6.2.4.1. Ograniczenia termiczne mocy głośnika
6.2.4.2. Ograniczenia wychyleniowe mocy głośnika Zniekształcenia nieliniowe
6.3. Głośnik wstęgowy i głośnik izodynamiczny
6.4. Głośnik magnetoelektryczny tubowy
6.4.1. Zasada pracy
6.4.2. Analiza właściwości głośnika magnetoelektrycznego tubowego
6.4.3. Projektowanie tub do głośników tubowych
6.5. Głośnik Mangera i głośnik wielomodowy
6.5. Głośnik elektrostatyczny
6.7. Głośnik piezoelektryczny
6.8. Słuchawki

7. Obudowy i zestawy głośnikowe
7.1. Wprowadzenie
7.2. Odgroda skończona i obudowa otwarta
7.3. Obudowa zamknięta
7.4. Obudowa z otworem
7.5. Obudowa z membraną bierną
7.6. Obudowy z falowodem akustycznym
7.6.1. Obudowa labiryntowa
7.6.2. Obudowa tubowa
7.7. Obudowy pasmowoprzepustowe
7.7.1. Wprowadzenie
7.7.2. Symetryczne urządzenie pasmowoprzepustowe czwartego rzędu
7.7.3. Symetryczne urządzenie pasmowoprzepustowe szóstego rzędu
7.7.4. Niesymetryczne urządzenie pasmowoprzepustowe szóstego rzędu
7.7.5. Symetryczne urządzenie pasmowoprzepustowe ósmego rzędu
7.8. Urządzenie wielogłośnikowe. Kolumna głośnikowa
7.9. Zestawy głośnikowe i zwrotnice głośnikowe

8. Mikrofony
8.1. Wprowadzenie
8.2. Klasyfikacja mikrofonów i kształtowanie charakterystyk kierunkowości i skuteczności
8.3. Mikrofony magnetoelektryczne
8.4. Mikrofony elektrostatyczne
8.5. Pojemnościowe mikrofony z modulacją fazy
8.6. Mikrofony i hydrofony piezoelektryczne
8.7. Laryngofon elektromagnetyczny
8.8. Zniekształcenia, szumy i zakłócenia w mikrofonach
8.9. Mikrofony bezprzewodowe

9. Pomiary właściwości przetworników elektroakustycznych
9.1. Wprowadzenie
9.2. Pomiary właściwości głośników i zestawów głośnikowych
9.2.1. Wprowadzenie
9.2.2. Normalizacja pomiarów głośników i zestawów głośnikowych
9.2.3. Klasyczne metody pomiarów właściwości głośników
9.2.3.1. Pomiary charakterystyk przenoszenia
9.2.3.2. Pomiary charakterystyk kierunkowości i parametrów kierunkowych
9.2.3.3. Pomiary charakterystyk impedancji i parametrów pochodnych
9.2.4. Pomiary głośników z zastosowaniem współczesnych metod przekształcania sygnałów
9.2.4.1. Wprowadzenie
9.2.4.2. Metody impulsowe i korelacyjne. Metoda MLS
9.2.4.3. Metoda spektrometrii opóźnieniowej
9.2.4.4. Analiza czasowo-częstotliwościowa
9.2.5. Pomiary zniekształceń nieliniowych
9.2.6. Pomiary drgań membran
9.2.7. Pomiary subiektywne dotyczące głośników
9.3. Pomiary właściwości słuchawek
9.3.1. Normalizacja pomiarów właściwości słuchawek
9.3.2. Wielkości mierzone i metody ich pomiaru
9.4. Pomiary właściwości mikrofonów
9.4.1. Normalizacja pomiarów właściwości mikrofonów
9.4.2. Pomiary dotyczące mikrofonów przeznaczonych do przetwarzania mowy i muzyki
9.4.2.1. Warunki pomiarowe
9.4.2.2. Pomiary skuteczności i charakterystyk częstotliwościowych skuteczności
9.4.2.3. Pomiary charakterystyk kierunkowości i określanie parametrów kierunkowych mikrofonów
9.4.2.4. Pomiary zniekształceń nieliniowych i „pop”
9.4.2.5. Pomiar szumów własnych mikrofonu
9.4.2.6. Pomiar wpływu czynników zewnętrznych na mikrofon
9.4.3. Wzorcowanie mikrofonów pomiarowych
9.4.4. Pomiary właściwości hydrofonów

Normy i dokumenty normatywne