4.5. МЕТОДЫ СОСТАВЛЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ СХЕМ

Было разработано несколько методов составления аналоговых схем механических систем. Во всех методах сначала строится механическая система, т. е. каждый механический конструктивный элемент заменяется узлами и цепочками, состоящими из механических элементов: массы, гибкости, активного сопротивления и трансформаторов. Так, например, диафрагма заменяется узлом, состоящим из массы, гибкости и активного сопротйвления (см. табл. 4.3, а). Акустические элементы заменяют механическими, отверстие или узкую трубку — массой объем — гибкостью (см. табл. 4.4, д). Если под диафрагмой находятся небольшая камера или тонкий слой воздуха, то это означает, что масса диафрагмы подвешена на двух параллельных пружинах (гибкостях). Если за камерой находятся узкая трубка или отверстие, то их масса помещается за соответствующей камере пружиной. Если за отверстием или трубкой находится большой объем, то за массой отверстия должна включаться пружина (гибкость), соответствующая этому объему. Если из камеры есть еще ответвление в виде трубки (или узкой щели), то за пружиной, соответствующей этой камере, надо включать массу щели. Если эта щель соединена с объемом, в который вело отверстие, то масса присоединяется к концу пружины, соответствующей объему, и т. п. Ткань, фильтц или тонкая пленка, закрывающая отверстие, заменяется активным механическим сопротивлением, соединенным в узел с массой,

На рис. 4.9, а показана конструкция акустико-механической системы. На рис. 4.9, б дано построение ее в виде системы, состоящей из масс, гибкостей и активных сопротивлений. Поясним это построение. На входе рассматриваемой системы, являющейся электромагнитным микрофоном, действует сила где общая площадь входных

Рис. 4.9. Конструкция механической системы (а) и соответствующая ей механическая система (б): - масса воздуха в каналах амбушюра активное сопротивление каналов; гибкость объема воздуха над диафрагмой масса диафрагмы; гибкость ее; активное сопротивление (потери в диафрагме); гибкость объема воздуха под диафрагмой; массы воздуха в двух отверстиях, в перегородке под диафрагмой; активные сопротивления, вносимые материей, закрывающей отверстия в перегородке; гибкость объема воздуха под перегородкой

Рис. 4.10. Пример построения аналоговой схемы: а — последовательность построения: б - окончательная аналоговая схема

отверстий микрофона, звуковое давление около микрофона. Сила приложена к массе соответствующей массе воздуха в отверстиях амбушюра. В этих же отверстиях находится и активное сопротивление (трение о стенки отверстия, вязкость воздуха, излучение и т. д.), и поэтому сила приложена и к этому сопротивлению. Масса воздуха в отверстиях практически несжимаема, поэтому сила полностью воздействует и на объем, находящийся за ними, т. е. на гибкость объема воздуха над диафрагмой. Имеем узел 1 из Звуковое давление, создающееся в объеме над диафрагмой, действует на диафрагму которая представляет собой узел сопротивлений 2 из Но, кроме того, то же давление должно преодолевать сопротивление объема воздуха под диафрагмой. Поэтому его упругость складывается (см. табл. 4.2, б) с упругостью диафрагмы Звуковое давление, создающееся в этом объеме, воздействует на массу, находящуюся в отверстиях перегородки Кроме того, эти отверстия представляют собой активные сопротивления и которые входят в узел 3. Через эти отверстия звуковое давление действует на внутренний объем воздуха, имеющий гибкость Так как масса воздуха в отверстиях практически несжимаема, то на гибкость действует то же давление, что и на массу воздуха в отверстиях, поэтому гибкость входит в узел 3.

Построим для системы рис. 4.9, б аналоговую электрическую схему, для чего воспользуемся методом Белова. Поэтому методу берется узел к которому приложена сила, и строится контур из всех элементов, входящих в данный узел с включением в него напряжения (силы). Затем строится следующий контур, соответствующий узлу 2, в который входят его элементы и общий элемент с первым контуром

Надо для каждого узла построить контур и затем совмещать их путем совмещения одноименных элементов. Покажем это на примере. На рис. 4.10, а показаны такие контуры для каждого из узлов схемы предыдущего примера. На рис. 4.10, б показана окончательная аналоговая схема.