1 и 2 соединительной вилки разъема батарею 3336Л. В момент подключения батареи диффузоры обеих головок громкоговорителя должны перемещаться в одну и ту же строну — вперед или, наоборот, втягиваться в их магнитные системы. Если будет так, значит, они работают синфазно. При перемещении диффузоров в момент подключения батареи в разные стороны поменяй местами соединительные проводники одной из головок.
В то же время громкоговорители обоих каналов должны быть включены синфазно. Это значит, что при одной и той же полярности источника сигнала диффузоры их головок должны перемещаться в одну сторону. Проверяй это также с помощью батареи 3336Л. Если при одной и той же полярности подключения батареи диффузоры головок одного громкоговорителя перемещаются в одну сторону, а диффузоры головок второго громкоговорителя в другую, то поменяй местами подключение соединительных проводов на штепсельной вилке разъема одного из громкоговорителей.
Но стереоэффект воспринимается только при вполне определенном расположении слушателя по отношению к громкоговорителям, что объясняется так называемой бинауральной направленностью нашего слуха.
Многочисленные опыты и эксперименты показывают, что стереоэффект лучше всего воспринимается на расстоянии от громкоговорителей, равном их базе, т. е. расстоянию между ними. Установлено также, что зона стереоэффекта будет максимальной, когда база громкоговорителей равна 1,5–2 м и они повернуты в сторону слушателя примерно на угол 30°. Схематически эти условия изображены на рис. 322. Учитывая их, опытным путем найди в комнате место размещения стереофонического комплекса.
Рис. 322.Схема размещения громкоговорителей
Если комната квадратная, то громкоговорители можно разместить возле любой из стен. В том же случае, если комната прямоугольная, то громкоговорители лучше всего разместить в средней части одной из длинных стен.
А каково должно быть расстояние громкоговорителей от пола? Это зависит от многих обстоятельств, в том числе от их внешнего оформления, рабочей полосы частот и мощности усилителя, индивидуальных особенностей слухового восприятия. Определи это опытным путем. Наилучший эффект будет, видимо, при размещении громкоговорителей на высоте 1,5–2 м от пола.
Беседа 21ВВЕДЕНИЕ В ЭЛЕКТРО- И ЦВЕТОМУЗЫКУ
По радио, телевидению, с эстрады концертных залов мы часто слушаем музыку, исполняемую на электромузыкальных инструментах. Электромузыка обязана своим появлением терменвоксу, построенному в 1921 г. советским инженером и музыкантом Л. С. Терменом. Терменвокс — бесклавишный и безгифовый электромузыкальный инструмент. В нем применены методы бесконтактного управления высотой и громкостью звука. Первый грифовый электромузыкальный инструмент появился в нашей стране в 1922 г., а первый клавишный — в 1937 г.
Все чаще стали демонстрироваться на выставках цветомузыкальные установки — устройства цветового сопровождения музыкальных произведений. Что же касается самой идеи цветомузыки, то она значительно «старше электромузыки».
Сейчас электромузыка и цветомузыка стали увлечением многих радиолюбителей. Не исключено, что они увлекут и тебя. И если случится именно так, то эта беседа поможет тебе сделать первые шаги в этой интересной области радиоэлектроники.
Начнем с элементарной музыкальной грамоты.
Любой звук, в том числе и музыкальный, прежде всего характеризуется высотой. Высота музыкального звука зависит от геометрических размеров того вибратора, который создает этот звук. Наиболее распространенными вибраторами являются струны рояля, пианино, скрипки, гитары и других струнных музыкальных инструментов.
Если тебе приходилось заглядывать внутрь рояля или пианино, то ты не мог не заметить, что их струны, создающие наиболее высокие звуки, значительно короче и тоньше струн, создающих наиболее низкие звуки.
Проведи такой опыт. Вбей в доску длиной около 1 м два гвоздя и натяни между ними тонкую спальную проволоку, рыболовную леску или прочную нитку (рис. 323). Оттяни слегка струну и отпусти. Она, колеблясь, создаст звук. Запомни высоту этого звука. Теперь найди точно середину струны, подставь под нее в этом месте какой-либо небольшой твердый предмет и заставь колебаться одну из половинок струны.
Рис. 323.Опыт со струной
Что получилось? Звук, созданный половиной струны, очень похож на звук всей струны, но он более высокий. Ты вдвое сократил геометрические размеры струны. При этом высота звука тоже удвоилась. Частотный интервал между двумя такими звуками называют октавой.
Числом октав оценивают диапазоны звуковых частот музыкальных инструментов, голоса людей, певчих птиц. Звуковой спектр пианино, например, 7 1/2 октавы. Середина клавиатуры этого музыкального инструмента показана на рис. 324.
Рис. 324.Звуки первой октавы и ее частотный диапазон
Это первая октава. Она начинается со звука «до» и кончается звуком «си». Вверх от этой октавы (на рже. 324 — вправо) идет вторая октава, за ней третья, четвертая и неполная пятая октавы, а вниз (на рис. 324 — влево) — малая октава, большая октава, контроктава и несколько клавишей субконтроктавы. Всего, таким образом, более семи октав, охватывающих диапазон звуковых частот примерно от 25 до 4000–4500 Гц. Фактически же верхний участок диапазона звуковых колебаний, возбуждаемых пианино или роялем, значительно больше — за счет гармоник звуковых колебаний основных частот.
В каждой октаве двенадцать клавиш. Из них семь белых, соответствующих звукам «до», «ре», «ми», «фа», «соль», «ля» и «си» и пять черных, соответствующих звукам «до диез» («ре бемоль»), «ре диез» («ми бемоль»), «фа диез» («ля бемоль») и «ля диез» («си бемоль»). Струна каждой клавиши настроена на строго определенную частоту колебаний. На рис. 324 частоты колебаний струн первой октавы указаны на клавишах и возле них. Посмотри на эти цифры. По ним можно судить о частотах звуков любой другой октавы. Ведь частоты звуков каждой октавы в два раза больше или меньше частот звуков соседней. Так, например, частота звука «си» первой октавы в два раза больше частоты звука «си» малой октавы, а частота звука «до» первой октавы в два раза меньше частоты звука «до» второй октавы.
При настройке музыкальных инструментов за эталон принят звук «ля» первой октавы. Частота колебаний вибраторов, создающих этот звук, равна 440 Гц. Подсчитай, какова должна быть частота «ля» других октав звукового диапазона.
Источником звука может быть головка громкоговорителя, к которой подводится переменное напряжение, например от генератора звуковой частоты. А если частоту колебаний этого генератора изменять плавно или скачкообразно? Тогда также плавно или скачкообразно будет изменяться высота звука, создаваемого головкой громкоговорителя. Этот принцип и лежит в основе работы электромузыкальных инструментов.
Структурная схема этого исторического электромузыкального инструмента показана на рис. 325.
Рис. 325.Структурная схема терменвокса
Он состоит из двух генераторов, смесителя и усилителя 3Ч, на выход которого включена головка громкоговорителя. Частота генератора Г1 фиксированная, например 100000 Гц, частота генератора Г2 может плавно изменяться в пределах, например, от 100050 Гц до 105000 Гц. Колебания обоих генераторов подают на вход смесителя. На выходе смесителя образуются колебания, частота которых зависит от настройки контура генератора Г2 и может изменяться в довольно широких пределах. Для нашего примера наивысшая звуковая частота будет 105000 — 100000 = 5000 Гц, а наинизшая 100050 — 100000 = 50 Г'ц, т. е. она может изменяться от 50 Гц до 5 кГц. После усиления головка громкоговорителя преобразует колебания этих частот в звуки соответствующих им высот.
Исполнитель музыкального произведения изменением расстояния ладони руки относительно антенны-штыря изменяет частоту генератора с плавной настройкой. Антенна подключена к колебательному контуру этого генератора. Ладонь руки и антенна в данном случае являются ни чем иным, как обкладками конденсатора, емкость которого изменяется в зависимости от расстояния между ними. А поскольку этот «конденсатор переменной емкости» вместе с антенной подключен к колебательному контуру генератора, частота его изменяется. Это — главное в инструменте, созданном более 60 лет назад Л. С. Терменом.
Разумеется, что в этом инструменте есть узлы, позволяющие изменять тембр и громкость звука — все то, что заставляет звук «жить».
Терменвокс представляет собой относительно сложное радиотехническое устройство. Но главная сложность заключается не в конструкции, а в технике игры на этом инструменте. Не всякий музыкант может хорошо исполнять на нем произведения композиторов. И именно поэтому, на мой взгляд, тебе нецелесообразно только ради интереса браться за конструирование терменвокса, отвечающего высоким требованиям музыкального искусства.
Вначале для практического знакомства с электромузыкальными инструментами (ЭМИ) можно сделать простейшее одноголосное электронное устройство, внешний вид и схема которого показаны на рис. 326.
Рис. 326.Внешний вид и схема простейшего ЭМИ
Играют на нем, касаясь клавиатуры щупом. Его музыкальный диапазон — две октавы: от «до» первой октавы до «си» второй октавы, что соответствует диапазону звуковых частот от 260 до 988 Гц. Это, конечно, не электромузыкальный инструмент в полном смысле этого слова, а всего лишь электромузыкальная игрушка, сувенир. Но на нем все же можно играть многие несложные музыкальные мелодии. Лично я слышал их в исполнении старейшего радиолюбителя Ю. Пахомова — автора этой звучащей клавиатуры.
Принципиальная схема ЭМИ должна напомнить тебе схему генератора колебаний звуковой частоты на логических элементах 2И-НЕ (см. рис. 305). Но в том генераторе частоту колебаний ты изменял плавно переменным резистором, а здесь частота колебаний изменяется скачкообразно при включении в частотозадающую цепь резисторов разных номиналов.