s
Sesiya.ru

Головки громкоговорителей, используемые в портативных акустических излучателей, их параметры и характеристики

Информация о работе

Тема
Головки громкоговорителей, используемые в портативных акустических излучателей, их параметры и характеристики
Тип Статьи
Предмет Информатика
Количество страниц 5
Язык работы Русский язык
Дата загрузки 2018-01-10 02:45:18
Размер файла 15.57 кб
Количество скачиваний 0

Поможем подготовить работу любой сложности

Заполнение заявки не обязывает Вас к заказу


Скачать файл с работой

Помогла работа? Поделись ссылкой

1.3 Головки громкоговорителей, используемые в портативных акустических излучателей, их параметры и  характеристики


Головка громкоговорителя — пассивный электроакустический преобразователь, предназначенный для преобразования электрической формы сигналов звуковой частоты в акустическую.

Головка электродинамической (ДГ) системы является электроакустическим преобразователем электрического сигнала в продольные колебания воздуха, воспринимаемые как звук. ДГ обычно устроена следующим образом: имеется постоянный магнит (ранее применялись и электромагниты) цилиндрической формы, вокруг которого располагается гильза с катушкой из тонкой лакированной медной проволоки, гильза жёстко закреплена одним концом с бумажным, металлическим (реже вспененный никель), полимерным диффузором, либо с диффузором из кевларовых нитей. Выводы от катушки могут быть закреплены непосредственно на диффузоре. Диффузор обычно имеет коническую форму, но может быть и овальным, и близким к прямоугольной форме. Соответственно, если диффузор, например, овальный, рама имеет также овальную форму. Связка «диффузор – катушка» может перемещаться относительно магнита в небольших пределах, при этом катушка перемещается внутри цилиндрического магнита, не касаясь его, а диффузор несколько изменяет свою форму и  положение относительно рамы. Вся эта конструкция закреплена в специальной металлической либо пластиковой раме, именуемой диффузородержателем.

В конструкции более простых и дешёвых громкоговорителей, а также небольших средне- и высокочастотных громкоговорителей может применяться непосредственное крепление диффузора к раме, при этом по краям диффузора, около кромки рамы, часто организуется характерная рельефная полоса. Она служит для увеличения гибкости и подвижности головки относительно рамы. В более дорогих и качественных среднечастотных и в большинстве низкочастотных громкоговорителях применяется подвес (также известный как верхний подвес), изготавливаемый обычно из плотной резины. Подвес представляет собой резиновое кольцо между рамой и диффузором. Он имеет колею по всей длине окружности, это увеличивает его гибкость и уменьшает износ. Края диффузора закреплены на внутреннем крае кольца подвеса, а внешний край подвеса прикреплён к раме. Такая конструкция обеспечивает большой ход головки при воспроизведении сильных импульсных колебаний и при воспроизведении низких частот.

Ход диффузора и головки может, в случае большой громкости и подходящей конструкции головки громкоговорителя нескольких миллиметров и более, однако при превышении эксплуатационных параметров напряжения, подаваемого на нее, возможно разрушение динамической системы. Помимо этого, возможно перегорание катушки из тонкой проволоки вследствие чрезмерно высокого протекающего по ней тока. Следует отметить, что регулярное прослушивание музыки на максимальных уровнях громкости отрицательно влияет на здоровье, вызывая психические и нервные расстройства и уменьшение чувствительности слуха.

Диффузор сравнительно жёсткий и сохраняет постоянную форму, однако обращаться с ним следует бережно, не прилагать значительных усилий, так как бумага – не слишком прочный материал, а полимер – смяться или оторваться. В случае повреждения диффузора громкоговоритель обычно сохраняет работоспособность, однако прослушивание  уже невозможно.

Мощность головок громкоговорителей (ГГ), как правило, измеряется в ваттах (при этом существует PMPO — общая мощность, которую потребляет ГГ, и выходящая мощность (КПД ГГ как правило не превышает 1 – 3 %). PMPO обычно составляет сотни ватт (иногда – киловатты для мощных ГГ), а выходная мощность – ватты, реже десятки ватт (для мощных ГГ), очень редко более ста.

При подаче электрического сигнала звуковой частоты, катушка производит вынужденные колебания в поле постоянного магнита под действием силы Ампера, увлекая диффузор и через неё создавая волны разряжения и сжатия в воздухе. Связка «диффузор-катушка» колеблется с такой же частотой, как и частота подаваемого тока. При малой толщине магнитопроводов, образующих зазор, действительно работает только малая часть катушки, приблизительно равная толщине магнитопроводов зазора. Выходящие за пределы зазора части катушки почти не работают, у таких ГГ очень низкий коэффициент полезного действия. Для повышения коэффициента полезного действия необходимо увеличивать толщину магнитопроводов, образующих зазор, при этом пропорционально увеличению зазора уменьшается магнитная индукция в зазоре, но увеличивается относительная рабочая часть катушки, то есть относительная рабочая часть длины провода катушки до некоторой величины, после которой относительная рабочая часть длины провода катушки начинает уменьшаться. При изменении амплитуды электрического сигнала звуковой частоты также изменяется положение диффузора. Так как электрический сигнал звуковой частоты, подаваемый на катушку, имеет частоту в пределах слышимости человеческого уха [2], то и диффузор колеблется относительно постоянного магнита с такой же частотой.

Реальная частота колебаний диффузора большинства ГД и прилегающих слоёв воздуха лежит в пределах примерно 300 – 12000 Гц, причём чем меньше, хуже и проще громкоговоритель, тем уже этот частотный диапазон и тем менее линейна его амплитудно-частотная характеристика. На частотах за пределами этого диапазона излучаемая мощность незначительна. Для воспроизведения наиболее низких частот небольшие по размерам ГД вовсе непригодны. Для портативных АИ низкочастотный диапазон воспроизведения практически отсутствует.

Основными техническими характеристиками динамической головки являются:

- тип динамической головки – полнодиапазонная (широкополосная), низкочастотная, среднечастотная, высокочастотная;

- номинальный диаметр — как правило, внешний диаметр диффузородержателя (рамы), реже — диаметр подвеса диффузора либо расстояние между противоположными крепёжными отверстиями;

- мощность — номинальная, либо пиковая (краткосрочная) подводимая мощность, которую выдерживает головка до своего разрушения. Головка может быть разрушена и гораздо меньшей мощностью, если она нагружается сверх своих механических возможностей на очень низких частотах (например, электронная музыка с большим количеством баса или органная музыка), также разрушение может быть вызвано перегрузкой («клипированием») усилителя мощности;

- импеданс (номинальное сопротивление) — как правило, динамические головки имеют импеданс 2 Ом, 4 Ом, 8 Ом, 16 Ом;

- амплитудно-частотная характеристика, измеренная, либо заявленная – выходная характеристика в заданном диапазоне частот при входном сигнале постоянной амплитуды на всём заданном диапазоне. Как правило, указывается предел отклонений характеристики (неравномерность АЧХ), например, «±3dB»;

- параметры Тиля — Смолла — набор электроакустических параметров, характеризующих головку как колебательную систему;

- чувствительность — уровень звукового давления, производимый динамической головкой при подаче сигнала мощностью 1 Вт, измеренное на расстоянии 1 метр от головки;

- максимальный уровень звукового давления — максимальное давление, которое может развить головка без своего повреждения либо без превышения заданного уровня искажений. Зависит во многом от чувствительности головки и её мощности. Данный параметр приводится, как правило, как измеренный на произвольном (по усмотрению производителя) диапазоне частот и типе сигнала.

Головки громкоговорителей, используемые в портативных акустических излучателей имеют диаметры порядка 36 мм, 40 мм, 50 мм, отношение сигнал/шум, равное 80 дБ, а также АЧХ в пределах от 180 Гц до 16 кГц.

Для оценки применимости ГГ в малогабаритных необходима также подводимая мощность, которая изменяется в пределах от 1 до 3 Вт и звуковое давление, которое может обеспечить данная ГГ (от 60 до 80 дБ).

Звуковое давление может оцениваться на разном расстоянии от ГГ, так как она является малогабаритной и не мощной на расстоянии 1 м, как указано в нормативных документах, нецелесообразно его оценивать. Доступнее оценить звуковое давление на расстоянии 10 см, 50 см и только потом на расстоянии 1 м.

© Copyright 2012-2020, Все права защищены.