Електродинамични високоговорители, основи на електроакустиката

електродинамични високоговорители

Електродинамични високоговорител - високоговорител, където превръщането на електрически сигнал да звучи се дължи на движение на бобината с ток в магнитно поле на постоянния магнит (най-малко - електромагнит), последвано от превръщане на получените механични трептения на трептения с помощта на околния въздух дифузьор.

динамичен вговорител
Окачване гофриран гъвкав суспензия (ръба на оребренията, "яка") следва да се осигури относително ниска честота резонанс (т.е., имат висока степен на гъвкавост); равнина паралелна характер на движение (т.е., липса на усукване и други вибрации) мобилна система от двете страни на равновесното положение и ефективно поглъщане на енергията на резонансни трептения на подвижна система. Освен суспензия трябва да запазят своята форма и свойства с течение на времето и под влиянието на климатичните фактори на околната среда (температура, влажност и т.н.). От гледна точка на конфигурация (профил форма) значително засяга всички тези свойства, най-често са polutoroidalnye, грях форма, S-образни закачалки и други подобни. Като материали за суспензии се използват LF ДВ, естествен каучук, пени, гумирана тъкан, естествен и синтетични тъкани със специални покрития на затихване.

Дифузор - главен високоговорител излъчващ елемент да предостави линеен честота отговор (амплитуда честота характеристика) в предварително определен честотен диапазон. В идеалния случай конус трябва да действа като бутало, възвратно-постъпателно движение да предава вибрации на звуковата намотка на околния въздух. Въпреки това, все по-често се появяват огъващи сили, което води до появата на стоящи вълни, и следователно - резонансни пикове и спадове в говорител на честотна характеристика и изкривяване на звука. С цел намаляване на тези ефекти, се опита да увеличи твърдостта на конуса, докато използвате материали с по-ниска плътност. В съвременните дизайни за баси 8-12 "работен обхват се простира до 1 кХц, ниска честота, среден клас, 5-7" - до 3 кХц, пищялки - 16 кХц.
Дифузори за вида на материала са:

твърд (керамика, алуминий) осигуряват най-ниското ниво на изкривяване, поради по-малкия огъване повърхността на дифузор, но те са твърде големи, Q-фактор, така че - изразен връх резонанс. задача на производителя - да се преодолее този връх работни честоти. В същото време, динамиката на цените в най-горната позиция;
полутвърди (фибростъкло или Kevlar полимеризирани с свързващата смола и изпечени "сандвичи") - компромис между меки и твърди. Дайте повече изкривяване, но имат по-ниска резонансна изхвърляне и обикновено при по-ниски честоти;
меки дифузори (полипропилен, polimetilpentenovye) обикновено имат фиксирана честота отговор се дължи на абсорбцията на звукови вълни дифузьор материал и лек приятен звук в почти целия обхват, но имат лоши импулсни параметри (липса на яснота). В допълнение, мек дифузьор може да бъде прикрепен към diffuzoroderzhatelyu без гуша;
хартия конус заемат специално място, тъй като те дават много характерен цвят на звука, за да се премахне, че във вестника, да добавяте различни синтетични и естествени влакна, покрити конус лак и така нататък. г. Хартиени конуси са по-лесни за производство и ще позволи в някои случаи да се направи дифузьор, спиране и капачка от същия материал.

Формата на дифузора може да бъде:

куполи, обикновено прилагани в HF говорител;
Cone - по-широко се дължи на по-голяма гъвкавост. Тя се използва не само в пищялки, тъй като на модел на радиация. Има няколко вида профили на конус дифузори:
Линеен са както твърда, колкото е възможно, но с максимална стойност на резонанс, когато надлъжно пресоване вълна на материал от бобината резонира с вълна на напречни трептения на самата обвивка;
кръг сегмент позволява гладко резонанс;
изложител позволява плавно резонанс по-ефективно.

На практика комбинация от трите вида резонанс промяна с цел да се спука висока честота или да я разпространява на по-широк кръг от намаляване на амплитудата. По-рядко използвани дифузори по-сложни форми, като гофриран комбиниране на едно парче дифузор и множество суспензии - такъв разтвор се използва за малки широколентови високоговорители за да се намали интермодулация изкривяване и увеличаване честотен диапазон. И формата и твърдостта на формиране на други големи независими системни резонанси материала, конус окачване. Всички дифузори са с мека характеристика потапяне и след скока на АФК, когато вибрациите извън дифузьор и влиза в работата окачването. Също така имайте предвид, че ако една безкрайна равнина честотна характеристика на говорителя ще бъде равна на ширината на 200 мм от повърхността, върху АФК ще се повиши в района на 700-900 Hz, така дифузори, които дават този регион провал в пакета на AFC ще бъде плавно, а не Тя се нуждае от допълнителни корекция вериги, както и някои производители да вземат това предвид.
Прах капачка - сферична обвивка, която изпълнява функцията на защитна работната въздушна междина на магнитната верига от прах, като е периферно ребро твърдостта. Освен това, капачката е излъчващия елемент, допринася за формирането на AFC в средния клас. За да се осигури структурна твърдост капачки се произвеждат обикновено форма купол с различни радиуси на кривина. Като материал, използван целулозни състави, синтетичен филм, импрегнирана тъкан. мощни нискочестотни високоговорители понякога използват капачки от метал (алуминий) фолио, което позволява да се използват като допълнителен елемент на разсейване на топлината от звуковата намотка. Но дизайн с капачки в пространството на високо Q резонанси възникнат между капачката и макарата, така че някои производители са въвели капачки фаза изравняване "Bullets", която не прави нарушения си.

Spacer шайба между дифузьора и жилищния говорител зададете специална машина, която трябва да гарантира стабилността на резонансната честота на нискочестотни високоговорители по отношение на динамични и термични натоварвания, линейността на еластични характеристики при големи премествания на движещ система, за да се предотврати звуковата бобина, офсет в радиална посока и "увисване" на движеща се система, както и също така защита на магнитен разликата с прах. Обикновено центриране шайби се използват нискочестотни високоговорители с синусоидална гофриране (брой гънки варира от 5-7 до 9-11), са плоски или "мостова". Въпреки това, в някои модели има шайби по-сложни конфигурации (например, тангенциален), осигуряващи, съгласно прилагането на техните фирми, големи линейни еластични характеристики, стабилност и т. Н. Като материали за шайбите използват естествени тъкани (като американ, листове и т.н. . стр.) импрегнирани с бакелит лак, синтетична тъкан на базата на полиамид, полиестер, найлон и др. в някои Ууфър прилага шайби, в която тъкани метален материал (алуминий, мед) нишки, че е според производителя подобряване на разсейване на топлината от звуковата бобина.
Звукова намотка - намотка на проводник, който се намира в пространството на магнитната верига и осигурява заедно с динамиката на системата магнит преобразуване на електрическа енергия в механична енергия. Магнитна система от високоговорители обикновено се състои от един магнит пръстеновидно и ядрото, пропастта между които движещ звуковата бобина, без да докосвате стените. От голямо значение е единството на магнитното поле в рамките на хода на макарата, за които специално оформени полюсни магнити и сърцевината се поставят на медна капачка. За да се намали теглото на бобината (което е особено важно в високочестотни високоговорители) производителите понякога се използва алуминиева тел, включително мед покритие. Електрическият ток се подава към намотката посредством гъвкави проводници, които се навиват на синтетичен телена нишка. Проводници често са фиксирани към дифузьора, така че да не се допират по време на работа в други части на високоговорителя. Противоположните краища на проводниците свързани към клеморед разположен на базата на динамиката (които са запоени към електрическите проводници на устройство, в което се инсталира високоговорителя). Обикновено терминали маркирани знаци "+" и "-", което позволява да се извършват правилно постепенно (в фаза на превключване) бита, включени в говорител или говорители. Дифузори глави, включени в фазово изместване по всяко време в една посока (навън или навътре), които могат да бъдат визуално се проверява чрез преходна храна на върха на малка (1,5 V) DC напрежение.

Принципът на работа При прилагане на аудио електрически сигнал бобина генерира колебания, предизвикани в областта на постоянния магнит под силата на Ампер, извършване на дифузьора и през него, създаване на компресия и разрежението вълни във въздуха. Пакет "дифузьор-намотка" варира в зависимост от предоставения текущата честота. С малка дебелина на магнитните ядра образуват междина наистина работи само една малка част от намотката е приблизително равна на дебелината на магнитен разликата верига. Отвъд част на бобината на разликата е почти не работят в тези говорители е много ниска ефективност. Силата действа от бобината, може да бъде изчислена чрез прилагане на Ампер закон F = B I л \. където В - магнитна индукция в процепа, I - ток през намотка, L - дължина на част тел намотка, разположена в междината магнитни ядра. л = N \ пи d_1 \. където п - брой на намотка превръща разположена в пролука, d_1 - диаметър на бобината. п = з / D_2 \. където ч - дебелината на магнитни ядра образуващи пролука, D_2 - тел намотка диаметър. За да се подобри ефективността на високоговорителя е необходимо да се увеличи дебелината на магнитни ядра образуват междина, където пропорционално увеличаване на разликата намалява магнитната индукция в празнина В, но увеличава относителната работна част от намотката, т.е. относителната операционната част от дължината L на проводник намотка до определена стойност, след което относителната обработката на проводника на намотка дължина започва да намалява. Когато една електрическа промени в звука амплитуда честота на сигнала, като позицията на дифузьора. Тъй като електрически аудио честотен сигнал подава към намотката, има честота в рамките на човешкия слух (16-20 Hz, 000), и дифузьора варира спрямо постоянния магнит със същата честота. Тук е мястото да се отбележи, че действителната честота на колебание на дифузор най-динамичните глави и съседни въздушни слоеве е в диапазона от около 300-12 000 Hz, с по-малки и по-лесно високоговорителя, толкова по-ниско честотен диапазон, както и по-малко линейно в своята честотна характеристика. На честоти извън този обхват излъчена мощност е незначителна. За възпроизвеждане на ниска честота (около 16-250 Hz) малък размер динамичен главата на всички подходящи. Трептящо дифузьор създава звукови вълни във въздуха се възприемат от човешкото ухо. По този начин, с помощта на динамичен глава електрически сигнал звук честотния диапазон на усилвателя се превръща в звук. Трябва да се повтори, че когато играят най-ниската честота на честотната лента да бъде възпроизведен от говорителя, работи по цялата повърхност на дифузьора и при по-високи честоти на възпроизвеждане от честотния обхват - само централната част от него, която се намира над бобината. Следователно, пълни високоговорителите диапазон често разположени в центъра на метал, пластмаса или хартия наслагване - купола с цел подобряване на възпроизвеждане с висока честота.

Основните технически характеристики на динамичен главата са както следва.

Въведете динамичен главата

на широколентов (широколентов - BFS, ръководител динамичен широколентов)
нискочестотна (PAU),
средночестотен (HDS)
висока честота (DTG).

Номинален диаметър - обикновено diffuzoroderzhatelya външен диаметър (рамка). Най-малкото - диаметърът на суспензия дифузьор или разстоянието между срещуположните монтажните отвори. За компресия шофьори - диаметъра на гърлото на рога.

Мощност - номинален, програма (в дългосрочен план) или връх (краткосрочно) консумирана мощност, която стои на главата си унищожение. Главата може да бъде унищожена, а много по-малко енергия, когато говорещият се зарежда повече от механичните си възможности при много ниски честоти (например, електронна музика с голямо количество бас или органна музика), както щети могат да бъдат причинени от задръстванията ( "изрезка") усилвател на мощност.
Импеданс (номинална устойчивост) - обикновено имат импеданс динамични глави 2, 4, 8, или 16 ома. Динамични слушалки за глава по-висок импеданс (32 ома или повече). Колкото по-високо съпротивление на главата, толкова по-голямо напрежение изисква звук честота подава към главата за да достигне номинална мощност. Ето защо, високо съпротивление на главата не може да се развива максималната си мощност по време на работа UMZCH като недостатъчно високо напрежение захранване (преносими уреди с изключително ниско напрежение) и ниско съпротивление - създаване на претоварване (усилвател и себе си), когато е свързан към усилвател с голям изходно напрежение, предназначени за високо съпротивление главите.
Честота отговор - измерена или съгласно изход характеристика на предварително определен честотен диапазон, когато входния сигнал с постоянна амплитуда по цялата предварително определен диапазон. Обикновено посочената граница отклоненията характеристики, например, «± 3 db". Тийл Options - Smolla - набор от електро-акустични параметри, характеризиращи главата като вибриращо система.
Чувствителност - нивото на звуковото налягане, произведен от динамичен главата с мощност на сигнала на 1w, измерена на разстояние 1 m от главата.
Максималното ниво на звуково налягане - максималното налягане, което може да се развие главата му без да се повреди или без да се надвишава определено ниво на изкривяване. Това до голяма степен зависи от чувствителността на главата и му власт. Този параметър е обикновено, както е измерено по произволен (по преценка на производителя на) честотния обхват и вида на сигнала.

Силови динамични глави. обикновено се изразява във ватове (по този начин има PMPO (Peak Music изходна мощност) - изход пиковата мощност на шума, RMS (номиналната максимална Синусоидален) - номинална мощност на шума, номиналната електрическа енергия). ефективност говорител обикновено не надвишава 1-3%. PMPO е типично стотици вата (понякога - киловата за захранване с променлив ток) и изходна мощност - Watts, поне десетки вата (за силови глави), рядко повече от сто.
Приложение на класически дизайн е описан основа и могат да бъдат използвани в евтин оборудване, където има не се изисква качество на звука. Проектиран за висококачествено възпроизвеждане на по-комплексни и сложни говорители. За да създадете висококачествена аудио система на един или повече динамични глави са поставени в кутия във формата на кутия, изработена от дърво или пластмаса или метал, така че да се изолират предната и задната повърхност на дифузьора един от друг и да се елиминира "преливане" на въздух около рамката на тонколоната ръб (акустична късо ). Полученият продукт се нарича говорителя. Ако високоговорител вграден усилвател присъства, като акустична система се нарича активна, в противен случай - пасивни. Създаване на високоговорител с най-доброто в чист, натурален и естествен звук - много отнема време и трудна задача, тъй като много фактори влияят на крайния резултат. Апаратура на електродинамиката шофьор дължи на свойството на обратимост идентичен по принцип към устройството на динамичен микрофон, и по този начин, тези устройства могат да бъдат разменени. Например, в много конструкции домофони, врата и дори подслушвателни устройства, след като монтира в специални услуги кабелни радиоприемници, като приемник на звук - микрофон може да се използва динамичен главата.