Самая большая динамическая головка – Об искажениях частотных характеристик малогабаритных акустических систем и «глубоких басах»

Параметры электродинамических головок — Основы акустики


Прежде чем делать ящик для сабфувера нужно выбрать динамическую головку, под которую, собственно, и будут рассчитаны его физические параметры. Для выбора динамика необходимо знать как можно больше его электромеханических параметров.


Абсолютный минимум данных это:


  • Резонансная частота динамика Fs

  • Полная добротность Qts

  • Эквивалентный обьем Vas 


Если же вы не знаете хотя бы одного из этих параметров а самому их измерить у вас нет возможности — браться за этот динамик не стоит. Ничего путного вы сделать, скорее всего, не сможете.


Резонансная частота. (Fs)


Резонансная частота — это частота резонанса динамика без какого-либо акустического оформления. Она так и измеряется — динамик подвешивают в воздухе на возможно большем расстоянии от окружающих предметов, так что теперь его резонанс будет зависеть только от его собственных характеристик – массы подвижной системы и жесткости подвески.


Бытует мнение, что чем ниже резонансная частота, тем лучше выйдет сабвуфер. Это верно только отчасти, для некоторых конструкций излишне низкая частота резонанса — помеха. Для ориентира: низкая — это 20 — 25 Гц. Ниже 20 Гц — редкость. Выше 40 Гц — считается высокой, для сабвуфера.


Полная добротность. (Qts)


Добротность в данном случае – не качество изделия, а соотношение упругих и вязких сил, существующих в подвижной системе динамика вблизи частоты резонанса. Подвижная система динамика во много сродни подвеске автомобиля, где есть пружина и амортизатор. Пружина создает упругие силы, то есть накапливает и отдает энергию в процессе колебаний, а амортизатор – источник вязкого сопротивления, он ничего не накапливает, а поглощает и рассеивает в виде тепла. То же самое происходит при колебаниях диффузора и всего, что к нему прикреплено. Высокое значение добротности означает, что преобладают упругие силы. Это – как автомобиль без амортизаторов. Достаточно наехать на камешек и колесо начнет прыгать, ничем не сдерживаемое. Прыгать на той самой резонансной частоте, которая присуща этой колебательной системе. Применительно к громкоговорителю это означает выброс частотной характеристики на частоте резонанса, тем больий, чем выше полная добротность системы. Самая высокая добротность, измеряемая тысячами — у колокола, который в результате ни на какой частоте, кроме резонансной звучать не желает, благо еще, что этого от него никто и не требует.


Популярный метод диагностики подвески машины покачиванием – не что иное как измерение добротности подвески кустарным способом. Если теперь привести подвеску в порядок, то есть прицепить параллельно пружине амортизатор, накопленная при сжатии пружины энергия уже не вся вернется обратно, а частично будет загублена амортизатором. Это – снижение добротности системы. Теперь опять вернемся к динамику. Ничего, что мы туда-сюда ходим? Это, говорят, полезно-С пружиной у динамика все, вроде бы, ясно. Это – подвеска диффузора. А амортизатор? Амортизаторов – целых два, работающих параллельно. Полная добротность динамика складывается из двух: механической и электрической.


Механическая добротность определяется главным образом выбором материала подвеса, причем в основном –центрирующей шайбы, а не внешнего гофра, как иногда полагают. Больших потерь здесь обычно не бывает и вклад механической добротности в полную не превышает 10-15%. Основной вклад принадлежит электрической добротности.


Самый жесткий амортизатор, работающий в колебательной системе динамика – это ансамбль из звуковой катушки и магнита. Будучи по своей природе электромотором, он как и полагается мотору, может работать как генератор и именно этим и занят вблизи частоты резонанса, когда скорость и амплитуда перемещения звуковой катушки – максимальны.


Двигаясь в магнитном поле, катушка вырабатывает ток, а нагрузкой для такого генератора служит выходное сопротивление усилителя, то есть практически – ноль. Получается такой же электрический тормоз, каким снабжены все электрички. Там тоже при торможении тяговые двигатели заставляют работать в режиме генераторов, а нагрузка их — батареи тормозных сопротивлений на крыше. Величина вырабатываемого тока будет, естественно, тем больше, чем сильнее магнитное поле, в котором движется звуковая катушка. Получается, что чем мощнее магнит динамика, тем ниже, при прочих равных, его добротность. Но, конечно, поскольку в формировании этой величины участвуют и длина провода обмотки, и ширина зазора в магнитной системе, окончательный вывод только на основании размера магнита было бы делать преждевременно. А предварительный – почему нет?- Базовые понятия — низкой считается полная добротность динамика меньше 0,3 — 0,35; высокой — больше 0,5 — 0,6.


Эквивалентный объем. (Vas)


Большинство современных головок громкоговорителей основано на принципе «акустического подвеса». Концепция акустического подвеса заключается в установке динамика в такой объем воздуха, упругость которого сопоставима с упругостью подвеса динамика. При этом получается, что в параллель к уже имеющейся в подвеске пружине поставили еще одну. Эквивалентным объемом будет при этом такой, при котором веновь появившаяся пружина равна по упругости уже имевшейся. Величина эквивалентного объема определяется жесткостью подвеса и диаметром динамика. Чем мягче подвес, тем больше будет величина воздушной подушки, присутствие которой начнет беспокоить динамик.


То же происходит с изменением диаметра диффузора. Большой диффузор при одном и том же смещении будет сильнее сжимать воздух внутри ящика, тем самым испытывая большую ответную силу упругости воздушного объема. Именно это обстоятельство зачастую определяет выбор размера динамика, исходя из имеющегося объема для размещения его акустического оформления. Большие диффузоры создают предпосылки для высокой отдачи сабвуфера, но требуют и больших объемов. У эквивалентного объема интересные родственные связи с резонансной частотой, без осознания которых легко промахнуться. Резонансная частота определяется жесткостью подвеса и массой подвижной системы, а эквивалентный объем – диаметром диффузора и той же жесткостью.


В результате возможна такая ситуация: предположим, имеется два динамика одинакового размера и с одинаковой частотой резонанса. Но только у одного из них это значение частоты получилось вследствие тяжелого диффузора и жесткой подвески, а у другого – наоборот, легкого диффузора на мягком подвесе. Эквивалентный объем у такой парочки при всей внешней схожести может различаться очень существенно, и при установке в один и тот же ящик результаты будут драматически различны.

baseacoustica.ru

Динамические головки для акустических систем

Подойдя к прилавку магазина, торгующего динамическими головками (ДГ), порой даже искушенный радиолюбитель испытывает затруднения при выборе того или иного типа ДГ из представшего его взору хотя и богатого, но специфического набора ДГ отечественные, китайские, польские и т.п.

Ценителей высококачественного звука, готовых выложить «кругленькую» сумму для удовлетворения своих потребностей, эти ДГ не интересуют. У истинных же радиолюбителей, которые, как рыболовы. мечтают на маленького червячка вытянуть из реки огромную рыбу, именно они вызывают наибольший интерес.

По соотношению цена/качество некоторые из «по name» ДГ отрываются далеко вперед от своих именитых коллег. Поскольку из названия этих динамических головок прямого излучения и изготовивших их фирм много информации не почерпнешь, приходится выбирать по их внешнему виду и той скудной информации, которая приведена на наклейке (обычно Rном и Рмакс).

Хотя такой входной контроль и не гарантирует от серьезных проколов, но при знании некоторых нюансов конструкции современных головок он может дать многое. Наверное каждый радиолюбитель, разглядывающий витрины с динамическими головками, обращал внимание на многочисленные модификации головки ЗГДШ-2 (2ГД-40), имеющие паспортную мощность и 3Вт и 5Вт и 6Вт.

При сравнении их внешнего вида выясняется, что у более мощных динамиков высота звуковой катушки увеличена почти вдвое. Диаметр центрирующей шайбы и длина гибких выводов у них тоже больше. Первое указывает на возможность безболезненно рассеять вдвое большую мощность подаваемого электрического сигнала, а все вместе на увеличенную максимальную амплитуду колебаний их подвижной системы при нормированном уровне искажений.

А теперь взглянем на размер примененных в них магнитов. При размерах магнита как у ЗГДШ-2 увеличение высоты ЗК привело бы к значительному снижению КПД и увеличению полной добротности (Qn), а у ЗГДШ-2 и без того Qn=1.2. И тут выясняется, что среди громкоговорителей мощностью 5 Вт, имеющих даже одинаковую маркировку, можно встретить и полный аналог головки 3ГД-42 (с магнитом как у 4ГД-8), и головки с уменьшенной высотой магнита.

Если у первых Qn=0.7, то у вторых Qn=1. При этом и по КПД головки второго типа уступают первым. А вот у 6-ваттных ДГ магнит почти такой же, как у 3ГДШ-2 (их Qn=1.6). Предлагаю читателям угадать за счет чего увеличена максимальная мощность 6-ваттных головок? Правильно!

Этот пример показывает, как анализ внешнего вида ДГ, основанный на знании принципов их работы, помогает сделать правильный выбор лучшей из рассмотренной «генерации» динамических головок является головка мощностью 5 Вт с магнитом как у 4ГД-8. те, аналог 3ГД-42. Кстати, последние после их доработки по приведенной в [1] методике начинают превосходить по качеству звучания даже доработанные 4ГД-53 и ее клоны (на более толстый и плотный гофр и диффузор последних доработка оказывает слабое влияние).

Методы «повышения» паспортной мощности ДГ отечественными производителями и в подметки не годятся изобретательности зарубежных умельцев. Говорю это без доли иронии, ведь уважающий себя разработчик при снижении КПД головок, даже если это чисто маркетинговый трюк, должен сохранить их хорошее качество звучания, что не так-то просто.

Однажды мне принесли две зарубежные широкополосные «малютки» с крохотным ферритовым магнитом, на которых было указано, что их Рмакс=50 Вт. При первом же взгляде на них в голове промелькнула мыслишка: не выдержат! Выдержали! Однако громкость их звучания при подведении 20 Вт оказалась такой же, как у ЗГД-42 при 1 Вт электрической мощности.

Измеряю параметры Qn=1.3 — сносно, а вот электрическая добротность Qэ=6. Причина очень низкого КПД головок, который обратно пропорционален Qэ, установлена. При внешнем осмотре ДГ выяснилось следующее: подвес выполнен из достаточно толстого пористого материала, имеющего повышенные механические потери.

При установке такой головки в закрытый ящик (ЗЯ) пористый подвес будет выполнять еще и функцию панели акустического сопротивления (ПАС), но главное он нарушит герметичность оформления, что при большой величине отношения эквивалентных объемов головки и ящика (Vr/Vя) недопустимо. Центрирующая шайба изготовлена из очень плотной ткани, благодаря чему она выполняет функцию ПАС вне зависимости от типа оформления.

Кстати, из-за последней конструктивной особенности у одной головки наблюдался призвук на низких частотах, поначалу не поддающийся идентификации. На осциллограмме это выглядело как искривление одной из полуволн синусоиды. Оказалось, что центрирующая шайба на длине около 5 мм не была приклеена к диффузородержателю.

Эта щель работала как клапан при движении диффузора внутрь под воздействием избыточного давления воздуха щель открывалась, а при движении наружу закрывалась (при приближении к этой щели микрофонного капсюля на осциллограмме наблюдался мощный, меняющий форму импульс).

Из-за малой величины механо-акустической добротности (с помощью перечисленных выше мер разработчику удалось снизить Qм до 1.5) и одновременно высокой Qэ, горб на АЧХ входного сопротивления у этих ДГ практически отсутствует. При этом их с одинаковым успехом можно питать как от усилителя напряжения (УН), так и от усилителя тока (УТ).

Поскольку Qп ДГ определяется. в основном, величиной Qм, то модуляции Qп при большой амплитуде колебании подвижной системы не происходит. Это способствует тому, что качество звучания изготовленных на их основе ГГ открытого типа оказалось на должном уровне, как и положено изделию именитого производителя.

Если такие ДГ установить в ЗЯ, то подбубнивание, вызванное повышенной величиной Qпя, можно устранить введением в электрический тракт режекторного фильтра с fр=fря, Q=Qпя и коэффициентом передачи на резонансной частоте К=(0.5.. 0,7)/Qпя. Этот фильтр лучше установить до УМЗЧ, хотя в данном конкретном случае (отсутствие горба в АЧХ входного сопротивления ГГ) это не столь принципиально.

Рассмотренный пример показывает, как искусственное снижение КПД головок при одновременном предупреждении их бубнения дает хотя и малоутешительный, но все же положительный побочный эффект значительно снижается модуляция Qп. Отдавать ли таким ДГ предпочтение или нет, решать вам, поскольку из вашего кармана будет изыматься будет изыматься кругленькая сумма как за ГГ на их основе и работающий в паре с ними мощный УМЗЧ, так и за потребляемую УМЗЧ электроэнергию (на радость производителям всего перечисленного).

А ведь если бы в этих ДГ был применен более мощный магнит, то звучали бы они ничуть не хуже, но тогда на них должна была стоять честная цифра (например, Рмакс=5 Вт), при которой они развивали бы такую же акустическую мощность, что и рассмотренные ДГ при Р=50 Вт. Конечно, одновременно с некоторым увеличением затрат на производство таких ДГ с Рмакс=5 Вт, производителям пришлось бы намного снизить их цену, ведь против психологии потребителя не попрешь. А им это надо? А потребителю? Увы, похоже, что пока тоже нет!

Ведь его приучили ориентироваться не на акустическую, а на электрическую мощность ЗВУ. Вот и получается, что от нашего мировоззрения зависит, на достижение какого эффекта будут направлены потуги конструкторской мысли разработчиков ДГ и ЗВУ в целом.

В последнее время резко возрос спрос на ДГ с экранированной магнитной системой. Вняв веяниям времени, некоторые производители, недолго думая, накрыли магнитную систему с единственным ферритовым магнитом стальным колпаком. Конечно, поставленной цели они достигли, но это привело к снижению КПД таких головок и увеличению Qп почти вдвое.

Если владельцы таких отечественных головок не нуждаются в их магнитном экранировании, то эти колпаки рекомендуется снять. У головок зарубежных производителей экранирующие колпаки обычно приклеены. Не следует пытаться их оторвать можно повредить ДГ.

Выяснить, два магнита у них лсд колпаком (в этом случае снятие колпака приведет к ухудшению параметров ДГ) или один, можно лишь приблизительно по высоте этого колпака. Если возникли сомнения по этому поводу в отношении какой-либо ДГ, лучше воздержаться от ее приобретения.

При внешнем осмотре приобретаемых ДГ следует обращать внимание на надежность крепления к диффузору гибких выводов и идущих к ним от ЗК проводников. Точки крепления выводов к диффузору должны быть расположены симметрично относительно закрепленной на диффузородержателе планки с лепестками выводов, а сами выводы иметь симметричные плавные изгибы. Центральный колпачок должен быть приклеен надежно и строго по центру диффузора.

Надежным должно быть и крепление подвеса и центрирующей шайбы к диффузору и диффузородержателю. Особое внимание обратите на форму центрирующей шайбы: все кольца ее гофрировки должны лежать в одной плоскости (выпуклая либо вогнутая поверхность центрирующей шайбы недопустимы). При легком механическом смещении диффузор не должен задевать подвижную систему (при смещении диффузора необходимо прикладывать одинаковые усилия на симметричные относительно его

центра точки). Желательно, чтобы металлический диффузородержатель был окрашен как с наружной, так и с внутренней стороны. Это снижает его вибрацию.
В распоряжение радиолюбителей часто попадают различные подержанные головки, в основном, отечественных производителей. К сожалению, достаточно высокий заложенный в их конструкцию потенциал остался нереализованным по причине низкого технологического уровня производства Не спешите их браковать При некоторых затратах их еще можно довести до ума.

Начать следует с проверки целостности гибких выводов. Поврежденные выводы заменяются. Эта операция требует аккуратности, а иногда и смекалки. Вновь устанавливаемые выводы можно позаимствовать у других, не подлежащих восстановлению ДГ, или изготовить самостоятельно из телефонного либо тонкого провода МГТФ, сняв изоляцию и сильно скрутив проволочки.

Лучший результат дает комбинация из вышеуказанных проводов поверх нескольких жил от телефонного провода накручивается жгутик из скрученных проволочек от МГТФ. Как вновь изготовленные, так и штатные гибкие выводы ДГ рекомендуется промазать раствором герлена в бензине (в местах их крепления наносят капли густого раствора). Это намного продлит срок их службы. Раствор герлена можно заменить сильно разбавленным резиновым или полиуретановым клеем.

Затем на ДГ подают синусоидальный сигнал небольшой величины и, плавно изменяя частоту от 20 до 300 Гц, наблюдают за поведением гибких выводов. В случае обнаружения резонанса вывода (резкого возрастания амплитуды колебаний, которая значительно превышает колебания диффузора), изменением формы его изгиба, например, приданием изгибу S-образной формы, пытаются устранить этот резонанс (резонансы выводов не только сокращают срок их службы, но зачастую создают призвуки).

Далее переходят к проверке симметричности подвеса подвижной системы. Для этого на ДГ подают синусоидальный сигнал частотой чуть ниже частоты резонанса и подносят к диффузору подключенный к осциллографу микрофонный капсюль, запитанный от источника 2 ..4 В через резистор 1 …3 кОм. Плавно увеличивая амплитуду входного сигнала, наблюдают за формой снимаемого с капсюля сигнала.

Одновременное появление искажений верхней и нижней полуволн снимаемого с микрофона сигнала (рис.1) указывает на симметричность подвеса подвижной системы. Если это не так (рис.2), то положение ЗК в магнитном зазоре нуждается в корректировке. Сначала сориентируйтесь с направлением коррекции. Для этого среди головок ЗГД-38 (ее последующих модификаций) выберите головку с явно выпуклой центрирующей шайбой.

Долго перебирать эти головки не придется более половины головок этого типа разных лет выпуска и разных производителей имеют такую форму центрирующей шайбы. Снимите осциллограмму по приведенной методике. Наверняка она окажется асимметричной. Запомните, какая полуволна оказалась вытянутой. Допустим, это нижняя, как на рис.2. Теперь понятно, что когда у какой-то головки наблюдается сходная осциллограмма, ее подвижную систему при коррекции нужно сместить внутрь.

Для коррекции положения подвижной системы нужно достаточно быстро, но аккуратно, с помощью кисточки, пропитать всю поверхность центрирующей шайбы ацетоном, сместить подвижную систему в нужном направлении, например, внутрь, и удерживать ее в таком положении несколько минут. При сильной асимметрии одновременно с пропиткой шайбы можно пропитать и зону перехода гофра в воротник, но. как показала практика, нужда в этом возникает редко.

После этого проверяют результаты проведенной коррекции. Если коррекция оказалась недостаточной, то ее повторяют, но уже при более сильном давлении на диффузор. Если же произошел перебор, то шайбу опять смачивают и слегка смещают диффузор в обратном направлении. При определенном навыке подвес корректируется с первой попытки (небольшая остаточная асимметрия вполне допустима). Следует обратить внимание на то, что давление на диффузор нужно производить в симметричных точках для предупреждения возникновения перекосов, которые могут привести к задеванию ЗК за керн.

Хотя у автора таких случаев не было, но если это произошло, не отчаивайтесь. Все можно исправить при повторной попытке. Отдача ДГ на НЧ после симметрирования их подвижной системы заметно возрастает, а искажения уменьшаются. После такой коррекции отпадает острая нужда в установке половины согласованно работающих в ГГ головок магнитами наружу.

Следующий этап доработка ДГ по приведенной в [1] методике. Эта доработка не только улучшает качественные показатели ДГ, но и,как показала практика, более чем на порядок продливает срок их службы. Так при интенсивной эксплуатации НЧ-громкоговорителя с несколькими головками 3ГД-38 иногда наблюдались случаи обрыва у ДГ гибких выводов.

Однажды при замене вышедших из строя ДГ под рукой не оказалось доработанных головок, и в ГТ были установлены две новые головки.Через пару месяцев у недоработанных головок образовались разрывы по линии перехода диффузора в гофр. У эксплуатировавшихся же в течение нескольких лет доработанных головок таких отказов не наблюдалось.

Некоторое улучшение качества звучания наблюдается при приклеивании к внутренней межоконной поверхности металлических диффузородержателей полосок войлока, фетра, драпа, либо иных звуко и вибропоглощающих материалов. Лучший результат дает приклеивание к внутренней поверхности войлока и покрытие внешней поверхности диффузородержателей тонким слоем пластилина или вибропоглощающей мастики (ее можно приготовить самостоятельно, например, растворив в бензине одну часть терпена и две части битума, а наносится она как краска кисточкой).

Каждый производитель и импортер товара в соответствии с действующим законодательством должен получить все необходимые сертификаты и декларация на ввозимый и изготавливаемый товар. Декларация соответствия может быть получена самостоятельно или же с помощью услуг сторонних специалистов. Компания ООО «КС Сертификат» оказывает соответствующие услуги.

www.radiochipi.ru

Устройство динамической головки — Основы акустики


Преобразование энергии в электродинамической динамической головки (далее ГД( основано на взаимодействии: проводника с током звуковой катушки и поля постоянного магнита: в результате электрические колебания подводимого сигнала звуковой частоты преобразуются в механические колебания диафрагмы ГД; колеблющейся диафрагмы ГД с окружающей средой: в результате возникают акустические колебания.


Динамическая головка состоит из трех основных частей: магнитной цепи 1, подвижной системы 2 и диффузородержателя 3.



Магнитная цепь ГД может быть выполнена в двух вариантах: экранированном или неэкранированном, в зависимости от требований к аппаратуре в которой применяется ГД.


Магнитная цепь ГД состоит из элементов магнитопровода – верхнего и нижнего фланцев и керна. Постоянный магнитный поток, создаваемый магнитом с помощью магнитных фланцев и керна, направляется в воздушный рабочий зазор, имеющий вид кольцевой цилиндрической щели между керном и верхним фланцем. В качестве постоянных магнитов в неэкранированных цепях обычно применяются кольцевые ферритбариевые или ферритстронциевые магниты, в экранированных используются литые кобальтосодержащие или редкоземельные магниты. Для изготовления деталей магнитопровода обычно применяют мягкую электротехническую сталь марки 10832 или конструкционную сталь марки Ст10. Следует отметить, что эффективность работы ГД как электромеханического преобразователя характеризуется произведением индукции магнитного поля в зазоре на длину проводника (т. е. длину провода звуковой катушки) На величину индукции и структуру распределения магнитного поля влияет ширина и высота рабочего зазора, конфигурация фланцев и керна, а также объем и марка постоянного магнита.


Подвижная система ГД включает в себя подвес 1, конический диффузор или купольную диафрагму 2, центрирующую шайбу 3, пылезащитный колпачок 4, звуковую катушку 5, гибкие выводы 6.


Рис. 2.10. Конструкция подвижной системы головки громкоговорителя:

а) с коническим диффузором;

б) купольной диафрагмой.


Подвес 1 имеет вид гофрированной кольцевой оболочки, обладающей большой гибкостью в осевом направлении, что позволяет диффузору совершать осевые колебания с большой амплитудой смещения. Подвес отливается вместе с. диафрагмой из бумажной массы или изготавливается из специальных мягких материалов (резины, пенополиуретана, пенопропилена и др.). Диафрагма (диффузор) 2 представляет собой, как правило, упругую оболочку вращения (конусную, купольную или плоскую), в которой под действием осевой механической силы со стороны катушки возникают колебания, возбуждающие колебания воздушной среды и излучающие звук. В настоящее время в ГД используются диффузоры из естественных целлюлозных материалов, обладающих удачным сочетанием физико-механических параметров, так и полимерные, сотовые, металлические и композитные материалы. Центрирующая шайба 3 представляет собой гофрированную мембрану, которая обеспечивает центровку звуковой катушки в зазоре, препятствует возникновению крутильных колебаний, позволяя совершать диафрагме большие смещения в осевом направлении. Центрирующие шайбы обычно изготавливаются из хлопчатобумажной ткани, батиста или шифона, пропитанных бакелитовым лаком.


Пылезащитный колпачок 4-купольная или плоская мембрана, которая предохраняет зазор от попадания пыли и выполняет роль дополнительного ребра жесткости на диафрагме. Изготавливается обычно из бумажной массы, ткани или металлической фольги. Звуковая катушка 5 представляет собой цилиндрический каркас с намотанным в несколько слоев изолированным проводником. При пропускании по звуковой катушке, помещенной в радиальный цилиндрический зазор магнитной цепи, переменного тока на нее будет действовать механическая сила, под действием которой возникают колебания звуковой катушки и связанной с ней диафрагмы. Каркас катушки обычно изготавливается из кабельной бумаги или металлической фольги или каптона, в качестве проводника используется медный, алюминиевый или алюмомедный провод в эмалевой изоляции. Гибкие выводы 6 соединяют проводник звуковой катушки с выходными соединительными клеммами ГД. Для гибких выводов используются специальные провода.


Диффузородержатель служит для соединения магнитной цепи и подвижной системы и обеспечивает крепление ГД в корпусе той аппаратуры, где она используется. Диффузородержатели обычно изготавливаются методом штамповки из стали или методом литья из силумина.


Все элементы подвижной системы и магнитной цепи оказывают существенное влияние на электроакустические характеристики и качество звучания ГГ, поэтому выбор их конструктивных и физико-механических параметров является основной проблемой при разработке громкоговорителей.


Типовой ВЧ функционально состоит из диффузора, звукопоглощающего материала, магнитной цепи, собранной из металлических фланцев, магнита и керна.


В конструкции магнитной цепи ВЧ громкоговорителя применяют медные колпачки, используют ферритстронциевые или неодим-железо-бор магниты с целью повышения индукции в зазоре. Для увеличения чувствительности и снижения веса применяют намотку катушек плоским алюминиевым проводом, каркасы изготавливают из тонкой алюминиевой фольги, полиамидной пленки и т. д. Для повышения температурной устойчивости зазор заполняют магнитной жидкостью, которая представляет собой коллоидный раствор или суспензию ферромагнитных частиц (меньше 1 мкм) в минеральных или прочих маслах.


Подвижную систему обычно изготавливают в виде куполообразной диафрагмы (хотя применяют и плоские кольцевые диафрагмы или V-образные). Плоский или гофрированный подвес изготавливают иногда вместе с куполом, иногда подклеивают отдельно. Под куполом в подмембранном объеме располагают звукопоглощающий материал (АТМ, минеральная вата и др.), магнитную цепь обычно закрывают пластмассовым кожухом. Для расширения характеристик направленности используют различные конструкции акустических линз и концентраторов.

baseacoustica.ru

История динамиков — Основы акустики

04 Мая 2015

Автор: А. Грудинин


Важнейшие элементы конструкции громкоговорителей остались неизменными с момента их изобретения в начале прошлого века. Современная электроакустика появилась на рынке с изобретением А. Г. Беллом и Т. Ватсоном телефона в 1876 году. И хотя с тех пор совершенствование электроакустических преобразователей (то есть громкоговорителей) было темой бесконечной череды научных изысканий и статей, значительно большей, чем посвященных любому другому элементу звукоусилительного тракта, кардинальных изменений практически нет.


История динамиков началась в далеком 19 веке. Первая заявка на патент на электродинамическую конструкцию с подвижной катушкой была подана в 1877 году, а на электродинамический громкоговоритель — в 1898 году. Однако практического применения эти изобретения тогда не получили — еще не было достаточно мощного источника, который позволил бы раскачать головку громкоговорителя с подвижной катушкой.


Коммерческие модели появились только в 20-х годах, когда стали доступны ламповые усилители. В первых электродинамических громкоговорителях катушки были высокоомные, использовались тканая подвеска и электромагниты с питанием постоянным током. Некоторые историки техники указывают, что первой электродинамическую головку в максимальном приближении к ее современной конструкции запатентовала в 1925 году фирма General Electric.


Внешне конструкции динамических головок для воспроизведения низких и высоких частот различаются, но содержат одни и те же компоненты. НЧ — головка имеет металлическую (реже пластиковую) раму, которую также называют корзиной за ее форму или диффузородержателем — это уже ее назначение. Окна диффузородержателя обеспечивают свободное движение воздуха у задней стороны диффузора. При отсутствии окон воздух мог бы воздействовать на подвижную систему как дополнительная акустическая нагрузка, уменьшая отдачу в области низких частот. Технология изготовления диффузородержателя определяется мощностью и размерами головки. Основное требование — обеспечение жесткой конструкции, свободной от вибраций, способных вызвать призвуки. С этой точки зрения лучше использовать литые конструкции из металлов или композитных материалов. На раме закрепляется конический диффузор, обычно изготавливаемый из бумаги (на самом деле — из измельченной древесины), чистого или с наполнителем пластика и реже — металла или керамики. К задней (более узкой) части конуса прикрепляется гильза (бумажная с пропиткой или металлическая), на которую наматывается звуковая катушка.


Звуковая катушка наматывается обычно в два (реже — четыре) слоя медным или алюминиевым проводом в эмалевой изоляции на каркас (гильзу) и закрепляется на нем лаком. Обычно используется стандартный провод круглого сечения, но для очень мощных головок применяется провод с прямоугольным сечением, обеспечивающим почти 100-процентное заполнение зазора.При сборке подвижной части головки широко используются современные материалы. Например, для приклеивания каркаса звуковой катушки к керамическому или металлическому купольному диффузору используются полимерные клеи с ультрафиолетовым отверждением. Выводы катушки с помощью специальных очень гибких проводов подключаются к контактам на плате соединений.


Несмотря на непрерывные исследования в области материаловедения, для большинства НЧ — и СЧ — головок, имеющих схожую конструкцию, но отличающихся размерами, используются конические диффузоры из бумажной массы. Кроме этого, используются такие материалы как полипропилен, бекстрен, а в последнее время и легкие металлы (алюминий, титан, магний). Фирмы с именем и историей, имеющие собственные исследовательские центры или заказывающие разработку, активно экспериментируют с различными наполнителями и композиционными материалами, создавая комбинированные диффузоры. Тут в качестве наиболее известного примера можно привести СЧ -головки B&W с диффузором из тканого кевлара с пропиткой.Конусы с прямолинейной образующей использовались в низкочастотных головках только в самых первых головках. Жесткости такой конструкции не хватает на весь рабочий диапазон частот, и выше некоторой частоты излучение приобретает изгибной характер: реально работает только центральная его часть. Диффузор оказывается слишком тяжел и слишком мягок, чтобы точно следовать за перемещением катушки. Он просто не успевает полностью отклониться и вернуться, а изгибные колебания порождают призвуки и дополнительное окрашивание звука.


Самый простой и древний способ борьбы с этим явлением — формирование в процессе изготовления на поверхности конуса серии концентрических канавок. В современных громкоговорителях используется целый комплекс мер для подавления параметрических резонансов. Во-первых, практически все диффузоры имеют криволинейную образующую. Во-вторых, все больше из них изготавливаются из материалов, эффективно гасящих продольные колебания и, кроме того, они имеют переменное сечение: у катушки оно больше, а у подвеса меньше. Конечно, все зависит от выбранного материала. Для бумажного диффузора подойдет специальная пропитка, а для слоистой или композитной структуры важно сочетание физико-механических свойств составляющих ее материалов. Поскольку диапазон воспроизводимых частот головки громкоговорителя определяется областью поршневого движения его диффузора, важно чтобы он был максимально жестким, но при этом еще имел бы и минимальную массу.

Внешний подвес диффузора, который обеспечивает его поступательное движение при работе, может быть выполнен как единое целое с диффузором (в виде гофра с одной или несколькими канавками) или как автономное кольцо из резины, каучука, полиуретана и других материалов с аналогичными свойствами, которое затем приклеивается к внешнему краю диффузора. Подвес, особенно низкочастотной головки, должен обладать большой гибкостью: это обеспечивает низкую частоту собственного резонанса. Практически сразу ниже этой частоты эффективность головки резко падает, то есть собственный резонанс определяет границу воспроизведения басов.


Второе основное требование к подвесу — упругие свойства должны сохранять линейность во всем диапазоне перемещений подвижной системы громкоговорителя.


Достаточно долго высокочастотные головки имели такой же конический диффузор, только меньшего размера. Однако сегодня наиболее распространенным у ВЧ — головок является купольный диффузор. Он может быть мягкий (из текстиля, например шелка с пропиткой) или жесткий — из металла или керамики. Конструкция типичного ВЧ — динамика отличается не только размером диффузора. Обычно купольный диффузор с подвеской изготавливается как единое целое, к которому приклеивается гильза со звуковой катушкой. При этом в конструкции отсутствует гибкая центрирующая шайба. Магнитная система, как и диффузор, закрепляется на пластине переднего фланца.


Купольные диффузоры, которые могут быть выпуклыми или реже вогнутыми, изготавливаются прессованием из натуральных или синтетических тканей с обязательной последующей пропиткой. Все большее распространение получают диффузоры ВЧ — головок из синтетических полимерных пленок или металлической фольги. Для повышения жесткости диффузоры изготавливают методом осаждений из паровой фазы различных материалов: бора, бериллия, золота и даже алмаза. Существуют многочисленные примеры купольных диффузоров из керамики, которая, по сути, является окислом металлов, например, алюминия.


Центрирующая шайба — непременная часть НЧ — или СЧ — головки; ее задача обеспечить правильное положение гильзы со звуковой катушкой в воздушном зазоре магнитной системы. Требования к шайбе такие же, как и к подвесу — максимальная гибкость в осевом направлении и сохранение линейности во всем диапазоне перемещений, дополняются еще и требованием максимальной жесткости в радиальном направлении. Для повышения эффективности головки зазор должен быть минимальным, и малейшее смещение в радиальном направлении неминуемо приведет к заклиниванию звуковой катушки. На всем пути совершенствования головок центрирующая шайба изготавливалась из разных материалов (картона, бумаги, текстолита, ткани). Сегодня практически все головки имеют центрирующую шайбу с концентрическими канавками, прессованную из ткани с последующей пропиткой.


Важнейший элемент конструкции и динамика, который во многом определяет ее электроакустические характеристики, — это магнитная система. Она образуется кольцевым магнитом, расположенным между двумя кольцевыми фланцами и цилиндрическим керном, который образует с передним фланцем воздушный зазор. Конструкция магнитной системы с керновым магнитом, широко распространенная в середине прошлого века, ныне в головках, предназначенных для многополосных акустических систем, практически не используется. Магнитная система создает в зазоре постоянное магнитное поле. При подаче сигнала на катушку ее магнитное поле взаимодействует с полем магнитной системы, заставляя ее перемещаться в зависимости от направления тока вперед и назад и двигать прикрепленный к ней диффузор. Зазор должен быть как можно меньше: так повышается эффективность взаимодействия катушки и постоянного магнита.


Магнитное поле системы с кольцевым магнитом не замыкается полностью в магнитопроводах. Эта конструкция имеет внешнее поле рассеяния, которое может влиять на другие устройства, например, кинескоп цветного телевизора. Поэтому в случае использования таких динамиков в акустических системах домашнего кинотеатра требуется дополнительный магнитный экран, представляющий собой стакан из магнитомягкого материала, которым закрывают снаружи всю магнитную систему.


Форма полюсных наконечников (отверстия верхнего фланца) и керна определяет величину магнитной индукции в воздушном зазоре и равномерность распределения в нем магнитного потока. От размеров элементов магнитной системы и ширины воздушного зазора зависит степень нагрева звуковой катушки и, следовательно, ее термостойкость. Здесь сталкиваются противоречивые требования. Для улучшения вентиляции нужно увеличить зазор, но это снижает чувствительность головки и требует увеличения магнита. Тут появляется поле деятельности для поиска компромиссного инженерного решения. Поэтому, например, в мощных НЧ — головках диаметр катушки больше, и часто используются два кольцевых магнита.


Как известно, для эффективной работы НЧ — головки необходимо, чтобы звуковые волны от передней и задней стороны диффузора были изолированы (см. «Акустическое оформление», S&V, 4/2004). Поэтому центральное отверстие конического диффузора закрывают колпачком, который из-за дополнительной функции называется пылезащитным. В некоторых конструкциях в центральном сердечнике магнитной системы делают отверстие, закрытое звукопоглотителем, а в качестве материала колпачка используют плотную ткань или нетканый материал с большим акустическим сопротивлением. Поршневое движение диффузора в широкой полосе частот возможно только при его идеальной жесткости. Для реальных диффузоров из-за возникновения продольных колебаний диффузора эффективная полоса существенно сужается. Заметим, что и для идеального диффузора полоса ограничена его физическими размерами, но уже по другой причине. Скорость звука в воздухе имеет конечное значение около 340 м/с при комнатной температуре. При некоторой частоте длина звуковой волны становится соизмерима с размером диффузора и даже меньше его. На практике это проявляется как сужение диаграммы направленности динамической головки с повышением частоты. То есть чем выше частота, тем ближе к оси головки должен находиться слушатель, чтобы услышать высокие частоты. Так для диффузора диаметром 10 дюймов (250 см) теоретическая максимальная частота, на которой диаграмма акустического излучения сжимается до узкого луча, равна 1335 Гц.


Для наиболее часто используемого размера 8 дюймов (200 мм) она составит уже 2015 Гц, для головки с диффузором 5 дюймов (125 мм) — 3316 Гц, а для типичного твитера диаметром 1 дюйм (25 мм) — 13680 Гц. На низких и средних частотах конструкторы стараются не заставлять головки работать выше этих частот. Для ВЧ — головок приходится идти на технические хитрости. Как правило, перед диффузором устанавливается рассекатель той или иной формы, в зависимости от того, в какой плоскости необходимо расширить диаграмму направленности излучения. В нашем примере конструкции ВЧ — головки шестилучевой рассекатель обеспечивает оптимальное рассеивание, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. В СЧ -головках для расширения диаграммы также используют рассекатели в виде конусов со сложной образующей.


Очень важным параметром динамиков является линейность его амплитудной характеристики. Это зависимость звукового давления от амплитуды колебания диффузора. В некотором диапазоне средних значений все работает нормально. Однако при малых значениях входного сигнала силы взаимодействия поля катушки и постоянного магнита не хватает на преодоление упругих сил подвеса. Это проявляется на слух как ухудшение воспроизведения низких частот при малых уровнях сигнала. При больших амплитудах катушка выходит за пределы поля магнита в зазоре, что резко увеличивает уровень нелинейных искажений. Амплитуда перемещения диффузора, в пределах которой амплитудная характеристика головки сохраняет линейность, очень небольшая. Для НЧ — головок она редко превышает 6 мм, а для ВЧ — головок — 0,3 мм. Благодаря столь малому ходу для улучшения теплопередачи в ВЧ — головках зазор магнитной системы заполняют магнитной жидкостью, которая представляет собой смесь силиконовой смазки и мельчайшего порошка ферромагнитного материала. Однако их применение ограничивает срок службы головки из-за значительного увеличения со временем вязкости смазки.


Выбор акустики остается самым важным среди других компонентов системы для окончательного звучания, которое вы хотите получить в своей комнате прослушивания. Кроме всего прочего, для акустических систем очень велик диапазон цен: от менее $100 до более чем $70000 за пару. Возникает вопрос, что там такое внутри, если столь велика цена. Ответ так же прост, как и в случае с дорогими усилителями. Более дорогие акустические системы выпускаются малыми партиями, в них установлены сделанные на заказ головки (и, кроме того, тщательно отобраны по параметрам) и высококлассные корпуса, чаще всего ручной работы. В общем случае вы видите, за что платите деньги, но тональные характеристики акустических систем индивидуальны: отличия от образца к образцу возможно больше, чем у всех остальных компонентов системы звуковоспроизведения. Необходимо слушать и слушать различные системы, чтобы наконец найти ту одну, звук которой наиболее приятен вашему уху. Одна акустика дает яркий звук на высоких, другая — жесткое звучание на средних, а третья — очень глубокий бас. Хотя, конечно, существуют системы с более нейтральным (тонально правильным) звуком, но громкоговорителя, воспроизводящего правильно весь звуковой диапазон (тот, что слышит человеческое ухо), нет. Все они окрашивают звук в разной степени, которая зависит от их цены. Иногда тональная окраска специально добавляется в соответствии со вкусом создателя акустической системы. Поиски акустики, удовлетворяющей ваш вкус, требуют усилий и времени.


Алексей Грудинин (Stereo&Video)

baseacoustica.ru

Динамические головки | Параметры головок громкоговорителей

В составе домашнего аудиокомплекса любители высококачественного звуковоспроизведения применяют акустические системы (АС) как заводского изготовления, так и собственной разработки. Если раньше конструирование самодельных АС сдерживалось дефицитом основных комплектующих изделий головок громкоговорителей (ГГ), то теперь только финансовыми возможностями.

Сейчас на радиорынках и в магазинах представлен широкий спектр отечественных ГГ как современных, так и прежних годов выпуска, а также зарубежных. Иногда по информации в газетах бесплатных объявлений можно приобрести готовую АС за сумму, меньшую рыночной стоимости динамических головок, входящих в ее состав.

При выборе головок громкоговорителей и при анализе параметров, определенных по различным стандартам и методикам, конструкторы АС часто испытывают затруднения. В таблице приведены параметры низкочастотных, среднечастотных и высокочастотных и широкополосных отечественных головок, а также некоторые параметры линейки ГГ с сотовыми диафрагмами, разработанные российской фирмой «Звук» на базе научных исследований ВНИИРПА им. А.С. Попова.

Наименование, номинальная мощность, мощность нормирования коэффициента гармоник Кг или рабочая мощность соответствуют ГОСТ 9010-67 и действующему ОСТ 4.383.001-85 по международным рекомендациям МЭК581-7.

Уровень характеристической чувствительности головок старых типов приведен в соответствии с ОСТ, так как понятия предельных долговременных и кратковременных мощностей не имеют ничего общего с высококачественным звуковоспроизведением, а лишь характеризуют механическую и электрическую прочность головок,

то максимальный уровень звукового давления рассчитан для подводимой мощности, равной предельной шумовой, которую приближенно можно считать границей линейности преобразования звукового сигнала из электрической формы в акустическую.

Введение в действие ОСТ4.383.001-85 кроме введения новых параметров (трех видов предельных мощностей и др.) и замены понятия динамическая головка на головка громкоговорителя с неблагозвучной аббревиатурой ГГ позволило заводам изготовителям нормировать в ТУ коэффициент гармоник Кг при

номинальной или рабочей мощности, соответствующей номинальному звуковому давлению в диапазоне от 90 дБ и выше. В большинстве случаев такая перестраховка оправдана жесткими нормами МЭК и ГОСТ23262-88 на АС, однако часто приводит к крайностям, доходящим до абсурда.

Так, коэффициент гармоник 7 % (125 Гц), 5 % (200-400 Гц), 3 % (630 Гц и выше) для пятиваттной головки 5ГДШ-1 нормируется при рабочей мощности 3 Вт, а для десятиваттной 10ГДШ-2 такой же Кг — при мощности 2 Вт. Как видно из таблицы, примеров номирования Кг при мощностях, много меньших предельной шумовой по

ОСТ и даже номинальной по ГОСТ, достаточно. Часть динамических головок, представленных в таблице, обладающих высокой чувствительностью, давно снята с производства, но еще встречается на радиорынках (например, 6ГД-2 по цене $15-20 за пару).

Следует учитывать, что высокий уровень характеристической чувствительности в них достигнут путем предельной оптимизации конструктивных параметров — малой массой диффузора и величиной магнитного зазора, а также повышенной гибкостью подвесной системы и индукции 8 зазоре.

Поэтому для получения малой неравномерности АЧХ на НЧ требуется относительно большой объем акустического оформления (обычно 100 дм3 и более) для АС закрытого типа. В последние годы основную пару фронтальных акустических систем все чаще дополняют отдельной активной или пассивной низкочастотной

акустикой сабвуфером, что позволяет при корректном применении сформировать в НЧ области 20-150 Гц звукового спектра дополнительную полосу излучения и значительно снизить интермодуляционные искажения на частотах выше верхней рабочей частоты сабвуфера, а также уменьшить суммарную неравномерность АЧХ АС на НЧ. Для этого необходимо применить узел согласованных активных разделительных фильтров с регуляторами уровня и фазы сигнала сабвуфера.

В табл.2 и 3 соответственно приведены некоторые основные параметры АС и активных сабвуферов ведущих западных фирм по материалам журнала STEREO&VIDEO, в табл.4 параметры некоторых отечественных АС нулевой и первой групп сложности, двух АС невысокого уровня качества, а также результаты испытаний трех экспериментальных АС в НЧ диапазоне.

После введения в действие ГОСТ 23262-83 и ГОСТ 23262-88, соответствующих международным рекомендациям МЭК581-7, стало возможным корректное сравнение характеристик зарубежных и отечественных АС. Подавляющее большинство АС (кроме сабвуферов) имеет верхнюю граничную частоту 20 кГц и более,

неравномерность АЧХ в диапазоне частот выше 100 Гц не более ±4 дБ. Основные различия наблюдаются по габаритным размерам, диапазону подводимой мощности, уровню характеристической чувствительности максимальному уровню звукового давления, а также по неравномерности АЧХ в области НЧ.

В отличие от методик определения нижней граничной частоты по уровню -10 дБ относительно уровня среднего звукового давления в диапазоне частот выше 100 Гц, принятой в лаборатории STEREO&VIDEO, нижняя граничная частота для широкополосных АС определена в трех точках по уровню -3, -6 и -10 дБ относительно максимума АЧХ в диапазоне 20-150 Гц, что позволяет более детально проанализировать ход частотной характеристики в области самых нижних частот.

Сравнение приведенных в таблицах параметров показывает, что большинство отечественных АС имеет неравномерность АЧХ на уровне лучших зарубежных моделей, уступая им по уровню чувствительности, максимальному звуковому давлению и габаритным показателям.

При умеренном уровне звукового давления 90-94 дБ отечественные АС обеспечивают приемлимый уровень нелинейных и интермодуляционных искажений в соответствии с рекомендациями МЭК и не нуждаются в комплектации дополнительным НЧ излучателем, так как имеют (по уровню -8…-10 дБ) довольно низкую нижнюю рабочую частоту. При эксплуатации на больших уровнях громкости дополнение сабвуфером становится практически необходимым.

При изготовлении АС собственной разработки любители высококачественного звуковоспроизведения могут получить лучшие параметры, чем в серийных моделях. Для этого можно использовать большой арсенал методов [6-13] и средств [14-27], накопленный отечественными конструкторами.

www.radiochipi.ru

Динамические головки — Основы акустики

Важнейшие элементы конструкции громкоговорителей остались неизменными с момента их изобретения в начале прошлого века

Современная электроакустика появилась на рынке с изобретением А. Г. Беллом и Т. Ватсоном телефона в 1876 году. И хотя с тех пор совершенствование электроакустических преобразователей (то есть громкоговорителей) было темой бесконечной череды научных изысканий и статей, значительно большей, чем посвященных любому другому элементу звукоусилительного тракта, кардинальных изменений практически нет. 

Первая заявка на патент на электродинамическую конструкцию с подвижной катушкой была подана в 1877 году, а на электродинамический громкоговоритель — в 1898 году. Однако практического применения эти изобретения тогда не получили — еще не было достаточно мощного источника, который позволил бы раскачать головку громкоговорителя с подвижной катушкой.

Коммерческие модели появились только в 20-х годах, когда стали доступны ламповые усилители. В первых электродинамических громкоговорителях катушки были высокоомные, использовались тканая подвеска и электромагниты с питанием постоянным током. Некоторые историки техники указывают, что первой электродинамическую головку в максимальном приближении к ее современной конструкции запатентовала в 1925 году фирма General Electric.

Внешне конструкции динамических головок для воспроизведения низких и высоких частот различаются, но содержат одни и те же компоненты. НЧ — головка имеет металлическую (реже пластиковую) раму, которую также называют корзиной за ее форму или диффузородержателем — это уже ее назначение. Окна диффузородержателя обеспечивают свободное движение воздуха у задней стороны диффузора. При отсутствии окон воздух мог бы воздействовать на подвижную систему как дополнительная акустическая нагрузка, уменьшая отдачу в области низких частот. Технология изготовления диффузородержателя определяется мощностью и размерами головки. Основное требование — обеспечение жесткой конструкции, свободной от вибраций, способных вызвать призвуки. С этой точки зрения лучше использовать литые конструкции из металлов или композитных материалов. На раме закрепляется конический диффузор, обычно изготавливаемый из бумаги (на самом деле — из измельченной древесины), чистого или с наполнителем пластика и реже — металла или керамики. К задней (более узкой) части конуса прикрепляется гильза (бумажная с пропиткой или металлическая), на которую наматывается звуковая катушка.

Звуковая катушка наматывается обычно в два (реже — четыре) слоя медным или алюминиевым проводом в эмалевой изоляции на каркас (гильзу) и закрепляется на нем лаком. Обычно используется стандартный провод круглого сечения, но для очень мощных головок применяется провод с прямоугольным сечением, обеспечивающим почти 100-процентное заполнение зазора.

baseacoustica.ru

ДИНАМИЧЕСКАЯ ГОЛОВКА

   Электромеханическая головка — так грамотно называют динамик с которым вы все отлично знакомы друзья. Сегодня мы поговорим именно о нем. Самые первые такие устройства были разработаны во второй половине 19 века, изобретателем считают Александра Белла, который придумал устройство для своего телефона. Конструкция Белла состояла из металлической мембраны и катушки дополненной изнутри постоянным магнитом. Подавая сигнал на катушку, она превращается в переменный электромагнит и передает колебания металлической мембране, таким образом образуется звук.

   Такая головка издавала только спектр высокой частоты. Аналог тех динамиков которые сейчас используют был создан в далекие 20 годы двадцатого века, заявка на патент была подана в 1922 году, патент был зарегистрирован в 1930 году. Эта головка мало чем отличалась от тех которые сегодня нашли широкое применение в самых разных областях. Электромеханическая головка созданные в те далекие 20-е годы имела две катушки, первая катушка была больше второй, вторая в свою очередь стояла по центру. На первую катушку подавали постоянное напряжение, этим превращая катушку в электромагнит, а на вторую катушку подавали звуковой сигнал, вторая катушка была приклеена к диффузору (бумажной мембране), таким образом образовался звук.

   Такие динамические головки имели отличные параметры по сравнению с головкой изобретенный Беллом, имела достаточно легкий вес, качественный и громкий звук. ЕЩЕ ОДИН НЮАНС -ТАКАЯ ГОЛОВКА ВОСПРОИЗВОДИЛА НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ И ПОНЯТИЕ БАССА БЫЛО УЖЕ ИЗВЕСТНО В 30-Е ГОДЫ ПРОШЛОГО ВЕКА. Таким образом динамические головки стали незаменимым прибором воспроизведения звуковой частоты, уникальное устройство превращало механические колебания в звуковые волны слышимой для человека. Позже, уже в 50-е годы прошлого века переменной электромагнит был заменен постоянным магнитом. Динамические головки делаются на разные мощности, начиная от нескольких милливатт (для слуховых аппаратов или микро приемников) до нескольких десятков киловатт, в порой до сотни киловатт. Но не смотря на простую конструкция динамической головки, сделать реально качественную головку в домашних условиях очень трудно, хотя попробовать стоит.

   Там где есть катушка и магнит, там возможен звук, например берите простейший электромотор малой мощности предназначенный для работы от постоянного тока (например моторчик от игрушечной машинки). Далее подключите контакты моторчика к выходу усилители низкой частоты. Мотор будет вибрировать и издавать звук — именно тот, который играет. Звук четкий и качественный, но без низких частот! Или например берите гвоздь и мотайте на нем 40-50 витков любого провода (с лаковой изоляцией). Подключайте концы провода к усилителю, звука не будет, подносите к гвоздю магнит и — есть! Гвоздь стал издавать звук. Вот мы и закончили рассмотрение основу работы и историю создания динамической головки, в следующей статье расскажу про основные виды динамических головок и в чем отличие между ними.

Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

amplif.ru