Головки громкоговорителей и телефоны

 

Головки громкоговорителей служат для преобразо­вания энергии переменного тока в энергию звуковых волн Различа­ют электродинамические головки и прямого излучения. Работа электродинамических головок основана на взаимодействии постоян­ного магнитного поля, образующегося в зазоре магнитной системы, с переменным электрическим током, проходящим через звуковую катушку Электродинамические головки являются лучшими по каче­ству воспроизведения звука, хотя обладают низким кпд и значитель­ными частотными искажениями. На рис. 26, а, б показаны малогаба­ритные головки громкоговорителей с открытой и закрытой магнитной системами 1, круглой диафрагмой 2 диаметром 60 мм и низкоомной звуковой катушкой 3

Электроакустическими характеристиками и параметрами головок громкоговорителей являются следующие

Частотная характеристика — выражает зависимость звукового давления от частоты подводимого напряжения сигнала при посто­янной его амплитуде на зажимах головки.

Номинальный диапазон частот — полоса воспроизводимых зву ковых частот, в пределах которой неравномерность частотной ха­рактеристики головки не превышает заданной величины

Номинальная мощность Р_НОм — наибольшая электрическая мощ­ность, подводимая к головке громкоговорителя, при которой вноси­мые головкой нелинейные искажения не превышают установленных техническими условиями норм (обычно на низшей частоте не более 10 %). Ее измеряют в ваттах и указывают в начале обозначения (например, 0.25ГД-10 — динамическая головка громкоговорителя мощностью 0,25 Вт, модель 10).

Стандартное звуковое давление Р_ст головки громкоговорителя, которое она развивает в точке, лежащей на ее акустической оси на расстоянии 1 м, при подведении к головке напряжения, соответст­вующего мощности 0,1 Вт при ее номинальном электрическом со­противлении.

Акустическая мощность — средняя во времени мощность сигна­ла, излучаемого головкой громкоговорителя

Среднее стандартное звуковое давление Рст ср — среднеарифме­тическое из значений стандартного звукового давления на частотах (ряда 16, 20, 25, 32 Гц и т.д. через 1/3 октавы), входящих в но­минальный диапазон воспроизводимых частот головки громкогово­рителя.

Коэффициент нелинейных искажений — отношение (в процентах) действующего суммарного звуковоцр давления на всех частотах, от­личных от частоты подводимого к головке синусоидного напряже­ния, к действующему значению звукового давления, развиваемого головкой на всех частотах, включая частоту подводимого напря­жения. Нелинейные искажения проявляются главным образом при больших амплитудах колебаний подвижной системы головки гром­коговорителя на низких звуковых частотах Они вызываются нели­нейностью упругости подвесов подвижной системы головки и опре­деляются типом ее акустического оформления

Полное электрическое сопротивление Z_r головки громкоговори­теля — это сопротивление переменному току, измеренное на зажимах головки На верхних звуковых частотах оно увеличивается из-за влияния индуктивности звуковой катушки, а с понижением частоты снижается до сопротивления катушки постоянному току На основ­ной частоте f₀ механического резонанса подвижной системы головки модуль электрического сопротивления достигает максимальной ве­личины За номинальное сопротивление принимают модуль полного электрического сопротивления на частоте 1 кГц или его минимальное значение в диапазоне частот выше частоты основного механического резонанса.

В зависимости от диапазона воспроизводимых звуковых частот головки громкоговорителей подразделяют на широкополосные, низ­ко-, средне- и высокочастотные.

Широкополосные головки обеспечивают воспроизведение полной полосы частот, соответствующей классу радиоаппаратуры (радиолы, магнитофона и т д). Нижняя частота f_B диапазона различных ти­пов широкополосных головок составляет 63 — 315 Гц, а верхняя f_в — 5 — 12,5 кГц Более широкий диапазон имеют головки мощностью 3 — 4 Вт, используемые в звуковоспроизводящих устройствах I класса, а узкий — головки с малой номинальной Мощностью, используемые в переносной аппаратуре.

 

Таблица 50

 

 

Тип головки	Номинальный диапазон частот, Гц	Неравномер­ность час­тотной харак­теристики, ДБ	Частота резонанса, Гц	Среднее стандартное звуковое давление, Па	Полное сопротивле­ние, Ом	Размеры, мм
нижней	верхней
			Широкополосные
0,25ГД-10		5,0		290±60	0,2		63X63X29,5
0,5ГД-30				125±50	0,3		125X80X47
0.5ГД-37		7,1		300±50	0,3		80X80X37,5
1ГД-36-100		12,5		100±20	0,2		160X100X58
1ГД-37-140				140±20	0,28		160X100X64
1ГД-39		6,3		180±20	0,2		100X100X37
1ГД-40-100				100±20	0,27		160X100X45
2ГД-22				100±20	0,2	12,5	82X280X77
ЗГД-38		12,5		__	0,2		160X160X73,6
4ГД-8Е		7,1		120±20	0,3		125X125X49
4ГД-35		12,5		65±10	0,3	4; 8	200X200X74
6ГД-3				85±15	0,4		240X160X87
			Низкочастотные
6ГД-2				30±3	0,27	6,3	0 252X135
6ГД-6				80±8	0,1		0 125X80
10ГД-30				32±8	0,15		0 240X126
10ГД-34				—	0,1		0 125X73
			Среднечастотные
4ГД-6				160±30	0,2		80X80X38
			Высокочастотные
2ГД-36				2500±500	0,2		80X50X35
ЗГД-2				4500±700	0,25		80X80X30
ЗГД-31				—	0,2		0 100X48
ЮГД-35				—	0,25		0 100X47

Примечание. Для головок с круглой диафрагмой указаны диаметр и высота, а эллиптической формы — значения большой и малой осей эллипса и высота.

Таблица 51

Система	Номинальный диапазон вос­производимых частот, Гц	Номинальная мощность, Вт	Паспортная мощность-, Вт	Среднее стандартное звуковое давление, Па	Полное электрическое сопротив­ление, Ом	Тип электродинамической головки	Габариты, мм	Масса, кг
ЗАС-3	125 — 10000			0,2		ЗГДтЗЗ	210X280X150	4,5
4АС-2	125 — 16000			0,2		4ГД-43, ЗГД-31	173X272X100	2,5
6АС-2	63 — 18000			од		10ГД-34, ЗГД-31	170X165X300
6МАС-4	63 — 20 000			0,1		10ГД-34, ЗГД-31	270X160X190
8АС-2	40 — 18000			0,1		8ГД-1 ,4ГД-6, ЗГД.2	620X360X270
8АС-3	100 — 10000			0,2		2Х4ГД-35	470X270X170
10МАС-1М	63 — 18000			0,15		10ГД-30, ЗГД-31	428X270X230	8,5
15АС-1	63 — 20 000			0,11		2Х6ГД-6, ЗГД-31	440X240X160
25АС-2	40 — 20000		—	0,11		25ГД-26, 10ГД-33,	485X285X244
						-ЗГД-31
35AG-1	30 — 20 000			0,1		ЗОГД-1-25,	710X360X282
						15ГД-1 1-120,
						10ГД-35-3000

Примечание. Неравномерность частотной характеристики в номинальном диапазоне частот громкоговорителя 6АС-2 со-ставляет 20, 10МАС-Ш и 15АС-1 — 15, а остальных — 18 дБ.

 

Низкочастотные головки имеют нижнюю частоту диапазона 40 — 63 Гц, а верхнюю до 5 кГц, среднечастотные — 200 Гц и 5 кГц, вы­сокочастотные — 2—5 и 18—20 кГц соответственно. Основные элек­трические параметры и габаритные размеры электродинамических головок громкоговорителей приведены в табл. 50.

Для стационарных радиоустройств (радиоприемников, телеви­зоров, магнитофонов) служат широкополосные головки (1ГД-36, 1ГД-40, 2ГД-22, ЗГД-38, 4ГД-35) с малой неравномерностью частот­ной характеристики, для переносных устройств — головки (0,25ГД-10, 0.5ГД-30, 0.5ГД-37, 1ГД-37, 1ГД-39) с ограниченными выходной мощностью и полосой пропускания, для автомобильных радиопри­емников — головки (4ГД-8Е, 6ГД-3) с повыщенной чувствитель­ностью и высокой механической прочностью. Низко-, средне- и вы­сокочастотные головки разработаны для многополосных акустичес­ких систем высшего класса.

Акустические (АС) и малогабаритные (MAC) системы содержат низко, и высокочастотные головки, рассчитанные на работу с высо­кокачественной звукоусилительной аппаратурой, радиолами, магни­тофонами, электрофонами для воспроизведения стереофонических и монофонических звуковых программ. Основные электрические па­раметры и габаритные размеры акустических и малогабаритных си­стем приведены в табл 51.

Телефоны предназначены для воспроизведения звука в пор­тативных связных радиостанциях, для индивидуального прослуши­вания стереофонических программ от бытовой аппаратуры (элект­рофонов, магнитофонов, радиол). Наиболее широко применяются электромагнитные телефоны, где мембрана колеблется под действием электромагнита, по катушке которого проходит переменный ток зву­ковой частоты. Распространены также пьезоэлектрические телефоны и реже электродинамические. Электромагнитные телефоны выпуска­ются высокоомные (более 2000 Ом) и низкЬомные (600 Ом) при частоте 1000 Гц на пару телефонов.

Таблица 52

Тип телефона	Система*	Полоса вос­производи­мых частот, Гц	Неравно­мерность частотной характе­ристики, ДБ	Среднее звуковое давле -ние**, Па	Полное электри­ческое сопротив­ление на частоте 1000 Гц, к Ом	Коэффи-циент гармоник, %
					0,26—
Т А -4	Э	300—3000			0,36
					8,5—12
ТД-6	Д	50—5000			—	—
ТДС-3	Д	20—20 000			8—16
ТДС-7	Д	20—20 000		94***		—
ТОН-2	Э	300—3000				—
ТПК-571	П	50—9000
Т2	Э	400—3000		4,5	0,4	—
втм	Э	400—3000		6,4	0,18-	—

* Буквы Э, Д, П означают электромагнитная, динамическая, пьезоэлект­рическая системы

** На расстоянии 1 см при подведении мощности 1 мВт, *** Давление указано в децибелах.

 

Основные параметры обычных и миниатюрных телефонов при­ведены в табл. 52.