Громкоговорители \динамики, рупоры\ и телефоны

Громкоговорители \динамики, рупоры\ и телефоны

Громкоговорители и телефоны


            Определение,  классификация,  параметры.   Громкоговоритель  (теле фон) -  прибор для преобразования электрических колебаний  в акустические  колебания воздушной  среды -  является последним  и од ним из наиболее важных звеньев любого акустического  тракта, так  как его свойства  оказывают чрезвычайно  большое влияние  на качество работы этого тракта в целом.

            По  способу преобразования  колебаний громкоговорители  и телефоны разделяются  на  электродинамические   катушечные  (подавляющее   число  типов   громкоговорителей),  электромагнитные (основное  число  телефонов),  электростатические, пьезоэлектрические и  некоторые  другие;  по  виду  излучения -  на громкоговорители непосредственного  излучения,  диффузорные  и  рупорные;  по  воспроизводимому  диапазону  -  на широкополосные, низко -,  средне -  и высокочастотные;  по  потребляемой  электрической   мощности на мощные и маломощные.

            Стандартом  ГОСТ  16122 - 78  установлены  определения параметров  громкоговорителей и относящихся  к ним  терминов. Приведем основные из них.

            Номинальная мощность  -  максимальная   подводимая  электрическая  мощность,  ограниченная  тепловой   и механической  прочностью  громкоговорителя  и нелинейными  искажениями, превышающими  заданное  значение.  Обычно  оно меньше  паспортного. Громкоговоритель  не  должен  выходить  из  строя  при  длительном ее  воздействии.

            Частотная характеристика громкоговорителя по  звуковому давлению  -  зависимость  звукового давления,  развиваемого громкоговорителем, в точке свободного  поля (находящейся  на определенном расстоянии  от рабочего   центра)  от частоты при  постоянном напряжении на зажимах громкоговорителя.

            Рабочий центр - обычно  геометрический центр симметрии выходного отверстия излучателя  Для сложных излучателей рабочий центр указывается в описании громкоговорителей.

             Неравномерность частотной характеристики и эффективно воспроизводимый диапазон частот определяются  по частотной характеристике, снятой на рабочей оси, которая обычно совпадает с геометрической осью излучателя, а для сложных излучателей указывается в описании.

             Среднее  стандартное звуковое  давление  (отдача) - среднее звуковое давление, развиваемое в диапазоне рабочих частот на рабочей оси на расстоянии 1 м от громкоговорителя и 1 см от телефона при подведении к громкоговорителю электрической мощности 0,1 Вт, а к телефону - 1 мВт.

            Входное сопротивление громкоговорителя зависит от частоты, поэтому в справочниках приводится номинальное электрическое сопротивление - минимальный  модуль полного   электрического сопротивления  громкоговорителя в диапазоне частот выше частоты основного резонанса его механической колебательной  системы, при которой полное сопротивление достигает максимального значения.

            Характеристика направленности - зависимость звукового давления, развиваемого громкоговорителем, в точках свободного поля, находящихся  на одинаковом расстоянии от рабочего центра, от угла между рабочей осью громкоговорителя и направлением на выбранную точку. Обычно эту характеристику нормируют к осевому звуковому давлению. Характеристика направленности  изменяется в зависимости от частоты, поэтому ее измеряют на ряде частот или в заданной полосе частот. Характеристику направленности, снятую в плоскости, называют диаграммой   направленности.

            Коэффициент осевой концентрации - отношение акустических мощностей ненаправленного и направленного  излучателей при равенстве  их осевых звуковых давлений.

             Коэффициент гармоник - отношение  среднеквадратичного звукового давления гармоник  к среднему звуковому давлению измеряют для ряда заданных частот при подведении к громкоговорителю синусоидального напряжения, соответствующего номинальной мощности.

            Коэффициент полезного действия громкоговорителя в паспортных данных обычно не приводится. Вместо него указывают стандартное звуковое давление  или характеристическую  чувствительность, однозначно связанные между собой и с акустической мощностью. Если подвести к громкоговорителю  электрическую  мощность 0,1 Вт, то (согласно определению стандартного звукового давления) осевое  звуковое давление равно  стандартному,

             Характеристическая чувствительность - отношение среднего звукового давления, развиваемого громкоговорителем  в номинальном диапазоне частот на рабочей оси на расстоянии   1 м от рабочего центра,  к корню  квадратному из подводимой электрической мощности.

            Дребезжание - спектральные компоненты излучаемого громкоговорителем сигнала,  вызываемые механическими дефектами его конструкции и слышимые при его работе в номинальном  и эффективно воспроизводимом диапазонах  частот.      Установлены две категории телефонов: Н (нормальные) - для работы при температурах от  - 10 до +45'С и влажности до 90+ 3%; У   (устойчивые) - при  температурах  от  -50 до  + 50' С и  влажности до 95+3% . Полное электрическое сопротивление на частоте 1000 Гц должно быть  260±52Ом, хотя  допускаются и другие его значения.                 Коэффициент гармоник на частоте 1000 Гц  не  должен превышать 5% при мощности 1 мВ  А.

            Габаритные размеры телефона не должны  превышать размеров  кругового цилиндра с диаметром основания 48мм и высотой 24,5 мм; диаметр слухового, отверстия - 13 мм.

            Нормы  на параметры громкоговорителей изложены в  ГОСТ  90!0 - 78. Громкоговорители (головки)  должны выдерживать  испытания  на теплоустойчивость до 60'С, на  влагоустойчивость  - до  93+-2% при 30'С, на холодостойкость - от - 20  до - 40'С, а так же на ударную устойчивость  ударную прочность и виброустойчивость. Стандартное звуковое давление на расстоянии  1 м   при мощности 0,1   Вт должно быть не менее  О,2 Па, за исключением громкоговорителей, используемых в закрытых    акустических системах  (см. ниже).  Частотная   характеристика должна соответствовать типовой с  допустимым отклонением  +- 6 дБ. Если же типовая частотная характеристика не приводится, то допустимая неравномерность  в номинальном диапазоне рабочих частот не должна превышать  14 дБ.


              Предусмотрены следующие номинальные  мощности: 0,1, 0,25;  0,5;  1,0;  2,0;  3,0;   4,0;  6,0; 8,0;  1О,О;  15,0; 2О,О;  25,0; 30,О;50,0 Вт  и независимо от этого ряда мощностей ряд  номинальных  сопротивлений: 2,4,8,15, 25, 5О,100,400,800 Ом. Допустимые отклонения от приведенных сопротивлений не превышают + 15; - 20%

              Громкоговорители не должны  дребезжать при подведении к ним  синусоидального сигнала номинальной  мощности  в диапазоне  от  минимальной частоты  основного резонанса до  наивысшей  частоты  номинального диапазона рабочих частот.

            У  одного  из  выводов  громкоговорителя  иногда- наносятся  знак полярности в виде точки, пукли или знака "+", который помогает  правильно осуществить параллельное соединение громкоговорителей. Обозначение громкоговорителя, например 1  ГД-3-100,  расшифровывается так: первая, цифра (1) - мощность, Вт; буквы  "ГД"   -  громкоговоритель  динамический;   вторая  цифра  (3) -  порядковый  номер  разработки;  последние   цифры  (100)   - значение  резонансной  частоты,  Гц. При  маркировке  нестандартных   громкоговорителей   добавляются  буквы,   указывающие  завод изготовитель (например :  3ГД-6 ВЭФ, 5ГД-3 РРЗ. Электростатические  громкоговорители   маркируются  тремя  буквами:   ГСВ   (громкоговоритель  статический   высокочастотный)   или  ГСШ   (громкоговоритель статический широкополосный),   характеризующими   тип,  и   цифрами,  обозначающими номер разработки (например, ГСВ-1, ГСЩ-1).


             Международные нормы  на высококачественные громкоговорители системы высокой верности  (НiFi) коротко формулируются так. Номинальный  диапазон рабочих  частот - 50 Гц...12 кГц. Частотная характеристика, снятая треть октавными полосами розового шума, должна укладываться  в  допустимую  область  с  неравномерностью не более 8 дБ в  диапазоне частот  100 Гц...4 кГц  и не более 12 дБ на частотах ниже 100 Гц и выше 4 кГц (розовый шум - шумовой сигнал, уровень спектральной плотности энергии  которого при  повышении частоты снижается с постоянной крутизной   3 дБ/окт, в диапазоне частот измерений; октава (окт) - диапазон частот, ограниченный значениями Fmin и Fmax   для   которого Fmax /Fmin = 2).Звуковое давление, приведенное  к расстоянию   1 м,   при рабочей  мощности  должно быть  не менее 1,2 Па  (96 дБ).  Коэффициент гармоник не должен превышать 3% в диапазоне частот 250 Гц...1 кГц при подводимом синусоидальном сигнале рабочей мощности, 2%  в диапазоне частот 1...2 кГц при подведении 1/2 мощности и1% в диапазоне частот 2...4 кГц при подведении 1/4 мощности. Частотные  характеристики, снятые пол углом 15° и  оси вверх, вниз, вправо,  влево, не должны отличаться от осевой характеристики при их совмещении больше чем на 4 дБ. Частотные характеристики громкоговорителей для  двух  каналов  стереофонической  установки  не  должны различаться более чем на 2 дБ. Рекомендуемые значения сопротивлений - 4 и 8 Ом.

            Телефоны применяются в бытовой аппаратуре и связи. Стереофонические телефоны дают возможность полного разделении правого в левого каналов микрофон - усилитель - телефон -  ухо.

       Электромагнитные телефоны  (например, типа ТК-47) применяются в телефонных аппаратах и переговорных устройствах. Принцип действия: на постоянный магнитный поток системы,  состоящей  из постоянного магнита и магнитопровода (полюсных наконечников), накладывается переменный поток звуковой частоты, создаваемый надетыми на магнитопровод катушками, к которым подводится  напряжение звуковой частоты. Перед полюсными наконечниками находится ферромагнитная  диафрагма (мембрана). Под воздействием постоянного и переменного магнитных потоков, пронизывающих  диафрагму, мембрана колеблется в такт с переменным магнитным  потоком и излучает акустическую волну, поступающую в ухо.  В результате возникает ощущение звука.

                   При одинаковом звуковом давлении (отдаче)  телефоны разного  сопротивления  имеют   разные  чувствительности.   Чтобы  сравнить  телефоны, вводят понятие приведенной чувствительности: Мпр=  Мт [Zт]/Zст, где  Мпр  -  приведенная   чувствительность  телефона,  Па/В;  Мт -  его  чувствительность  (отношение звукового  давления к  подводимому напряжению);  [Zт]  - модуль  его электрического  сопротивления;  Zст - стандартное сопротивление, которое  в телефонии принимается равным 600 Ом. Средняя чувствительность  телефона типа ТК-47 в диапазоне 300 Гц...3 кГц  составляет 15...-  17 Па/В, а сопротивление его катушек постоянному току - 130 Ом  В  переговорных устройствах  и на  радиостанциях в  основном  применяется  телефон  типа  ТА-4, частотная характеристика которого  более равномерна,  средняя чувствительность  в диапазоне  300 Гц...  4  кГц  составляет  3   Па/В   при сопротивлении  постоянному току  2,2  кОм  в  15 Па/В  - при  сопротивлении 65  Ом.   Более сложную  магнитную систему  имеет  телефон  типа  ДЭМК-6А.  Для  того чтобы  при  изменениях  атмосферного давления  его диафрагма  не прогибалась  внутрь  или  не  выпучивалась, телефон  снабжен керамической  пробкой, пропускающей   воздух, но не пропускающей   влагу.   Средняя  чувствительность  составляет  20  Па/В при сопротивлении постоянному току  130 Ом.   Несколько  отличается от  него   телефон типа  ДЭМК-7Т.  В  нем нет  керамической пробки, а в  основании проделан  ряд отверстий,  что придает его частотной  характеристике многорезонансный  характер,  как,  например,   у    телефона типа   ТА-4,  Электрические  эквивалентные  схемы    телефонов  типов   ДЭМК-6А  и  ТК-47 одинаковы.  При сравнительном рассмотрении   частотных  характеристик  чувствительности  перечисленных   телефонов  нужно  учитывать;  что они   не приведены  к   стандартному  сопротивлению  600 Ом н поэтому располагаются на равных уровнях.

Страницы: 1, 2



Реклама
В соцсетях
рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать