1.Классификация электроакустической аппаратуры

ЭМП – элетромеханический преобразователь. Он преобразует энергию механических колебаний в энергию электрического поля, и наоборот.

ЭАП - элетроакустический преобразователь (частный случай ЭМП). От ЭМП отличается тем, что на механической стороне механические колебания описываются в виде параметров звукового поля ( ).

Представим преобразователь как четырехполюсник.

Структура ЭМП

1. Преобразователи – двигатели

рис.1.1

К числу преобразователей – двигателей относятся:

- громкоговорители;

- вибраторы;

- сигнальные устройства;

- сирены;

- рекордеры;

- гидроакустические преобразователи;

- ультразвуковые излучатели.

2. Преобразователи – генераторы

рис.1.2

Преобразователи – генераторы:

- микрофоны;

- гидрофоны;

- виброметры;

- сейсмометры;

- ларингофоны;

- звукосниматели.

Преобразователи, которые допускают преобразование энергии в обоих направлениях, называют обратимыми. Те, которые могут работать только в одном направлении, - необратимые, например, угольный микрофон, пьезорезистивные преобразователи.

2. Основные принципы преобразования энергии, используемые при конструировании эап

По типу преобразования энергии различают преобразователи с магнитным полем и с электрическим полем.

Преобразователи с магнитным полем

1. Электродинамический преобразователь

Электродинамический принцип основан на взаимодействии проводника с током с полем постоянного магнита.

Согласно закону Био-Савара на проводник с током в поле постоянного магнита действует выталкивающая сила F, направленная по правилу правой руки. Если ток I переменный, то и направление силы меняется, т.е. проводник совершает колебательные движения и является источником звука. Для увеличения акустической мощности к проводнику жестко крепят плоский излучатель. Как правило, это свернутый конусом диск (диффузор), выполненный из целлюлозы.

В режиме двигателя

,

где B – индукция в магнитном зазоре, в Тл; l – длина проводника, в м.

Для увеличения силы F выполняют катушечный вариант прибора, т.е. провод мотают на катушку и его длина l, таким образом, увеличивается.

Возможен также ленточный вариант, когда в качестве проводника используется "ленточка" из тонкой металлической фольги. Она выполняет роль излучателя (или приемника в режиме генератора).

Ленточный микрофон особо чувствительный. При этом "ленточку" гофрируют для увеличения площади.

Ортодинамический преобразователь представляет собой конструкцию из двух плоских круглых магнитов с отверствиями, между магнитами помещена пленочная мембрана, на которой нанесена спиральная катушка (проводник).

Эта плоская конструкция очень компактна и применяется в головных телефонах.

В режиме генератора: согласно закону Фарадея, если проводник движется в магнитном поле, на его концах возникает разность потенциалов (индуцируется э.д.с.):

,

где v – колебательная скорость проводника.

Этот эффект используется в электродинамических микрофонах, которые могут быть выполнены в катушечном и ленточном вариантах.