§ 2. Источники авука малой мощности

265

Большинство громкоговорителей рассчитано на воспроизведение диапазона частот, несколько меньшего, чем слышимый. Некоторые рупор­ные громкоговорители способны, однако, работать в диапазоне до 20 000 гц. Более подробные сведения о конструкции и свойствах таких громкоговори­телей читатель найдет в книгах Олсона [10] и Олсона и Масса [II]¹).

Б. Источники малых размеров. В качестве «точечных» источников звука в диапазоне частот от 500 до 4000 гц можно использовать телефоны от слуховых протезов, работающие на свободное пространство. Для работы на частотах выше 4000 гц такие телефоны не предназначены, ибо главное внимание в них уделяется получению высокой отдачи в диа­пазоне, достаточном для воспроизведения речи. В области частот ниже 500 гц отдача уменьшается вследствие малого сопротивления излучения на низких частотах. Электромеханическим преобразователем может слу­жить пьезоэлектрический кристалл, электромагнитная или электродина­мическая система; как правило, однако, применяются преобразователи первых двух типов. Телефоны слуховых протезов рассчитаны на создание частотно-независимого звукового давления в малом замкнутом объеме. При работе такого устройства на свободное пространство его отдача прогрессивно падает с понижением частоты. В большей части частотного диапазона звуковое давление в поле излучения растет пропорционально квадрату частоты (12 дб на октаву); на высоких частотах (выше 1 или 2 кгц и ниже 4 кгц) скорость возрастания уменьшается вдвое (6 дб на октаву). Вблизи 4 кгц имеет место резонанс, и далее выходная мощность быстро падает. Если, однако, допустить очень большую нерегулярность частот­ных характеристик, то такие устройства пригодны для излучения звуко­вой энергии даже на ультразвуковых частотах.

Громкоговорителем может служить также миниатюрный конденса­торный микрофон, причем он способен работать в широком диапазоне частот, простирающемся до 10^в гц. Калибровочная кривая одного из таких приборов, полученная методом взаимности в заглушенной камере и охва­тывающая диапазон от 10² до 10⁶ гц, показана на фиг. 236, а [12]. Харак­теристика направленности этого прибора для частоты 18,7 кгц показана на фиг. 236, б; она относится к излучателю, смонтированному непосред­ственно на усилителе. Производственные допуски при изготовлении таких конденсаторных микрофонов очень узки, так что отклонения от приведен­ных кривых для отдельных экземпляров не должны превышать ±4 дб.

Аналогичные результаты можно получить, используя кристаллы сегнетовой соли или дигидрогенфосфата аммония, хотя отдача и полу­чается меньшей за счет худшего согласования акустических сопротивле­ний диафрагмы и воздушной среды. Пьезоэлектрические преобразователи нашли широкое применение в технике гидроакустических измерений, и, если ввести соответствующие коэффициенты, учитывающие разницу в характеристических сопротивлениях и длинах волн, отдачу в воздухе можно рассчитать по данным, полученным в воде, и наоборот. Вообще же уровень звукового давления, получаемый при помощи таких «громко­говорителей», обладающих высоким сопротивлением, слишком мал для обычных применений.

Некоторые выгоды на высоких частотах сулят и миниатюрные электро­динамические громкоговорители, обладающие, правда, крайне нерегу­лярными частотными характеристиками и характеристиками напра­вленности. Имеется пример использования в качестве громкоговорителя ^*)

*) Подробные сведения о громкоговорителях можно найти также в книгах Дрей- зена [32] и Фурдуева [33].—Прим. ред.

Ф,яг. 236. а—частотная характеристика миниатюрного конденса- торного микрофона типа WE 640АА, используемого в качестве громкоговорителя; б—характеристика направленности того же излучателя па частоте 18,7 кгц.

Звуковое давление измерялось яа расстоянии в 30 см при паорпжеяия сагяэла 30 « и поляризующем напряженки 1 $0 «.

>