Розрахунок параметрів гучномовця

1. Вихідні дані для розрахунку деяких параметрів гучномовця

До вихідних даних, необхідних для розрахунку електродинамічно­го дифузорного гучномовця, належать:

номінальна електрична потужність ;

повний електричний опір гучномовця Z;

номінальний діапазон частот ;

коефіцієнт нелінійних спотворень на частоті;

середній стандартний звуковий тиск ;

температура оточуючого повітря ,⁰С;

тип зовнішнього оформлення.

1. Визначимо належність гучномовця до одного з трьох кла­сів гучномовців: низькочастотний, високочастотний, широкополосний.

Розподіл гучномовців значною мірою орієнтовний. Віднесемо гуч­номовець до низькочастотного, якщо нижня частина робочого діапазону 100...150 Гц, а верхня2...З кГц. Для високочастот­ного гучномовця400 Гц,10000 Гц а для широкополосного 300 Гц і5000 Гц.

2. Знайдемо номінальний тиск:

/1.1/

3. Визначимо частоту резонансу механічної системи .

Вибір частоти резонансу залежить від зовнішнього оформлення гучномовця.

Для низькочастотного та широкополосного варіантів, що працюють у закритому ящику, ; у щиті і відкритому ящику /1,1...1,2/; у фазоінверторі - /1,2...1,5/.

Для високочастотних гучномовців /0,5...0,8/,для ру­порних нормального типу .

4. Визначимо припустиму амплітуду зміщення рухомої системи на частоті резонансу:

/1.2/

д

зображені на рис. 1.1.

Крива 1 показує залежність для високочастотних, крива 2 – для широкополосних і низькочастотних гучномовців.

е -припустима амплітуда зміщення для гучномовця потужніс­тю 1 Вт при частоті резонансу =1000 Гц. Графіки залежності

Рис. 1.1.

2. Розрахунок звукової котушки і параметрів магнітного зазору

Вихідні дані:

номінальна електрична потужність ;

опір звукової котушки ;

температура оточуючого повітря , °С /взято з ТЗ/;

максимальна амплітуда зміщення /взято з підрозд.З.І/.

1. Визначаємо потужність, що розсіюється одиницею площі боко­вої звукової котушки /рис.2.1/.

Рис. 2.1. Рис. 2.2.

Для цього за графіком залежності /рис.2.2/ зна­ходимо мінімально допустиме, при заданій амплітуді зміщення , значення ширини вільного повітряного

зазору , від розміру якого залежить швидкість теплообміну і допустима питома потужність, що розсіюєть­ся одиницею поверхні. Величину знаходимо за графіком залежності /рис.2.3/.

2. Розраховуємо площу бокової по­верхні звукової котушки:

/2.1/

3. Обираємо відношення діаметра котушки до її висоти

Рис.2.3.

/2.2/

3. Визначаємо діаметр звукової котушки та її висоту:

/2.3/

5. Визначаємо діаметр керна магнітної системи:

/2.4/

Приймаємо найближче номінальне значення діаметра керна згідно з ГОСТ 9010-59 таким, що дорівнює 10, 12, 15, 17, 20, 35, 40 мм.

6. Перераховуємо діаметр звукової котушки:

/2.5/

7. Визначаємо діаметр проводу звукової котушки через значен­ня її електричного опору:

, /2.6/

де - число шарів обмотки звукової котушки /приймаємо2, 4, 6/;- питомий опір проводу /для міді /.

Формула /2.6/ здобута, виходячи з таких простих співвідношень. Омічний опір звукової котушки

, /2.7/

де число витків котушки

/2.8/

Після підстановки /2.8/ в /2.7/, з урахуванням , приходимо до /2.6/.

Обираємо найближчий номінальний діаметр проводу за даними табл.Д.2.1 і знаходимо площу його перерізу .

8. Визначимо густину струму

/2.9/

і порівнюємо це значення з допустимим, знайде­ним за графіком залежності /рис.2.4/.

Якщо густина струму перевищує допустиму, слід повторити розрахунок звукової котушки, збільшивши площу її бокової поверхні або кількість шарів п . Слід пам’ятати, що збіль­шення п призводить до збільшення ширини маг­нітного зазору і, отже, до збільшення розмі­рів усієї магнітної системи.

9. Розраховуємо кількість витків звукової котушки:

, /2.10/

Рис.2.4

де 0.85...0.95 – коефіцієнт заповнення.

10. Знаходимо довжину проводу звукової котушки і розраховуємо опір звукової котушки згідно з /2.7/. Вибором добиває­мося, щоб /0,8...0,95/Z.

. /2.11/

11. Визначаємо масу звукової котушки як суму мас провода і каркаса :

маса проводу , /2.12/

де - густина матеріалу проводу. Густина міді =кг/м³,

маса каркасу ,

де - висота каркасу звукової котушки / = /2...3//;

- густина матеріалу каркасу, дорівнює кг/м³; - тов­щина каркасу звукової котушки;

/0,08...0,15 мм/ /2.13/

12. Визначаємо товщину звукової котушки:

, /2.14/

де - товщина каркасу

13. Знаходимо ширину магнітного зазору:

/2.15/

14. Вибираємо висоту магнітного зазору для гучномовців:

а/ високочастотних /0,9...1,0/;

б/ низькочастотних і широкополосних: