Глава 18.

Громкоговорители.

Частотные искажения в диффузорных громкоговорителях.

Из графика частотной характеристики громкоговорителя (Рис. 54) видно, что на НЧ и ВЧ происходит спад уровня интенсивности.

Причины неравномерности частотной характеристики (пики и провалы) в области НЧ.

1. Высокая резонансная частота ƒ_о громкоговорителя:

.

Резонансную частоту ƒ_о определяет ƒ_НЧ. Для расширения полосы НЧ необходимо снижать частоту резонанса за счет увеличения массы m и гибкости С подвижной системы головки громкоговорителя. С этой целью гофр промазывают не засыхающей смазкой (4А-32 и 2А-12) или выполняют из искусственной кожи (2А-14). Масса m составляет от 50 гр до 70 гр в области НЧ.

2. Акустическое КЗ. Устраняется применением закрытого ящика или фазоинвертора.

3. Увеличение вносимого сопротивления. Ослабляется за счет применения фазоинвертора.

Причины спада частотной характеристики в области ВЧ.

1. Большая масса подвижной системы. Для подъема ВЧ используется второй диффузор с малой массой (Рис. 55).

2. Рост индуктивного сопротивления. Ослабляется с помощью КЗ - витка на торце керна магнитной системы громкоговорителя (Рис. 53).

Причины неравномерности частотной характеристики в области ВЧ.

1. Поперечный изгиб диффузора (поперечная диформация) при работе громкоговорителя. Под действием силы F, на поверхности диффузора образуется поперечная волна, и диффузор Разделяется на зоны, колеблющиеся в противофазе - поперечная волна (Рис. 56).

Сила F (Рис. 56) разлагается на поперечную F₁ и продольную силы F₂. Сила F1 деформирует поверхность диффузора в поперечном направлении. Количество и площадь колеблющихся зон зависит от частоты колебаний. В результате звуковое давление на различных частотах изменяется и на частотной характеристике появляются «пики» «провалы».

Уменьшить частотные искажения можно за счет внутреннего трения материала диффузора. Для чего в состав бумажной массы добавляют шерсть, различные волокна или канифоль.

2. Отражение волн от внутренних стен ящика. Отраженная волна от стенок интерферирует с волной от тыльной стороны диффузора, а также действуя на диффузор деформирует его. Это явление можно ослабить за счет обработки внутренних стенок ящика звукопоглотителем, или им заполняют весь объем ящика.

Нелинейные искажения в диффузоррных громкоговорителях.

Большая амплитуда колебаний подвижной системы в области НЧ приводит к значительным нелинейным искажениям. Коэффициент нелинейных искажений К_г = 15%, достаточно большая величина.

Основные причины нелинейных искажений следующие:

1. Непостоянство магнитной индукции В в воздушном зазоре магнитной системы (Рис.57).

Магнитное поле в кольцевом зазоре не является равномерным. Величина магнитной индукции В максимальна в центре зазора В_mаx на расстоянии h_з/2, и уменьшается у его краев (Рис. 57). В результате, при колебаниях катушки, не будет линейной зависимость между силой F и током I в звуковой катушке. Возникают нелинейные искажения. Нелинейные искажения особенно заметны в области НЧ.

Искажения уменьшаются, если высота катушки превышает высоту зазора:

h_кат > h_з.

При этом условии выход части витков в более слабое поле сопровождается переходом витков другой стороны катушки в более сильное поле и величина F остается пропорциональна силе тока I.

Японские производители выполняют намотку катушек плоским проводом, что увеличивает плотность намотки на 32%, это позволяет уменьшить длину намотки катушки и расположить ее в центре равномерного магнитного поля. Это уменьшает нелинейные искажения.