Глава 19.

Громкоговорители - 20 часов (продолжение).

Нелинейные искажения в диффузорных головках громкоговорителей.

2. Нелинейность подвеса. При больших амплитудах смещения подвижной системы головки громкоговорителя в области НЧ линейная зависимость между смещением х подвижной системы и током I в звуковой катушке нарушается. Возникают нелинейные искажения излучаемых звуковых колебаний. Это связано с тем, что механическое сопротивление подвеса увеличивается с увеличением перемещения диффузора на величину х_max. Покажем на графиках (Рис. 58):

На графике А) (Рис. 58), кривая 1, выражает линейную (идеальную) зависимость х = ƒ(I) между током I через звуковую катушку (кривая 5), и линейным перемещении x подвижной части головки громкоговорителя. При идеальной зависимости получим не искаженный звуковой сигнал в звуковом канале (кривая 3). Кривая 2 показывает реальную зависимость х =ƒ(I). А кривая 4 показывает искаженную форму звукового сигнала, и она отличается по форме (закругленная вершина синусоиды). Происходит линейное искажение. На графике В), для сравнения, показана форма тока I в звуковой катушке (кривая 5), идеальная кривая звукового сигнала (кривая 3), и линейно искаженная кривая реального звукового сигнала (кривая 4).

На графике С), для сравнения, в более крупном масштабе, дана «идеальная» зависимость х=ƒ(I) (кривая 5) и реальная зависимость линейно искаженного звукового сигнала Р =ƒ(t) (кривая 4). Область нелинейных искажений заштрихована. Эти нелинейные искажения можно уменьшить за счет более качественного подвеса диффузора (например, гофр выполнить из латекса).

3. Продольный изгиб диффузора (Рис.59).

Под действием силы F₂ диффузор совершает дополнительные колебания с частотой в 2 раза меньшей частоты поданного на вход сигнала. А появление дополнительного тона есть нелинейные искажения. Устраняются эти колебания за счет искривления формы диффузора (Рис.60).

В головках типа 4А-32 дополнительно делаются ребра жесткости (искусственные вмятины в диффузоре).

4. Свободные колебания подвижной системы. В процессе передачи звука появляются небольшие паузы Δt_п когда на громкоговоритель не поступает сигнал, однако, в силу инерционности подвижной системы, диффузор продолжает колебаться некоторое время Δt_m с затуханием (Рис.61). Эти колебания создают дополнительный призвук.

Для устранения призвука необходимо в момент времени t₁ (Рис.61) погасить свободные колебания. Это можно сделать за счет электрического демпфирования, т.е. уменьшения сопротивления выхода оконечного каскада усилителя и сопротивления громкоговорителя.

Рупорные ВЧ громкоговорители.

Конструкция головки рупорного громкоговорителя включает в себя 3 детали:

1. Подвижная система.

2. Магнитная система.

3. Вспомогательная система.

1. Подвижная система, включает в себя диафрагму, гофр, звуковую катушку (Рис.62).

Диафрагма штампуется из лавсана или берилия (толщина 0,2 мм) сферической формы для жесткости. Гофр штампуется вместе с диафрагмой. Звуковая катушка наматывается на бумажном каркасе алюминиевым проводом марки ПЭВА диаметром 0,11мм в два сдоя.

2. Магнитная система, кольцевого типа, включает:

1. Магнит.

2. Два фланца.

3. Керн.

Магнит литой ЮНДК-24. Керн пустотелый для возможности выхода звуковых волн в окружающее пространство.

На рисунке (Рис. 63, А))волны от центральных и крайних точек диафрагмы до горла рупора проходят путь различной длины. На ВЧ эта разность хода будет соизмерима с длиной волны. В результате волны интерферируют и ослабляют друг друга.

На рисунке (Рис.63, Б)) применен конусный вкладыш. Он уравнивает длину пути звуковой волны идущей от различных точек диаграммы до горла рупора и улучшает полосу частот в области ВЧ.

Пространство между вогнутой стороной диафрагмы и конусным вкладышем называется предрупорной камерой. Высота предрупорной камеры составляет 0,4 мм.

3. Вспомогательная система. Система включает:

1. Конусный вкладыш.

2. Центрирующая втулка.

3. Прижимное кольцо.

4. Крышка с клеммами.

5. Прокладки.

6. Латунные резьбовые винты крепления головки.

Характеристики головки 1А-20 (Р = 12Вт, частота 12500Гц), 1А-22 (P=12Вт, частота 16000Гц).

Головка 1А-22 отличается от 1А-20 тем, что у нее применен 2-х щелевой конусный вкладыш и в центре диафрагмы сделано отверстие диаметром 10мм (Рис.64), что повысило верхнюю частоту до 16000Гц (Рст= 0,8Па).

Пути улучшения в области ВЧ.

1. Применение 2-х щелевых вкладышей.

2. Уменьшение массы подвижной системы (масса 6г).

3. Уменьшение высоты предрупорной камеры.