Difuzoare electrodinamice, elementele fundamentale ale electro-acustică

difuzoare electrodinamice

difuzor electrodinamic - un difuzor, în care conversia semnalului electric la sunet se datorează deplasării bobinei cu curent în câmpul magnetic al magnetului permanent (cel puțin - un electromagnet) urmată de transformarea oscilațiilor mecanice recepționate în oscilații prin intermediul difuzorului de aer ambiant.

Dispozitiv difuzor dinamic
Suspensie suspensie flexibilă gofrat (marginea ondulațiilor „guler“) ar trebui să ofere o frecvență de rezonanță relativ scăzută (adică, au un grad ridicat de flexibilitate); natura plan paralel a mișcării (adică lipsa vibrațiilor de torsiune și a altor) sistem mobil de pe fiecare parte a poziției de echilibru și absorbția eficientă a energiei a vibrațiilor de rezonanță ale sistemului în mișcare. In plus suspensie trebuie să își păstreze forma și proprietățile sale în timp și sub influența factorilor climatici de mediu (temperatură, umiditate etc.). Din punctul de vedere al configurației (forma profilului) care afectează în mod semnificativ toate aceste proprietăți, cele mai comune sunt polutoroidalnye, umerașe, în formă de S-formă de păcat și altele asemenea. Ca materiale pentru suspensii se utilizează LF SG din cauciuc natural, spume, tesaturi cauciucate, naturale și țesături sintetice cu acoperiri speciale de amortizare.

Diffuser - difuzor principal element radiant pentru a furniza un răspuns de frecvență liniar (amplitudine-frecvență caracteristică) într-un interval de frecvență predeterminată. În mod ideal conul ar trebui să acționeze ca un piston, o mișcare alternativă de a transmite vibrații ale bobinei de voce la aerul din jur. Cu toate acestea, odată cu creșterea frecvenței, apar forțe de încovoiere, ceea ce conduce la apariția undelor staționare și, prin urmare - vârfurilor de rezonanță și în dips difuzorul de răspuns de frecvență, precum și distorsionarea sunetului. Pentru a reduce aceste efecte, încercați pentru a crește rigiditatea conului, în timp ce folosind materiale cu densitate mai mică. În design modern pentru woofere 8-12 „domeniul de lucru se extinde până la 1 kHz, frecvență redusă, gama medie 5-7“ - până la 3 kHz, tweetere - 16 kHz.
Difuzori privind tipul de material sunt:

  • tare (ceramică, aluminiu) asigură cel mai scăzut nivel de distorsiune, datorită mai mici de îndoire a suprafeței difuzorului, dar ele sunt prea mari Q-factor, deci - un vârf de rezonanță pronunțată. sarcina producătorului - pentru a trece dincolo de acest frecvențe de vârf de operare. În același timp, dinamica de stabilire a prețurilor în poziția superioară;
  • semirigide (fibra de sticla sau Kevlar polimerizate cu rășină liant și coapte, „sandwich-uri“) - un compromis între moale și greu. Dă mai denaturare, dar au o ejecție rezonanță mai mică și, de obicei, la frecvențe mai mici;
  • Difuzoare moi (polipropilenă, polimetilpentenovye) au de obicei un răspuns de frecvență plat datorită absorbției materialului undelor sonore difuzor și sunet plăcut blând în aproape întreaga gamă, dar au parametri slab impuls (lipsa clarității). In plus, difuzor moale poate fi atașat la diffuzoroderzhatelyu fără salbă;
  • con de hârtie stau în afară, deoarece acestea dau o culoare foarte distinctiv al sunetului, pentru a elimina că în hârtie, se adaugă diverse fibre sintetice și naturale, lacuri con acoperite și așa mai departe. d. conuri de hârtie sunt mai ușor de fabricat și de a permite, în unele cazuri, pentru a face un difuzor, suspensie si capac din același material.

Forma difuzorului poate fi:

  • cupole, aplicate în mod obișnuit în difuzor HF;
  • Con - mai răspândită datorită o mai mare flexibilitate. Acesta nu este folosit numai în tweetere din cauza modelului de radiații. Există mai multe tipuri de profile de difuzoare de:
  • Linear sunt la fel de rigid posibil, dar cu o valoare maximă de rezonanță, atunci când longitudinal unda de comprimare a materialului de la bobina rezonează cu un val de oscilații transversale ale învelișului în sine;
  • segment de cerc permite rezonanța netede;
  • expozant permite buna rezonanta mai eficient.

În practică, o combinație a tuturor celor trei tipuri de schimbare de rezonanță în vederea burst de înaltă frecvență sau distribui la o gamă mai largă de scădere a amplitudinii. difuzoare mai puțin frecvent utilizate forme mai complexe, cum ondulat combinarea într-o singură bucată de difuzie și multiple suspensii - o astfel de soluție este utilizat pentru difuzoare mici în bandă largă, în scopul de a reduce distorsiunile intermodulație și crește gama de frecvențe. Iar forma și rigiditatea materialului care formează alte rezonante majore de sistem independent, suspensie con. Toate Difuzoarele au o baie caracteristică moale și apoi la supratensiune AFC atunci când vibrațiile dincolo de difuzor și intră în suspensia de lucru. De asemenea, rețineți că, dacă un răspuns de frecvență plan infinit al difuzorului va fi plat în lățimea de 200 mm planului pe AFC va crește în zona de 700-900 Hz, astfel încât difuzori care dau această regiune un eșec în pachetul AFC va fi netedă, și nu Este nevoie de circuite suplimentare de corecție, iar unii producători să ia în considerare acest lucru.
Capac de praf - coajă sferic, care îndeplinește funcția de protecție a fantei de lucru a circuitului magnetic de praf, așa cum este circumferențială rigiditatea nervurii. Mai mult decât atât, capacul este elementul radiant, care contribuie la formarea AFC în gama medie. Pentru a oferi capace de rigiditate structurală sunt fabricate este, în general de formă boltită, cu diferite raze de curbură. Ca un material folosit compoziții de celuloză, de film sintetice, impregnate tesatura. Puternicele difuzoare de joasa frecventa folosesc uneori capace din metal (aluminiu) folie, care permite să le utilizeze ca un element suplimentar de disipare a căldurii de la bobina de voce. Dar modele cu capace din spațiul rezonanțelor de mare Q apar între capac și mosor, astfel încât unii producători au pus în faza de loc capace de egalizare „Marcatori“, care nu face distorsionări.

șaibă distanțier între difuzor și difuzorul carcasă set șaibă specială, care trebuie să asigure stabilitatea frecvenței de rezonanță a difuzoarelor de joasă frecvență în ceea ce privește sarcinile dinamice și termice, linearitatea caracteristicilor elastice la deplasări mari ale sistemului în mișcare, pentru a preveni bobina de voce de offset în direcția radială și „sagging“ a sistemului în mișcare, și proteja, de asemenea, decalajul magnetic cu praf. De obicei, șaibe de centrare sunt folosite în difuzoare de joasă frecvență, cu o ondulare sinusoidală (număr de onduleuri variază de la 5-7 pentru a 9-11), sunt plate sau „punte“. Cu toate acestea, în unele modele, există șaibe configurații mai complexe (de exemplu, tangențial), care asigură, conform aplicarea firmele, caracteristicile elastice liniare mari, stabilitate dimensională și așa mai departe. N. Ca materiale pentru șaibele țesături naturale utilizate (cum ar fi stambă, foi, etc. p..), impregnate cu lac de bachelită, țesătură sintetică pe bază de poliamidă, poliester, nailon și altele. în unele Woofer aplică șaibe în care țesute material metalic (aluminiu, cupru) corzi s în conformitate cu producătorul îmbunătăți disiparea căldurii de la bobina de voce.
Bobina - bobina de sârmă, care este situată în diferența circuitului magnetic și asigură, împreună cu dinamica sistemului magnet de transformare a energiei electrice în energie mecanică. Sistem de boxe magnetic de obicei constă dintr-un magnet inelar și miezul, diferența dintre care bobina de voce în mișcare, fără a atinge pereții. De mare importanță este uniformitatea câmpului magnetic în cadrul cursei mosor, pentru care un magneți pol special în formă, iar miezul este pus pe un capac de cupru. Pentru a reduce greutatea bobinei (care este deosebit de important în difuzoare de frecvență înaltă) producătorii uneori folosit sârmă de aluminiu, inclusiv placate cu cupru. Curentul electric este alimentat la bobina prin intermediul unor cabluri flexibile, care sunt înfășurate pe un fir de filamente sintetice. Fire sunt adesea fixate la difuzor, astfel încât acestea să nu se atingă în timpul funcționării în alte părți ale difuzorului. capetele opuse ale firelor conectate la blocul de borne situat pe baza dinamicii (care sunt lipite la conductorii electrici ai unui dispozitiv în care este instalat vorbitorul). De obicei terminalele marcate semne „+“ și „-“, care permite efectuarea de introducere progresivă corectă (în fază de comutare) biți incluși în difuzor sau difuzoare. capete difuzori inclus în defazaj de fiecare dată într-o singură direcție (spre exterior sau spre interior), care poate fi controlată vizual prin hrană tranzitorie la capul unui mic (1,5 V) DC tensiune.

Principiul de funcționare Atunci când se aplică o bobină de semnal electric de frecvență audio generează oscilații induse în domeniul magnetului permanent sub forța Amperi, care transportă difuzor și prin ea, compresie și crearea de valuri descarcării în aer. Bundle „difuzor-coil“ variază în funcție de frecvența curentă furnizată. Cu o grosime mică a miezurilor magnetice care formează un decalaj într-adevăr funcționează doar o mică parte a bobinei este aproximativ egală cu grosimea diferenței de circuit magnetic. Dincolo de porțiunea bobina a diferenței este aproape nu funcționează în aceste boxe este eficienta foarte scăzută. Forța care acționează asupra bobinei, poate fi calculată prin aplicarea lui Ampere legea F = B I l \. unde B - inducția magnetică în spărtură, I - curentul prin bobina, l - lungimea părții bobină de sârmă, situat în miezurile magnetice gap. l = n \ pi d_1 \. unde n - numărul de bobina se transformă situat în spațiu liber, d_1 - diametrul bobinei. n = h / d_2 \. unde h - grosimea miezurilor magnetice care formează un spațiu liber, d_2 - sârmă bobina diametru. Pentru a îmbunătăți eficiența difuzorului este necesară creșterea grosimii miezurilor magnetice care formează un spațiu liber, în care creșterea proporțională a diferenței scade inducția magnetică în decalajul B, dar crește o parte de lucru relativă a bobinei, și anume porțiunea de funcționare relativă a lungimea I a firului bobinei la o anumită valoare, după care relativă prelucrare a firului bobinei de lungime începe să scadă. Când electrice o amplitudine a semnalului audio modificări de frecvență ca poziția difuzorului. Deoarece semnalul de frecvență audio electrică furnizată bobinei, are o frecvență în auzul uman (16-20 Hz, 000), iar difuzorul variază în raport cu magnetul permanent cu aceeași frecvență. Aici ar trebui să rețineți că frecvența reală de oscilație a difuzorului capetele cele mai dinamice și a straturilor de aer adiacente este în intervalul de circa 300-12 000 Hz, cu difuzorul mai mic și mai ușor, mai mică banda de frecvență, și mai puțin liniare în răspunsul său de frecvență. La frecvențe în afara acestui interval de putere radiată este neglijabilă. Pentru reproducerea cea mai mică frecvență (aproximativ 16-250 Hz) de dimensiuni mici capul dinamic la toate adecvate. Un difuzor oscilant creează undele sonore din aer sunt percepute de urechea umană. Astfel, prin utilizarea capului dinamic semnal electric gama de frecvențe de sunet al amplificatorului este convertit în sunet. Ar trebui repetat faptul că atunci când joacă cea mai mică frecvență a benzii de frecvență reprodusă de vorbitor, operează întreaga suprafață a difuzorului, iar la frecvențe de redare mai mari din intervalul de frecvență - numai porțiunea centrală a acesteia, care se află deasupra bobinei. Prin urmare, difuzoarele gama complete sunt adesea aranjate în centrul unui metal, plastic sau hârtie de acoperire - cupola, în scopul de a îmbunătăți reproducerea de înaltă frecvență.

Principalele caracteristici tehnice ale capului dinamice sunt după cum urmează.

Cap de tip dinamic

  • full-band (bandă largă - BFS, cap de bandă largă dinamic)
  • Joasă frecvență (PAU),
  • gama medie (HDS)
  • frecvență înaltă (DTG).

Diametrul nominal - de obicei diffuzoroderzhatelya diametrul exterior (frame). Cel puțin - diametrul suspensiei difuzorului sau distanța dintre găurile de montare opuse. Pentru drivere de compresie - diametrul gâtului corn.

Putere - nominală, de program (pe termen lung) sau de intrare putere la vârf (pe termen scurt), care stă capul la distrugerea acestuia. Capul poate fi distrus și mult mai puțină energie atunci când vorbitorul este încărcat în plus față de capacitățile sale mecanice la frecvențe foarte mici (de exemplu, muzica electronica, cu o mare cantitate de bas sau muzica de organe), ca daune pot fi cauzate de congestie ( „tăiere“) amplificator de putere.
Impedanța (rezistența nominală) - în general, au o impedanță capete dinamice 2, 4, 8 sau 16 ohmi. Căști dinamice cap mai mare impedanță (32 ohmi sau mai mult). Cu cât impedanța capului, cu atât mai mare de tensiune necesară frecvența sunetului furnizat la cap pentru a ajunge la putere nominală. Prin urmare, impedanța ridicată a capului nu se poate dezvolta puterea sa maximă în timpul funcționării UMZCH având în aprovizionare insuficient de înaltă tensiune de alimentare (aparate portabile cu tensiune redusă), și impedanță scăzută - crearea de suprasarcină (amplificator și ei înșiși), când este conectat la un amplificator cu o tensiune de ieșire de mare destinate înaltă impedanță capete.
Răspunsul în frecvență - măsurat sau caracteristică de ieșire revendicată a unei game de frecvență predeterminată, atunci când semnalul de intrare de amplitudine constantă pe întregul domeniu predeterminat. De obicei, limita indicate abateri caracteristici, de exemplu, «± 3 dB“. Thiel Opțiuni - SMOLLA - un set de parametri ce caracterizează electro-acustice cap ca sistem oscilant.
Sensibilitate - nivelul presiunii sunetului produs de cap dinamic, cu o putere de semnal de 1 watt, măsurată la o distanță de 1 m de cap.
Nivelul de presiune acustică maximă - presiunea maximă pe care o poate dezvolta capul lui, fără a deteriora sau fără a depăși un anumit nivel de distorsiune. Aceasta depinde în mare măsură de sensibilitatea capului și a puterii sale. Acest parametru este de obicei, măsurat arbitrar (la latitudinea producătorului) gama de frecvențe și tipul de semnal.

Putere capete dinamice. de obicei, exprimată în wați (deci nu există PMPO (Muzică Putere maximă de ieșire) - puterea de ieșire de vârf de zgomot, RMS (nominală maximă sinusoidale) - putere nominală de zgomot, puterea electrică nominală). eficiență difuzor de obicei nu depășește 1-3%. PMPO este de obicei sute de wați (uneori - kilowați pentru curent alternativ) și putere de ieșire - Watts, cel puțin zeci de wați (pentru capete de putere), rareori mai mult de o sută.
Aplicarea design clasic este descrisă de bază și poate fi utilizată în echipamente ieftin, în cazul în care nu este necesară nici o calitate a sunetului. Conceput pentru redare de înaltă calitate a difuzoarelor mai complexe și mai sofisticate. Pentru a crea un sistem audio de înaltă calitate, unul sau mai multe capete dinamice sunt plasate într-o carcasă în formă de cutie din lemn sau din metal sau plastic, astfel încât să izoleze partea din față și suprafața din spate a difuzorului unul de altul și de a elimina „revărsare“ a aerului în jurul marginii cadrului difuzorului (scurtcircuitarea acustic ). Produsul rezultat se numește vorbitorul. Dacă difuzorul încorporat amplificator este prezent, un astfel de sistem acustic se numește activ, în caz contrar - pasiv. Crearea unui difuzor cu final în sunet pur, natural și naturale - o consumatoare de timp și dificilă sarcină foarte, deoarece mulți factori afectează rezultatul final. Aparatură de conducător auto electrodinamice datorită proprietății reversibilității identic, în principiu, la dispozitivul de microfon dinamic, și, prin urmare, aceste dispozitive pot fi schimbate între ele. De exemplu, în multe interfoane construcții, uși și dispozitive de ascultare chiar, odată montate în servicii speciale prin cablu receptoare de radio, ca receptor de sunet - microfon ar putea fi folosit cap dinamic.