Принцип действия громкоговорителей и советы по выбору

Громкоговорители преобразуют электрические сигналы в колебания воздуха, которые человеческое ухо воспринимает как звук. Классическая конструкция громкоговорителя – это одна или несколько излучающих головок в акустическом оформлении. Источник звука – сама головка. Оформление или корпус обеспечивают только качественное и выразительное звучание в нужном диапазоне частот.

Ближайший технический аналог громкоговорителей – это наушники или динамики микрофона. Но между наушниками и громкоговорителями есть одно существенное различие: наушники не предназначены для трансляции звуковых волн в открытое пространство, тогда как именно это и есть основное предназначение громкоговорителей.

Принцип работы громкоговорителей

С технической точки зрения громкоговоритель – электроакустический преобразователь. Что это означает? Его принцип работы основан на взаимодействии проводника с магнитным полем. При подаче тока полюса магнита образуют поле. В нем находится проводник (чаще всего – катушка), на который воздействует электродинамическая сила.

Она стремится вытолкнуть проводник из магнитного поля, создавая колебания. Катушка жестко соединена с диффузором, который также начинает колебаться, в результате чего возникают звуковые волны.

Катушка – это каркас, обмотанный алюминиевым или медным проводом. Число слоев провода четное, потому что выводы катушки должны быть с одной стороны, а для этого нужно сделать 2 или 4 слоя обмотки. Каркас с обмоткой скрепляют лаком. Выводы надежно приклеивают к диффузору и каркасу.

Еще один важный элемент громкоговорителя – центрирующая шайба. Она задает правильное положение звуковой катушки в магнитном поле. Шайба жестче проводника, поэтому она поддерживает основной резонанс подвижной системы громкоговорителя.

Наконец, конструкция предполагает наличие диффузора.

Это излучающий элемент, определяющий электроакустические характеристики устройства. Он имеет коническую форму, потому что на средних и высших частотах участки диффузора колеблются с разными амплитудами и фазами. Но применяются также круглые и овальные диффузоры.

Эти элементы отливают из бумажной массы, их толщина – от 0,1-0,4 мм. Чем меньше масса диффузора и жестче материал, тем лучше громкоговоритель воспроизводит высокие частоты.

Виды громкоговорителей

Этот вид акустического оборудования можно назвать и по-другому: динамиком. Громкоговорители – неотъемлемая часть акустических систем, оповещения и озвучивания. Их используют музыканты и звукорежиссеры во время концертов, театральных выступлений, демонстрации фильмов. Основная задача громкоговорителя – преобразовать электрические сигналы в акустические колебания.

В продаже есть громкоговорители разных видов. За основу классификации чаще всего принимают способ звучания. Но значение имеют и другие характеристики:

• Принцип действия: электростатический, плазменный, пьезокерамический, электродинамический.
• Частотность: широкополосные, низко-, средне- и высокочастотные.
• Применяемость: для приемников, акустических систем, студий звукозаписи и т.д.

Однако при покупке первый критерий выбора – звучание. Наиболее популярный вариант – электродинамический громкоговоритель. Его конструкция похожа на микрофон: магнит создает поле, в нем находится катушка, которая колеблется от электрических импульсов, формируя звуковые волны.

Они образуются за счет давления на мембрану диффузора. Такой динамик простой в эксплуатации, недорогой и поддерживает высокое качество звучания.

По похожему принципу действует электростатический громкоговоритель, однако в его основе – колебания двух мембран, между которыми действует электрическая энергия с высокими показателями напряжения. Электромагнитные модели используют намагниченный диффузор и мощный электромагнит, которые создают акустические волны при помощи импульсов напряжения.

Иначе устроены пьезоэлектрические модели. Они генерируют акустические волны нужной частоты за счет колебаний мембраны, которые возникают под действием электрического поля. Громкоговорители-ионофоны обходятся вовсе без диффузоров, поскольку используют для звуковых колебаний электрические разряды.

Это основная классификация громкоговорителей, но их можно разделить на виды и по другим характеристикам:

• Способу подключения к трансляционной сети: низкоомные, которые подсоединяются напрямую к выходному контакту усилителя, и трансформаторные, подключаемые к трансляционному выходу с трансформатором.
• Принципу преобразования сигнала: катушечные (электродинамические), электретные (электростатические), с неподвижной катушкой (электромагнитные), ленточные модели (пьезоэлектрический принцип работы).
• Области применения: для использования внутри помещений, всепогодные модели для установки на улице и громкоговорители во взрывозащищенном корпусе.
• Конструктивному исполнению: врезные, накладные, корпусные.

Устройства для помещений не отличаются прочностью корпуса. Всепогодные модели, наоборот, защищены не только от механических повреждений, но также от проникновения влаги. Взрывозащищенный корпус рассчитан на помещения, где хранят агрессивные и взрывоопасные вещества.

Как правильно выбрать громкоговоритель

Если вы покупаете динамики для охранно-пожарной сигнализации, их характеристики должны соответствовать ГОСТ 16122-78 и 9010-78, а также нормативным актам Международного электротехнического комитета. Основные параметры, на которые следует обращать внимание при выборе:

1. Характеристическая мощность – показатель звукового давления. Оптимальный вариант – 94 децибела на расстоянии в метр при частотном диапазоне 100-8000 Герц.
2. Чувствительность – чем выше мощность, тем ниже чувствительность оборудования.
3. Шумовая мощность – показатель среднего уровня звука, который соответствует заявленной производителем мощности громкоговорителя.
4. Максимальная мощность – пиковая сила звука, которую устройство может поддерживать в течение часа без вреда для корпуса.
5. Номинальная мощность – сила звука, при которой невозможно почувствовать нелинейные искажения.

Мощность и количество громкоговорителей нельзя определить навскидку. Эти параметры рассчитывают, ориентируясь на характеристики помещения, где будет использоваться акустика.

Оборудование подбирают так, чтобы обеспечить равномерное распространение звука. Площадь покрытия рассчитывают выше уровня пола: на высоте 1,6-1,8 м. Наши консультанты помогут вам подобрать громкоговоритель из нашего каталога для любых целей.

ТОП-10 громкоговорителей

На основе отзывов пользователей мы составили рейтинг громкоговорителей. Он учитывает соотношение цены и качества акустики, а также ее надежности и удобства эксплуатации.
Первое место рейтинга занял профессиональный активный сабвуфер Apart SUBA165-W – он собрал максимальное количество положительных отзывов.

Это динамик со встроенным усилителем, который воспроизводит расширенный диапазон низких частот. Его можно использовать для трансляции музыки и речи: будет отчетливо слышно каждое слово диктора. Мощность устройства – 140 Вт, частотный диапазон – 30-180 Гц. Вес оборудования – чуть больше 12 кг.

Второе место рейтинга достается сабвуферу той же фирмы Apart, но пассивной модели: SUBLIME-W. Она охватывает частотный диапазон 45-150 Гц, обладает чувствительностью 85 дБ и весит 8 кг. Однако эта модель требует дополнительного подключения усилителя звука.

Третье место – пассивный потолочный динамик CVG AUDIO SUB-S8T. Это встраиваемая модель, поэтому ее «прячут» в отделке потолка, делая невидимой. При этом сабвуфер поддерживает высокое качество звучания, он охватывает диапазон от 45 до 200 Гц. Чувствительность модели – 91 дБ. Весит она чуть больше 6 кг, что облегчает установку акустики.

Также в десятку лучших, согласно отзывам покупателей, вошли такие громкоговорители:

• CVG AUDIO CR6TE – двухполосная акустическая система для установки в подвесной потолок. Корпус выполнен из белого пластика. Чувствительность оборудования – 89 дБ, частотный диапазон – от 80 до 18000 Гц. Это недорогая модель, которую легко монтировать в коммерческих помещениях. Весит она около 2 кг.
• Yamaha VXS3FTW – широкополосная настенная система для фоновой озвучки помещений. Ее выбирают владельцы магазинов, торговых центров, кафе и ресторанов. Оборудование поддерживает качественную трансляцию музыки и речи, весит всего 1 кг. Чувствительность модели – 86 дБ, диапазон частот – 130-20000 Гц.
• Apart MASK8F-W – двухполосный настенный громкоговоритель для использования без сабвуфера. Работает в диапазоне от 20 до 25000 Гц, обладает чувствительностью 93 дБ. Модель можно не только монтировать на стену, но и установить на подставке.
• JBL C60PS/T-WH – компактный подвесной сабвуфер. Это качественная акустика для ресторанов и кафе, магазинов и баров, фитнес-центров и прочих коммерческих помещений. При высокой нагрузке сабвуфер демонстрирует отличную надежность и долговечность эксплуатации. Чувствительность – 88 дБ, вес – 7,6 кг.
• JBL C67HC/T-WH – узконаправленная широкополосная акустическая система для высоких потолков. Поддерживает частотный диапазон от 75 до 17000 Гц, чувствительность – 90 дБ. Корпус выполнен из полистирола, модель защищена от брызг, повышенной влажности и ультрафиолетового излучения.
• Atlas Sound AH94-212-BSG – рупорная стадионная система. Трехполосная модель поддерживает частотный диапазон от 100 до 17000 Гц. Чувствительность – 105 дБ. Акустику защищает прочный серый корпус, устойчивый к неблагоприятным внешним факторам.
• Apart COLW101 – настенная акустическая система. Работает в частотном диапазоне от 160 до 20000 Гц. Это колонка на 11 динамиков, рассчитанная на использование в 100-вольтовых линиях. Выполнена в прочном алюминиевом корпусе, в комплект поставки входит также надежный настенный кронштейн для монтажа.

Акустические колонны формируют направленный звук, который можно транслировать на большие расстояния. Это специфическая разновидность громкоговорителей, которые устанавливают в системах звукоусиления в 100-вольтовых линиях.

Сабвуферы представляют собой динамики с расширенным диапазоном низких частот, их используют для придания музыке глубины, выразительности и драйва.

Выбор акустической системы зависит от условий эксплуатации и параметров помещения (открытого пространства), где она будет установлена. Оптимально, если расчет параметров и количества громкоговорителей выполнят профессиональные инженеры.

Принцип действия и устройство громкоговорителей

М.М. ЭФРУССИ. ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ, М., «ЭНЕРГИЯ», 1971

 

3. ПРИНЦИП   ДЕЙСТВИЯ   И   УСТРОЙСТВО ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕЙ

 

Электродинамический громкоговоритель является электроакусти­ческим преобразователем.

Принцип его работы основан на взаимодействии проводника с то­ком и постоянного магнитного поля. Схематически этот принцип, от­носящийся к любой электродинамической системе, показан на рис. 2 и заключается в следующем. Если в магнитное поле, обра­зованное полюсами магнита, помещен проводник, по кото­рому проходит постоянный электрический ток, то на про­водник будет действовать ме­ханическая сила, называемая электродинамической. Эта си­ла стремится вытолкнуть проводник из зоны действия магнитного поля в направлении, перпендикулярном силовым линиям поля и направлению тока (правило «левой руки»). В том случае если ток, проте­кающий по проводнику, будет переменным, то сила, вытал­кивающая проводник, будет изменять свое направление с частотой переменного тока и провод­ник будет совершать колебания в магнитном поле с той же частотой. В электродинамическом громкоговорителе, типовая конструкция которого показана на рис. 3, магнитное поле сосредоточено в кольце­вом зазоре, а проводник намотан на цилиндрическом каркасе в виде звуковой катушки. Сила взаимодействия переменного тока, протека­ющего по звуковой катушке, и магнитного поля приводит в аксиальное(осевое) колебательное движение катушку и жестко соединенный с нею диффузор (конус). Количественно эта сила (F) пропорцио­нальна магнитной индукции в кольцевом зазоре (В, вб/м²; 1 вб/м²= 10⁴гс), длине проводника звуковой катушки (l, м) и силе тока (I, а), т. е.

 

Устройство электродинамического громкоговорителя видно из рис. 3. Постоянный магнит 1 создает сильное магнитное поле в коль­цевом зазоре между керном 2 и передним фланцем 3. В этом зазоре помещается звуковая катушка 4, жестко соединенная с диффузором конической формы 5. Звуковая катушка расположена посередине кольцевого зазора благодаря наличию центрирующей шайбы 6, при­клеенной к диффузору вблизи места соединения его со звуковой катушкой. Края диффузора и центрирующей шайбы в виде плоского воротника крепятся к диффузородержателю 7, имеющему прорези (окна). Звуковая катушка вместе с диффузором и центрирующей шайбой образуют подвижную систему громкоговорителя. Перемещения (колебания) диффузора возбуждают в окружающем воздушном пространстве звуковые волны, воспринимаемые человеческим ухом как звуки.

 

Основная резонансная частота подвижной системы (частота ме­ханического резонанса громкоговорителя) зависит от ее массы и гиб­кости (упругости): чем больше масса и больше гибкость, тем ниже резонансная частота. Гибкость подвижной системы определяется гибкостями центрирующей шайбы и под­веса диффузора; гибкость подвеса диффузора обычно больше, чем гибкость центрирующей шайбы. Масса подвиж­ной системы в основном складывается из масс звуковой катушки, диффузора и соколеблющейся с диффузором (при­соединенной) массы воздуха. При вос­произведении сигнала с частотой, близ­кой или равной частоте основного резо­нанса подвижной системы громкогово­рителя, и неизменном токе в звуковой катушке амплитуда колебаний диффу­зора увеличивается и повышается зву­ковое давление на этих частотах.

 

Магнитная   система.   Амплитуда   ко­лебаний   диффузора,   как   указывалось ранее,   зависит  от  величины   магнитной индукции,   существующей в кольцевом зазоре, где помещается   звуковая   ка­тушка.    В   свою   очередь    величина   ин­дукции зависит от конструкции деталей магнитной системы и качества постоян­ного магнита.  Магнитная система гром­коговорителя состоит из магнита  и магнитопровода.     Магнит     обычно     имеет форму кольца  (рис.   4, а, г) или керна (рис.  4, 6, в).  Коль­цевые    магниты    отливают    из специальных      алюминие-никелевых  сплавов   (типа  «альни» ЮНД4)   с  присадками  других материалов;  для создании ну­жных   индукций   в   зазоре   они имеют достаточно большой объем и вес. Керновые магни­ты имеют меньшие размеры и вес, так как изготовляются из более высококачественных алюминий-никелево-кобаль­товых сплавов с примесями других дорогих металлов (на­пример, сплавы ЮНДК24, ЮНДК25БА и др.).

 

Для магнитопровода   используют сталь (например, «армко»). Магнитопровод выполняют закрытым — в ви­де стакана (рис. 4, б) или открытым — в виде скобы (рис. 4, в). Вследствие трудностей изготовления магнитного керна с концом нужного диаметра и с минимальными допусками, на торцовую часть керна наклеивают круглую стальную пластинку. Ее толщина равна толщине переднего фланца. Пластинка и круглое отверстие фланца образуют кольцевой зазор. Керновые магниты позволяют создать магнитную систему громкоговорителя со значительно меньшим внешним магнитным полем рассеяния. Это очень важно для громкоговорителей, применяемых в телевизорах и радиоприемниках с внутренними магнитными антеннами; громкоговорители с кольце­выми магнитами там не могут использоваться. Наряду с магнитами из металлических сплавов широко применяются магниты, прессованные из ферритбария (марки 2БА и ЗБА). Они имеют вид сравнительно тонкой, но широкой шайбы для уменьшения магнитного сопротив­ления. Магнитная система в этом случае отличается малой высотой (рис. 4, г).

 

Звуковая катушка.  Звуковую катушку наматывают медным или алюминиевым проводом на каркасе из плотных сортов бумаги (в ма­ломощных громкоговорителях)  или алюминия, меди, а также пласт­массы (в мощных громкоговорителях). Число слоев всегда делается четным, чтобы выводы катушки были с одной стороны; чаще всего делаются два или четыре слоя. Благодаря хорошему отводу тепла допускается большая плотность тока в обмотке — от 30 до 90 а/мм². Для скрепления обмотки с каркасом витки склеивают между собой и с каркасом лаком. Согласно  ГОСТ 9010-67 полное электрическое сопротивление    звуковой    катушки   должно   быть   одним   из   следующих номиналов: 4;  6,5;  8;   12,5;   16;  30;  60 Ом.  Выводы обмотки приклеивают к каркасу и диффузору, а их концы припаивают к пустотелым заклепкам   или скобкам,   установленным    на    диффузоре.

К последним припаивают также специальные гибкие и очень прочные проводники, которые другими концами присоединяются к выводным контактам громкоговорителя, установленным на диффузородержателе. С целью уменьшения нелинейных искажений высота звуковой катушки делается или меньше, или больше высоты кольцевого зазора. В обоих этих случаях катушка совершает осевые перемещения в неизменном по силе магнитном    поле, т.е. сохраняется постоянным среднее значение индукции.

 

Центрирующая шайба. Правильное положение звуковой катушки по ширине магнитного зазора обеспечивается центрирующей шайбой, которая обладает значительно большей жесткостью в поперечном оси катушки  (радиальном)  направлении, чем в продольном. Попе­речная жесткость важна для стабильной установки звуковой катуш­ки в магнитном зазоре так, чтобы  она  не касалась ни керна, ни фланца. Осевая гибкость необходима для получения достаточно низкой частоты основного резонанса подвижной   системы    громкогово­рителя. В тех случаях, когда частота основного резонанса сравни­тельно высока,   например  у  высокочастотных  громкоговорителей, осевая жесткость центрирующей  шайбы может быть также увели­чена.

 

Применяются центрирующие   шайбы   гофрированной  (рис. 5,a) или паучковой  (рис. 5,6)   конструкции.   Первые,   получившие у нас наибольшее распространение, имеют концентрические гофры  с  числом  гофр   два — пять  разнообразного   профиля   (синусоидального, трапецеидального и других)  и делаются  из пропитанной  бакелито­вым или цапон-лаком хлопчатобумажной или шелковой ткани. Паучковые центрирующие шайбы изготовляются штамповкой из тонкого текстолита. У большинства громкоговорителей центрирующая  шай­ба расположена с внешней стороны диффузора (рис. 5, а, б), однако она может быть расположена и внутри диффузора (рис. 5, в), буду­чи прикрепленной своей центральной частью к керну. Внутренняя центрирующая шайба не допускает больших перемещений звуковой катушки без нарушения линейности ее упругости. Поэтому она при­меняется только в маломощных и высокочастотных громкоговорите­лях, у которых перемещения звуковой катушки малы.

Довольно часто, особенно в громкоговорителях большой мощно­сти центрирующая шайба устанавливается на переднем фланце маг­нитной системы.

Диффузор. Диффузор является излучающим элементом громкого­ворителя, в значительной степени определяющим его основные элек­троакустические характеристики. Как одно целое (как поршень) диффузор колеблется только в области низших частот; на средних и высших частотах различные участки диффузора колеблются с раз­ными амплитудами и фазами, в результате чего в частотной харак­теристике громкоговорителя появляются пики и провалы. Обычно диффузор имеет коническую форму. Широко применяются два типа диффузоров: круглые и овальные (эллиптические). У последних к вершине конуса, где к нему прикрепляется каркас звуковой катуш­ки, овал переходит в круг. Овальная форма диффузора не улучшает электроакустические параметры громкоговорителя, а лишь более удобна при размещении громкоговорителя в ящиках телевизоров, магнитофонов и некоторых типов приемников. Диффузоры штампу­ют из цельных листов бумаги или отливают из бумажной массы, иногда с примесью шерсти, на сетках; толщина диффузоров колеблется от 0,1 мм в миниатюрных громкоговорителях до 0,4 мм в громкоговорителях мощностью 5—10 вт. В некоторых зарубежных громкоговорителях применяют диффузоры из полимеров и пенопла­ста, армированного с двух сторон алюминиевой фольгой, а также из металла— титана. Край диффузора (основание конуса) имеет кон­центрические гофры, которые переходят в плоский воротник, при­клеиваемый к диффузородержателю. Концентрические гофры, назы­ваемые подвесом диффузора, обеспечивают ему возможность совершать осевые перемещения.

 

В некоторых громкоговорителях вместо кольцевого гофра при­менен воротник из дугообразных полосок тонкой кожи или другого гибкого материала.

Высота (глубина) диффузора делается такой, чтобы обеспечить симметричное положение звуковой катушки по высоте магнитного зазора; соблюдение этого способствует уменьшению нелинейных ис­кажений громкоговорителя.

 

Для хорошего воспроизведения высших звуковых частот диф­фузор должен быть жестким и иметь меньшую массу. Чтобы диф­фузор обладал достаточной жесткостью, ему обычно придают кони­ческую форму с углом раскрытия от 100 до 120—130° С. При боль­ших углах диффузор оказывается недостаточно жестким, а при меньших — слишком тяжелым, так как при этом растет глубина диффузора. Жесткость конической части диффузора можно повы­сить употреблением более жестких сортов целлюлозы и последую­щей пропиткой части диффузора, прилегающей к звуковой катушке, лаками. Этой же цели способствует кривизна образующей конуса (рис. 6, а), которая предназначена главным образом для снижения субгармонических колеба­ний диффузора (на поло­вине возбуждающей часто­ты). Кроме того, иногда применяют дополнитель­ный диффузор (конус) с меньшим углом раскрытия, который прикрепляется сво­ей вершиной к основному диффузору (рис. 6,б). Вто­рой диффузор, будучи жестче, лучше воспроизводит высшие частоты, расширяя вверх границу воспроизво­димых частот. Иногда в громкоговорителях мощно­стью 5 вт и выше применяют диффузоры с кольцевой гофрировкой (рис. 6, б), у которых благодаря гибкости гофра часть диффузора, прилегающая к его основанию, как бы отключается на высших ча­стотах, уменьшая массу подвижной системы и улучшая воспроизве­дение этих частот.

 

Диффузородержатель. Диффузородержатель предназначен для установки в нем диффузора, элементов подвижной системы и креп­ления громкоговорителя во внешнем оформлении, часто называе­мым акустическим. Диффузородержатели делают преимущественно из стали глубокой вытяжки, твердых сортов алюминия или отлива­ют из силумина (сплава алюминия с кремнием). Значительно реже делают диффузородержатель из пластмассы.

В диффузородержателях делаются боковые прорези (окна). Очень важно, чтобы в диффузородержателе была обеспечена парал­лельность между плоскостями, к которым крепятся воротник диф­фузора, центрирующая шайба и передний фланец магнитной систе­мы. К переднему фланцу диффузородержатель прикрепляется заклепками или винтами, реже при помощи сварки.

 

Классификация электродинамических громкоговорителей. Элек­тродинамические громкоговорители разделяются по электроакусти­ческим, конструктивным и эксплуатационным признакам. К первым относятся: полоса воспроизводимых частот (ширококополосные или узкополосные громкоговорители), номинальная электрическая мощ­ность, активное сопротивление звуковой катушки (низкоомные или высокоомные громкоговорители). К конструктивным признакам относятся: устройство подвижной системы (один диффузор или два, одна звуковая катушка или две, одиночный или спаренный громко­говоритель), устройство магнитной системы, форма диффузора — круглая или овальная. К эксплуатационным признакам относятся температурные и климатические условия работы громкоговорителя и его влагостойкость. Согласно ГОСТ 9010-67 сокращенные обозна­чения громкоговорителей имеют следующее значение: первая цифра указывает номинальную мощность громкоговорителя в ваттах, бук­вы указывают тип громкоговорителя (ГД — громкоговоритель элек­тродинамический, КЗ — колонка звуковая), вторая — номер разра­ботки громкоговорителя. Третья цифра указывает значение частоты механического резонанса, если этот тип громкоговорителя выпуска­ется с различными резонансными частотами. Громкоговорители, предназначенные для работы в тропических условиях, имеют в кон­це обозначения букву Т.

 

Следующий раздел >>

Раздел 4. Основные показатели электродинамических громкоговорителей

Как устроен и работает громкоговоритель?

Громкоговоритель — устройство, которое преобразовывает электрические сигналы в акустические, излучая их в окружающее пространство. В функциональном плане такие устройства имеют схожесть с телефонами, однако последние не предназначаются для излучения звуковых волн.

Что такое рупорный громкоговоритель?

Наиболее распространенный тип громкоговорителей – рупорные. Они применяются в тех ситуациях, когда достигается высокий уровень громкости, однако не обязательно нужен высококачественный звук. Такие приборы используются для передачи сообщений на многолюдных мероприятиях, которые проводятся на открытом воздухе (центральные площади, парки, улицы, вокзалы, спортивные площадки, стадионы, выставочные комплексы и т. д.).

С помощью рупорных громкоговорителей проводится наружное и массовое оповещение на производстве, в судовых машинных отделениях, цехах, а также может передаваться сигнал тревоги или предупреждения. Зачастую их используют подразделения МЧС или полиции, а до недавнего времени приборы были широко распространены в киноиндустрии.

Их основное достоинство заключается в значительном звуковом давлении при невысоких мощностных затратах, что обеспечивает высокий коэффициент полезного действия (значение КПД – порядка 20%), а также высокую вероятность получения передаваемых сообщений даже при повышенном уровне шума.

Устройство громкоговорителя

Конструкция рупорного громкоговорителя отличается простотой и надежностью. Он имеет прочный и легкий каркас, который изготавливается из стали, алюминиевого сплава или пластика.

Внутри прибор состоит из таких деталей:

• электромагнитная катушка – является ключевым элементом конструкции и отвечает за передачу прямого излучения;
• магнит – обеспечивает создание магнитного поля;
• диафрагма – исполняет роль поршня для передачи звуковых волн;
• фазовый выравниватель – «уплотняет» колебания воздуха и обеспечивает их усиление во время прохождения по горловине;
• рупор – концентратор, задачей которого является увеличение звукового давления.

Конструкция прибора предусматривает возможность крепления его на любую поверхность. Для этого используется поворотная система, позволяющая выбирать наиболее подходящее направление для распространения звуковых волн.

Как работает громкоговоритель

Принцип работы рупорного громкоговорителя аналогичен таковому у микрофона и заключается в преобразовании электрического сигнала в звуковую волну. Механические колебания (вибрации воздуха) создаются подвижной частью устройства. Далее сгенерированный сигнал с определенной звуковой частотой поступает на специальный усилитель – динамик. Качество и мощность источника звука определяются особенностями электромагнитной катушки, которая состоит из медной проволоки.

Виды громкоговорителей

Громкоговорители классифицируются по электроакустическим, конструктивным и эксплуатационным параметрам. В первом случае подразумеваются полоса воспроизводимых частот, номинальная электрическая мощность, активное сопротивление звуковой катушки.

Конструктивные параметры включают в себя типы подвижной и магнитной систем, форму диффузора и т. д. Эксплуатационные параметры определяют температурные и климатические условия работы прибора, а также его устойчивость к воздействию влаги.

Головки рупорных громкоговорителей отличаются от головок громкоговорителей прямого излучения тем, что вместо излучения звука непосредственно в окружающее пространство для передачи звуковых волн используют предрупорную камеру и рупор. Такая конструкция позволяет согласовывать сопротивление излучения головки и акустическое сопротивление окружающей среды. В результате мощность акустики значительно возрастает.

Среди наиболее распространенных разновидностей громкоговорителей можно выделить:

• Громкоговоритель с выносным микрофоном – используется различными спасательными службами, пожарными и милицией. Отличается компактной конструкцией и небольшим весом, что позволяет переносить его вручную. Благодаря наличию микрофона, который подключается с помощью гибкого шнура, можно произвести запись коротких сообщений, после чего поставить их на «повтор».
• Громкоговоритель со встроенным микрофоном – от предыдущего типа отличается тем, что микрофон, усилитель мощности и отсек для батарей питания расположены монолитно, в одном корпусе, что делает прибор еще более компактным.

Также существуют электродинамические громкоговорители, в которых вместо рупора используется диффузор, превращающий механические колебания в акустические. В пьезоэлектрических моделях установлена металлическая пластина, которая контактирует с керамическим напылением, образуя звук. В последнее время получили распространение электретные модели, которые работают за счет наэлектризованной электретированной пленки.

рупорный, электродинамический ручной с усилителем и другие модели. Устройство и принцип работы. Сферы применения

Громкоговорители используются очень давно. Название этих устройств говорит само за себя – они способны громко передавать звуки. В сегодняшней статье мы узнаем о таком оборудовании, а также в каких сферах оно используется.

Что это такое?

Громкоговоритель являет собой специальное устройство, которое используется для воспроизведения громких звуков. Усиление исходящего от источника сигнала у современных агрегатов происходит механически или при помощи электроакустического способа. В охранно-пожарных устройствах комбинированного подвида громкоговорители обычно используются с целью оповестительного оборудования и прекрасно справляются со своими обязанностями. За счет применения этих технических устройств в комбинации с мощными световыми указателями заметно снижаются риски при эвакуации персонала или посетителей учреждений.

Качественные модели громкоговорителей, которые выпускают современные производители, перестали использоваться только в качестве предупредительных устройств на случай пожара.

Новое оборудование стало более значимым и применяется во многих других опасных ситуациях.

История создания

Александр Грэм Бэлл запатентовал первую электродинамическую головку как одну из составляющих частей телефона. Это произошло в 1876-1877 гг. А уже в 1878 году конструкцию усовершенствовал Вернер фон Сименс. В 1881 году Никола Тесла тоже сделал заявление об изобретении устройства похожего типа, но не занялся его патентованием. В это же время Томас Эдисон заполучил британский патент на систему, которая могла задействовать сжатый воздух в роли механизма звукового усиления в ранних роликовых фонографах, но в итоге установил обыкновенный рупор из металла.

В 1898 году Х. Шорт запатентовал устройство громкоговорителя, управление которого осуществлялось при помощи сжатого воздуха. После этого он продал права на свою разработку Чарльзу Парсонсу.

Часть компаний, среди которых были и Victor Talking Machine Company, и Pathe, специализировалось на выпуске проигрывателей, в конструкции которых присутствовали головки, управляемые сжатым воздухом. Но устройства указанного типа использовались ограниченно, потому что не могли выдавать хорошего качества звука. На низкой громкости стойкого звучания добиться было невозможно. Разновидности этих систем задействовались в звукоусилительных установках и в редких случаях в промышленных (в испытательной технике) масштабах.

Нынешняя конструкция головки, имеющей подвижную катушку, была разработана специалистом Оливером Лоджем в 1898 году. Принцип работы этой детали был запатентован в 1924 году Честером У. Райсом и Эдвардом У. Келлогом.

Первые ГД с электромагнитами отличались громоздкими габаритами. Постоянные магниты, отличающиеся высокой мощностью, были труднодоступными, поскольку стоили дорого. Обмотка электромагнита, которая назвалась полевой, намагничивается благодаря току, что идет по иной обмотке головки.

Качественный уровень акустических звукозаписывающих систем до наступления 1950-х годов был не самым высоким. Дизайн корпусной части устройств обновляется по сей день. Больше внимания стало уделяться и материалам, использующимся в производстве техники, что благотворно сказалось и на непосредственном качестве звукового воспроизведения.

Самыми весомыми усовершенствованиями можно считать новые рамы, введенные в работу технологии высокотемпературной адгезии, улучшенные технологии производства постоянных магнитов, усовершенствование измерительной техники.

Сферы применения

Громкоговорители – это полезные устройства, которые выполняют серьезную роль в области своего применения. Без такого оборудования не обходятся крупные или малые производственные цеха, поэтапные производства, где необходимо бесперебойное общение звеньев всего процесса. Связь громкоговорящего типа дает возможность донести до персонала необходимые изменения, касающиеся технологических процессов, экстренные известия, появившиеся в течение рабочего дня. Когда в промышленном помещении присутствует это звуковое оборудование, работники могут быть в курсе всех важных дел и изменений, не покидая своих рабочих мест.

При помощи громкоговорителей диспетчерские службы могут держать под контролем и аккумулировать подразделения для более слаженной и продуктивной работы, используя голосовые команды.

Нередко громкоговорители используются людьми для дополнительного заработка. В одну из обязанностей промоутеров сегодня входит проведение интересных презентаций и общение со своей целевой аудиторией. Чтобы охватить как можно больше людей, понадобится продемонстрировать не только слаженную и красивую, но и достаточно громкую речь. Чтобы не испортить собственные голосовые связки постоянными криками, целесообразно задействовать ручную модель громкоговорителя. Модели поясного типа давно используются промоутерами, поскольку они удобные и компактные, их не нужно постоянно носить в руках.

В местах с большим скоплением людей и на пляжах всегда в обязательном порядке устанавливают уличные громкоговорители. Держа под контролем уровень безопасности в подобных условиях, охранная служба либо администрация площади вправе сделать то или иное заявление, либо предупредить людей об опасности.

Устройство и принцип работы

Схема современного громкоговорителя состоит из нескольких основных деталей. Устроено оборудование из таких основных систем:

• ЭЛ – электрические подсистемы;
• ЭМ – электромеханические подсистемы;
• МА – механико-акустическая система;
• АК – акустическая подсистема.

Если рассматривать с технической точки зрения, громкоговоритель – это такой электроакустический преобразователь.

Работает устройство, основываясь на взаимодействии проводника и магнитного поля. Когда подается ток магнитного полюса, происходит формирование поля. В нем и находится проводник (обычно – это катушка), на который действует электромагнитная сила. Она будет стремиться вытолкнуть проводник из магнитного поля, формируя колебания. Катушка жестко соединяется с диффузорной деталью, которая также начинает колебаться. За счет таких действий и создаются нужные звуковые волны.

Катушка являет собой каркас, который обматывается проводом из меди или алюминия. Количество слоев обычно является четным, поскольку выводы катушки должны быть с одной стороны, а для этого понадобится от 2-х до 4-х слоев обмотки. Каркас скрепляется специальным лаком. Выводы проклеиваются максимально надежно и крепко и к диффузору, и к каркасному основанию.

В конструкции громкоговорителя присутствует еще один важный элемент – центрирующая шайба. Эта деталь задает нужное положение звуковой катушки, что находится в магнитном поле. Шайба более жесткая, чем проводник, потому она отвечает за поддержание основного резонанса подвижной системы устройства.

В конструкции имеется диффузор. Это один из лучших элементов, который определяет электроакустические характеристики оборудования. Он отличается характерной конической формой, поскольку на высоких и средних частотах зоны диффузора колеблются с различными фазами и амплитудами. Также могут быть применены диффузоры, имеющие овальную или округлую форму.

Обзор видов

Современные модели громкоговорителей бывают разными. Они отличаются по многим критериям и параметрам. Их может отличать диапазон воспроизводимых частот, непосредственная комплектация, форм-фактор и многие другие характеристики. Познакомимся поближе с различными подвидами такой техники и узнаем побольше об их особенностях.

По способу излучения

В зависимости от того, каким способом осуществляется излучение звука, громкоговорители делятся на нижеперечисленные варианты.

• Электродинамический. Это такой подвид устройства, в котором источником механических колебаний диффузора выступает облегченная катушка. Она перемещается в поле высокомощного магнита. Такой агрегат завоевал большую популярность и широкое распространение.

• Электростатический. Этот способ излучения основан на электростатическом взаимодействии специальных тонких мембран. Между ними имеет место высокое напряжение.

• Пьезоэлектрический. Указанный вид излучения основывается на пьезоэффкте.

• Электромагнитный. Рупор этого типа имеет в своей конструкции магнитные материалы, из которых сделан диффузор. Он перемещается под воздействием магнитного поля электрического магнита.

• Ионофон. Предполагает схему, в которой отсутствует диффузор. Воздушные колебания образуются под воздействием электрозаряда.

Модели на базе динамических головок специальных видов.

По способу подключения к усилителю

Исходя из этого критерия, выделяются разные виды громкоговорителей. Техника может иметь цифровой или аналоговый тип подключения. Первый вариант осуществляется при помощи специальных разъемов и так называемых «тюльпанов». Цифровой же способ подключения предусматривает использование оптического кабеля.

Исходя из конкретной модели усилителя, вместо привычных стандартных разъемов под штекер может иметь место зажим для «голых» проводов. Этот метод подключения нельзя назвать самым удобным. Простые обыватели скептически относятся к подобному решению, хотя технически оно оказывается более практичным, поскольку здесь нет лишних соединений. В последних всегда есть дополнительное сопротивление, которое негативно сказывается на качестве звучания.

По характеристикам

Исходя из основных характеристик, современные разновидности громкоговорителей делятся на категории.

• Двухполосный. Обычно это активные устройства с широким рабочим диапазоном. Часто используются в качестве настенных элементов, но встречаются и потолочные подтипы. Используются в противопожарных системах и встречаются довольно часто. Имеют относительно небольшие размеры. Различаются по мощностному уровню.

• Беспроводной. Сегодня в продаже можно встретить высококачественные и относительно недорогие громкоговорители беспроводного типа. Это удобные портативные устройства, которые часто покупают экскурсоводы, аниматоры или учителя. Встречаются многофункциональные экземпляры с дополнительными опциями и микрофоном.

• Широкополосные. Хорошим качеством звучания могут похвастаться эти разновидности громкоговорителей. Эти модели могут отличаться частотным диапазоном и дизайнерским оформлением.

• Взрывозащищенный. Эта рупорная модель (простонародное название – «колокол») часто устанавливается в обстановке промышленных объектов, где присутствуют взрывоопасные зоны.

Многие устройства этого типа могут использоваться не только для передачи звуков, но и речевых сообщений.

По конструктивному исполнению

Громкоговорители разделяются в соответствии со своей конструкцией. Очень популярны сегодня относительно недорогие ручные модели, представленные в широком ассортименте. Эти варианты могут быть переносными. Обычно они имеют небольшие размеры и вес.

Также существуют встраиваемые громкоговорители. Это часто двухполосные варианты, которые устанавливают на стенах или на потолке. Они не бросаются в глаза и почти не привлекают к себе внимания. Чаще всего в продаже встречаются встраиваемые модели белого цвета.

К отдельной категории можно отнести подвесные громкоговорители. Эти устройства могут иметь самые разные формы и показатели мощности. Продаются отдельные экземпляры для помещения и более экстремальных условий.

Функциональные

Сегодняшние модели громкоговорителей могут похвастаться богатыми функциональными возможностями. В эксплуатации эти технические устройства демонстрируют себя более практичными и полезными. Рассмотрим, какими бывают современные функциональные громкоговорители.

• Студийного контроля. Другими словами, это акустический монитор, то есть акустическая система как громкоговоритель в соответствующем оформлении. Обычно это экземпляры небольшой мощности, но с гладкой АЧХ. Применяются эти устройства в звукозаписывающих студиях с целью контроля баланса музыкальных инструментов. Звучание данного оборудования идеально четкое и чистое, поэтому его часто применяют для прослушивания и записи практически любых жанров музыки.

• Настольный. Эти разновидности громкоговорителей чаще имеют компактные размеры и маленький вес. Предназначаются для воспроизведения речевых сообщений о пожаре и прочих чрезвычайных ситуациях. Нередко именно настольное оборудование используют для трансляции специальных звуковых сигналов. Часто в наборе с этим устройством идет микрофон.

Разумеется, на этом функциональная «начинка» современных громкоговорителей не заканчивается.

Сегодняшние производители выпускают все новые и качественные устройства, дополненные актуальными для нашего времени разъемами, системой обратной связи, емкими аккумуляторами, удобными ремешками для переноски и многими другими оснащениями.

Как выбрать?

Ассортимент громкоговорителей по-прежнему неустанно растет и пополняется новыми многозадачными моделями, отличающимися простым и максимально удобным управлением. Такое звуковоспроизводящее оборудование сегодня применяется во многих сферах, поэтому спрос на него не падает.

Если вы решили приобрести качественный громкоговоритель, вам стоит отталкиваться от ряда основных критериев.

1. Первое, что вам нужно будет сделать, – это определиться с целью покупки. Для решения разных задач покупаются разные устройства. Все зависит от конкретного типа техники и ее технических характеристик.
2. Если вы покупаете встраиваемую модель громкоговорителя, стоит согласовать ее параметры и параметры помещения, в котором устройство будет установлено. Чаще всего для этого берут двухполосные экземпляры. Подбирая эту модель, обсудите с продавцом, для какой обстановки вы покупаете ее.
3. Обратите внимание на диапазон частот техники. Нужно помнить о том, что человеческое ухо способно уловить частоты только в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. Ни один из существующих динамиков не может воспроизвести абсолютно весь слышимый диапазон частот. Качество звукового воспроизведения в любом случае будет отличаться от требуемого.
4. Учтите номинальную мощность оборудования. Сегодня выпускаются самые разные модели громкоговорителей. Есть и маломощные, и средние, и мощные варианты, выдающие очень громкий звук.
5. Убедитесь в том, что пользоваться устройством вам будет удобно. Особенно это касается настольных и переносных вариантов, которые надо носить в руках. Желательно убедиться в том, что в использовании техника будет удобной, еще в магазине и до оплаты.
6. Внимательно осмотрите аудиоконструкцию, которую собрались покупать. Неважно, для каких целей вы подобрали громкоговоритель. Любая модель должна быть собрана «на совесть», без плохо закрепленных или поврежденных деталей. Убедитесь в том, что все нужные элементы конструкции находятся на своих местах. Ни на одной из возможных поверхностей техники не должно быть ни потертостей, ни сколов, ни царапин, ни любых других недочетов.
7. Многие покупатели недооценивают важность привлекательного дизайна качественного громкоговорителя. Разумеется, это не самый важный и весомый критерий, но его тоже лучше учесть. Особенно это касается тех случаев, когда оборудование покупается для проведения рекламных акций и презентаций.
8. Сегодня качественные и надежные громкоговорители самых разных категорий выпускают многие известные и крупные бренды. Если вы решили приобрести долговечную модель, которая не будет подвержена поломкам и выдаст хороший звук, то вам не стоит экономить, покупая дешевые китайские изделия низкого качества.

Берите исключительно брендовые экземпляры.

Громкоговорители встречаются не во всех магазинах. Такие вещи нужно покупать в специализированных торговых точках, где они будут продаваться в сопровождении с гарантийными талонами. Очень много высококачественных брендовых моделей встречается в крупных интернет-магазинах, где можно выбрать понравившийся вариант и сделать заказ. Настоятельно не рекомендуется покупать подобное оборудование в сомнительных магазинах или на рынке. Здесь вы вряд ли сможете отыскать устройство, которое порадует вас хорошим звучанием. Да и срок службы этих товаров часто оказывается коротким, а качество сборки оставляет желать лучшего.

Обзор рупора громкоговорителя мегафона Спартак RD 8S, смотрите в следующем видео.

Устройство динамика (громкоговорителя).

Устройство, обозначение и основные параметры электродинамического громкоговорителя

Для начала расставим все точки над «i» и разберёмся в терминологии.

Электродинамический громкоговоритель, динамический громкоговоритель, динамик, динамическая головка прямого излучения – это разнообразные названия одного и того же прибора служащего для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в колебания воздуха, которые и воспринимаются нами как звук.

Звуковые динамики или по-другому динамические головки прямого излучения вы не раз видели. Они активно применяются в бытовой электронике. Именно громкоговоритель преобразует электрический сигнал на выходе усилителя звуковой частоты в слышимый звук.

Стоит отметить, что КПД (коэффициент полезного действия) звукового динамика очень низкий и составляет около 2 – 3%. Это, конечно, огромный минус, но до сих пор ничего лучше не придумали. Хотя стоит отметить, что кроме электродинамического громкоговорителя существуют и другие приборы для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в акустические колебания. Это, например, громкоговорители электростатического, пьезоэлектрического, электромагнитного типа, но широкое распространение и применение в электронике получили громкоговорители электродинамического типа.

Как устроен динамик?

Чтобы понять, как работает электродинамический громкоговоритель, обратимся к рисунку.

Динамик состоит из магнитной системы – она расположена с тыльной стороны. В её состав входит кольцевой магнит. Он изготавливается из специальных магнитных сплавов или же магнитной керамики. Магнитная керамика – это особым образом спрессованные и «спечённые» порошки, в составе которых присутствуют ферромагнитные вещества – ферриты. Также в магнитную систему входят стальные фланцы и стальной цилиндр, который называют керном. Фланцы, керн и кольцевой магнит формируют магнитную цепь.

Между керном и стальным фланцем имеется зазор, в котором образуется магнитное поле. В зазор, который очень мал, помещается катушка. Катушка представляет собой жёсткий цилиндрический каркас, на который намотан тонкий медный провод. Эту катушку ещё называют звуковой катушкой. Каркас звуковой катушки соединяется с диффузором – он то и «толкает» воздух, создавая сжатия и разряжения окружающего воздуха – акустические волны.

Диффузор может выполняться из разных материалов, но чаще его делают из спрессованной или отлитой бумажной массы. Технологии не стоят на месте и в ходу можно встретить диффузоры из пластмассы, бумаги с металлизированным покрытием и других материалов.

Чтобы звуковая катушка не задевала за стенки керна и фланец постоянного магнита её устанавливают точно в середине магнитного зазора с помощью центрирующей шайбы. Центрирующая шайба гофрирована. Именно благодаря этому звуковая катушка может свободно двигаться в зазоре и при этом не касаться стенок керна.

Диффузор укреплён на металлическом корпусе – корзине. Края диффузора гофрированы, что позволяет ему свободно колебаться. Гофрированные края диффузора формируют так называемый верхний подвес, а нижний подвес – это центрирующая шайба.

Тонкие провода от звуковой катушки выводятся на внешнюю сторону диффузора и крепятся заклёпками. А с внутренней стороны диффузора к заклёпкам крепится многожильный медный провод. Далее эти многожильные проводники припаиваются к лепесткам, которые закреплены на изолированной от металлического корпуса пластинке. За счёт контактных лепестков, к которым припаяны многожильные выводы звуковой катушки, динамик подключается к схеме.

Как работает динамик?

Если пропустить через звуковую катушку динамика переменный электрический ток, то магнитное поле катушки будет взаимодействовать с постоянным магнитным полем магнитной системы динамика. Это заставит звуковую катушку либо втягиваться внутрь зазора при одном направлении тока в катушке, либо выталкиваться из него при другом. Механические колебания звуковой катушки передаются диффузору, который начинает колебаться в такт с частотой переменного тока, создавая при этом акустические волны.

Обозначение динамика на схеме.

Условное графическое обозначение динамика имеет следующий вид.

Рядом с обозначением пишутся буквы B или BA, а далее порядковый номер динамика в принципиальной схеме (1, 2, 3 и т.д.). Условное изображение динамика на схеме очень точно передаёт реальную конструкцию электродинамического громкоговорителя.

Основные параметры звукового динамика.

Основные параметры звукового динамика, на которые следует обращать внимание:

• Номинальное электрическое сопротивление (Ом). Медный провод звуковой катушки обладает активным сопротивлением. Активное сопротивление – это сопротивление провода при постоянном токе. Его можно легко измерить с помощью цифрового мультиметра в режиме омметра. Читайте измерение сопротивления цифровым мультиметром.

  Но кроме активного сопротивления звуковая катушка обладает ещё и реактивным сопротивлением. Реактивное сопротивление образуется потому, что звуковая катушка, это, по сути, обычная катушка индуктивности и её индуктивность оказывает сопротивление переменному току. Реактивное сопротивление зависит от частоты переменного тока.

  Активное и реактивное сопротивление звуковой катушки образует полное сопротивление звуковой катушки. Оно обозначается буквой Z (так называемый, импеданс). Получается, что активное сопротивление катушки не меняется, а реактивное сопротивление меняется в зависимости от частоты тока. Чтобы внести порядок реактивное сопротивление звуковой катушки динамика измеряют на фиксированной частоте 1000 Гц и прибавляют к этой величине активное сопротивление катушки.

  В итоге получается параметр, который и называется номинальное (или полное) электрическое сопротивление звуковой катушки. Для большинства динамических головок эта величина составляет 2, 4, 6, 8 Ом. Также встречаются динамики с полным сопротивлением 16 Ом. На корпусе импортных динамиков, как правило, указывается эта величина, например, вот так – 8Ω или 8 Ohm.

  Стоит отметить тот факт, что полное сопротивление катушки где-то на 10 – 20% больше активного. Поэтому определить его можно достаточно просто. Нужно всего лишь измерить активное сопротивление звуковой катушки омметром и увеличить полученную величину на 10 – 20%. В большинстве случаев можно вообще учитывать только чисто активное сопротивление.

  Номинальное электрическое сопротивление звуковой катушки является одним из важных параметров, так как его необходимо учитывать при согласовании усилителя и нагрузки (динамика).

• Диапазон частот – это полоса звуковых частот, которые способен воспроизвести динамик. Измеряется в герцах (Гц). Напомним, что человеческое ухо воспринимает частоты в диапазоне 20 Гц – 20 кГц. И, это только очень хорошее ухо :).

  Никакой динамик не способен точно воспроизвести весь слышимый частотный диапазон. Качество звуковоспроизведения будет всё-равно отличаться от того, что требуется.

  Поэтому слышимый диапазон звуковых частот условно разделили на 3 части: низкочастотную (НЧ), среднечастотную (СЧ) и высокочастотную (ВЧ). Так, например, НЧ-динамики лучше всего воспроизводят низкие частоты – басы, а высокочастотные – «писк» и «звон» – их поэтому и называют пищалками. Также, есть и широкополосные динамики. Они воспроизводят практически весь звуковой диапазон, но качество воспроизведения у них среднее. Выигрываем в одном – перекрываем весь диапазон частот, проигрываем в другом – в качестве. Поэтому широкополосные динамики встраивают в радиоприёмники, телевизоры и прочие устройства, где порой не требуется получить высококачественный звук, а нужна лишь чёткая передача голоса и речи.

  Для качественного воспроизведения звука НЧ, СЧ и ВЧ-динамики объединяются в едином корпусе, снабжаются частотными фильтрами. Это акустические системы. Так как каждый из динамиков воспроизводит только свою часть звукового диапазона, то суммарная работа всех динамиков значительно увеличивает качество звука.

  Как правило, низкочастотные динамики рассчитаны на воспроизведение частот от 25 Гц до 5000 Гц. НЧ-динамики обычно имеют диффузор большого диаметра и массивную магнитную систему.

  Динамики СЧ рассчитаны на воспроизведение полосы частот от 200 Гц до 7000 Гц. Габариты их чуть меньше НЧ-динамиков (зависит от мощности).

  Высокочастотные динамики прекрасно воспроизводят частоты от 2000 Гц до 20000 Гц и выше, вплоть до 25 кГц. Диаметр диффузора у таких динамиков, как правило, небольшой, хотя магнитная система может быть достаточно габаритная.

• Номинальная мощность (Вт) – это электрическая мощность тока звуковой частоты, которую можно подвести к динамику без угрозы его порчи или повреждения. Измеряется в ваттах (Вт) и милливаттах (мВт). Напомним, что 1 Вт = 1000 мВт. Подробнее о сокращённой записи числовых величин можно прочесть здесь.

  Величина мощности, на которую рассчитан конкретный динамик, может быть указана на его корпусе. Например, вот так – 1W (1 Вт).

  Это значит, что такой динамик можно легко использовать совместно с усилителем, выходная мощность которого не превышает 0,5 – 1 Вт. Конечно, лучше выбирать динамик с некоторым запасом по мощности. На фото также видно, что указано номинальное электрическое сопротивление – 4Ω (4 Ом).

  Если подать на динамик мощность большую той, на которую он рассчитан, то он будет работать с перегрузкой, начнёт «хрипеть», искажать звук и вскоре выйдет из строя.

  Вспомним, что КПД динамика составляет около 2 – 3%. А это значит, что если к динамику подвести электрическую мощность в 10 Вт, то в звуковые волны он преобразует лишь 0,2 – 0,3 Вт. Довольно немного, правда? Но, человеческое ухо устроено весьма изощрённо, и способно услышать звук, если излучатель воспроизводит акустическую мощность около 1 – 3 мВт на расстоянии от него в несколько метров. При этом к излучателю – в данном случае динамику – нужно подвести электрическую мощность в 50 – 100 мВт. Поэтому, не всё так плохо и для комфортного озвучивания небольшой комнаты вполне достаточно подвести к динамику 1 – 3 Вт электрической мощности.

Это всего лишь три основных параметра динамика. Кроме них ещё есть такие, как уровень чувствительности, частота резонанса, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ), добротность и др.

Порой на практике приходится соединять несколько динамиков или акустических систем. А что нужно знать при этом? Подробности в статье – Как соединять динамики?

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Принцип работы микрофона и громкоговорителя

Звук (а точнее энергия колеблющихся частиц, которую мы слышим при движении звуковых волн) способен преодолеть лишь небольшое расстояние до тех пор, пока не рассеется в пространстве вокруг нас. До самого конца девятнадцатого века, пока не изобрели электрические микрофоны, люди не располагали возможностью передавать звуки на большие расстояния. Единственное, что можно было сделать — крикнуть погромче, но и это ненамного улучшало результат. Нельзя, находясь, например, в Владивостоке, крикнуть так громко, чтобы вас услышали в Калининграде. Нельзя было и сохранить сказанное в 1715 году так, чтобы это можно было услышать сотню лет спустя. Однако в наше время это вполне возможно: преобразуя энергию звуковых волн в электрическую, а затем в информацию, пригодную для хранения, современные микрофоны помогают пересылать звуки голосов, музыку, окружающий нас шум не только в другое место, но и в другое время. Как же устроены микрофоны? Давайте разберёмся!

Микрофон – это громкоговоритель наоборот

Внешне микрофоны очень отличаются от громкоговорителей, поэтому большинство людей и представить себе не могут, насколько они похожи. Если вы знакомы с принципом работы громкоговорителя, можно сказать, что вы постигли и принцип работы микрофона. Ведь микрофон — это громкоговоритель, в котором всё устроено наоборот!

Внутри громкоговорителя электричество подается на катушку, на которую намотан тонкий медный провод, также проходящий вокруг или напротив постоянного магнита. Переменный электрический ток в катушке создает вокруг нее магнитное поле, которое взаимодействует с постоянным магнитом. В результате катушка начинает двигаться. Катушка соединена с большим плоским диском — диффузором (диафрагмой). Так что, когда катушка движется, приходит в движение и диффузор. Движущийся вперед-назад диффузор как бы выталкивает воздух, создавая те самые звуковые волны, которые мы слышим.

В микрофоне присутствуют почти те же самые детали, однако работают они совершенно наоборот.

Внешне микрофоны очень отличаются от громкоговорителей, поэтому большинство людей и представить себе не могут, насколько они похожи.

Как работают микрофоны

Как же микрофон трансформирует звуковую энергию в электрическую? Примерно так:

• Когда вы говорите, звуковая энергия посредством звуковых волн достигает микрофона. Напомню вам, что любой звук, который мы слышим, — это энергия колебаний частиц воздуха, в котором распространяются звуковые волны.
• Внутри микрофона мембрана из очень тонкого пластика и гораздо меньшего размера, чем диффузор в громкоговорителе, колеблется под воздействием звуковых волн.
• Катушка, прикрепленная к мембране, тоже приходит в движение.
• Постоянный магнит создает магнитное поле, проходящее сквозь катушку. Движущаяся вперед-назад в этом поле катушка порождает электрический ток.
• Из микрофона ток поступает в усилитель или в звукозаписывающее устройство. Вуаля, мы только что преобразовали звук в электричество! Направив ток в звукозаписывающую аппаратуру, можно сохранить звук на веки вечные. Или же можно увеличить силу тока и направить его в колонки, снова превратив электричество в звук, но куда большей громкости. Именно так работают системы местного оповещения, гитарные усилители и эстрадная акустика.

Постоянный магнит создает магнитное поле, проходящее сквозь катушку. Движущаяся вперед-назад в этом поле катушка порождает электрический ток.

Типы микрофонов

Несмотря на то, что все микрофоны преобразуют звуковую энергию в электрическую, они делятся на несколько видов в зависимости от небольших различий в принципе работы.

Динамические микрофоны — это самые обычные микрофоны с мембранами, магнитами и катушками. В конденсаторных микрофонах мембрана приводит в движение пластины конденсатора (устройство, накапливающее заряд и энергию электрического поля), вследствие чего вырабатывается электричество. Большинство микрофонов — всенаправленные, они одинаково качественно улавливают звуковые волны со всех сторон. Если вам нужно записать, например, голос журналиста на оживленной улице или трель птицы, сидящей высоко на ветке, лучше использовать однонаправленный микрофон, который улавливает звуковые волны только конкретного направления. Кардиоидные и гиперкардиоидные микрофоны лучше всего воспринимают звуки, источник которых расположен впереди или сбоку от микрофона. Если начертить диаграмму направленности такого микрофона, она будет похожа на сердце, отсюда и название. Существуют также микрофоны-пушки, которые можно «нацелить» на конкретную область — они обладают очень высокой степенью направленности. Беспроводные микрофоны работают с помощью радиопередатчика, который передает сигналы к усилителю или другой звуковой аппаратуре (поэтому их часто называют радиомикрофоны).

Переговорные устройства

Переговорные устройства используются как в качестве детской радио-няни, так и в офисах, позволяя начальнику общаться с подчиненными (или наоборот). Стандартный набор включает в себя две телефонные трубки, расположенные в разных комнатах и соединенные между собой медным кабелем. В каждой трубке есть динамик и пара кнопок. Динамик используется как микрофон (поглощает звук) или как громкоговоритель (выдает звук) в зависимости от того, говорите вы или слушаете.

Давайте представим: Анна (начальник) и Виктор (секретарь) сидят в соседних комнатах. Виктору нужно предупредить Анну, что через полчаса состоится совещание, поэтому он берет трубку и нажимает кнопку вызова. Переговорное устройство Анны издает сигнал, и она нажимает кнопку «разговор». Динамик в трубке Анны сейчас работает как микрофон. Анна говорит в трубку, и звуковая энергия ее голоса трансформируется в переменный ток, передающийся по кабелю в телефонную трубку Виктора. Когда электрический ток достигает динамика трубки Виктора, электричество вновь превращается в звуковые волны, и Виктор слышит голос Анны. Когда Анна заканчивает говорить, наступает очередь Виктора. Он нажимает кнопку «разговор» на своей трубке, и динамики меняются своими функциями. Теперь динамик Виктора становится микрофоном, улавливая его голос и превращая его в электрическую энергию, которая возвращается по проводу в кабинет Анны. Динамик в трубке Анны становится громкоговорителем, и она слышит, что хочет сказать ей Виктор.

Беспроводные переговорные устройства

С научной точки зрения, такие устройства наиболее интересны: они наглядно показывают, что громкоговорители и микрофоны — это противоположности. С точки зрения пользователя, это просто более удобный тип переговорных устройств. Некоторые из них умещают в трубке и микрофон, и громкоговоритель, так что собеседники могут говорить одновременно. Беспроводные переговорные устройства больше похожи на портативные рации. Для работы им не нужны неудобные провода и кабели. Хотя есть и такие, которые подключаются в розетку и раздают сигналы по электрической сети. (Такой принцип работы чем-то похож на технологию BPL — технологию широкополосного доступа через линии электропередачи).

Сделайте свой собственный микрофон!

У вас нет микрофона? Все те знания о микрофонах, которые вы только что получили, позволят вам с легкостью собрать свой собственный. Вам понадобится лишь подключить вставные наушники к разъему для микрофона и попробовать что-либо сказать. Такой небольшой трюк сработает с аудио-аппаратурой, однако не факт, что ваш компьютер его воспримет. Всё потому, что ваши наушники имеют штекер типа «стерео-джек», а разъем для микрофона предусматривает моно-штекер (также как и звуковая карта вашего компьютера скорее всего обрабатывает моно-звук). Однако попробуйте и посмотрите, что выйдет. Возможно понадобится настроить звуковую карту с помощью панели управления на компьютере или в настройках звука. Если удача на вашей стороне, вы обнаружите, что один из наушников стал работать как микрофон, в то время как с другим ничего не произошло (из-за несоответствия между стерео-штекером и моно-разъемом). Мы подключали наушники прямо к разъему для микрофона на компьютере и получали отличный микрофон, который работает в скайпе, однако с помощью системы записи звука Windows звук не записывается. Если хотите записать стерео-звук на компьютер с помощью микрофона, лучше использовать внешнюю звуковую карту (например Defender Audio USB).

Это интересно:

Устройство современных микрофонов и динамиков

Работа всей современной аудиоаппаратуры основана на использовании процесса обработки, передачи и усиления путём преобразования звуковых частот в электрический сигнал и обратно. При этом динамики и микрофоны становятся важнейшими составляющими подобного оборудования.

Что такое акустика

У понятия «акустика» достаточно много значений, каждое из которых связано со звуком. Но в первую очередь это наука о звуке, его физической природе, принципах возникновения, восприятия, распространения. Одним из её разделов является электроакустика, которая позволяет исследовать вопросы приёма, воспроизведения, а также записи звуковой информации при помощи техники.

Именно в рамках таких научных изысканий изучаются вопросы формирования и развития систем вещания, телевидения, радиотелефонной связи, систем звукоусиления. Когда же речь идёт об электрической аппаратуре акустика (или акустическая система) представляет собой устройство, которое используется для преобразования токовых сигналов в звуковое колебание.

Конструкция микрофона и динамика

Конструктивно динамики (динамические головки, громкоговорители) состоят из нескольких основных конструктивных элементов:

1. Магнитов,
2. Катушек, намотанных на каркас,
3. Диффузоров.

Внутри каркаса с катушкой располагается постоянный магнит-сердечник, с помощью которого при подаче сигнала на вход образуется магнитное поле. При этом катушка начинает своё движение, характер которого зависит от поданных сигналов и их амплитуды (с её снижением уменьшается и ход самой катушки). Одновременно с катушкой двигается и диффузор, присоединённый к катушке, создавая при этом в воздухе звуковые колебания.

Микрофон по своей конструкции фактически повторяет динамик: его диффузор принимает воздушные колебания, а катушка напрямую связана с ним и магнитом внутри. Основным отличием стало то, что катушка динамической головки имеет меньше витков в сравнении с катушкой, которая устанавливается в микрофоне.

Устройство и принцип действия микрофона

Принцип работы любого микрофона вне зависимости от особенностей его конструктивного исполнения заключается в воздействии на тонкую мембрану звуковых колебаний воздуха. В результате мембранные колебания становятся причиной возбуждения электрических колебаний. В зависимости от типа устройства могут быть использованы различные технологии и физические явления: микрофон может быть

• Электродинамическим
  • Ленточным, когда материалом для катушки служит гофрированная алюминиевая фольга;

  • Катушечным, оснащённым диафрагмой в кольцевом зазоре магнита, при колебаниях которой под действием звуковых волн катушка пересекается силовыми линиями и в ней наводится ЭДС;

• Пьезоэлектрическим, работа которого основана на использовании кристаллических пластинок;

• Конденсаторным, оснащённым конденсатором, ёмкость которого изменяется во время звуковых колебаний при вибрации одной из обкладок (для этого она изготавливается из эластичного материала).

Основными техническими параметрами всех микрофонов является их

1. Чувствительность – отношение выходного напряжения к звуковому давлению при заданном уровне частоты (в большинстве случаев она составляет 1000 Гц): чем она ниже, тем меньше чувствительность микрофона;
2. Акустическая характеристика, которая определяется интенсивностью влияния звукового поля;
3. Уровень собственного шума,
4. Амплитудно-частотная характеристика, зависящая от особенностей звуковых колебаний;
5. Направленность, которая определяется зависимостью чувствительности аппарата от его расположения по отношению к источнику звука.

Устройство и принцип действия динамика

Работа любой динамической головки основана на использовании в составе конструкции кольцевого магнита с полюсами, которые размещены на его плоской стороне, и его поля. Замкнутое магнитное поле при этом формируется за счёт использования стальных листов с обеих сторон элемента. Полученная система играет роль магнитопровода и по своей форме и размеру полностью совпадает с параметрами магнита.

Равномерность распределения магнитных линий обеспечивается за счёт вставленного в центральное отверстие стального цилиндра. Разница в диаметрах цилиндра и отверстия в магните определяется конструкцией катушки. В полученном зазоре происходит концентрация магнитного поля.

Катушка индуктивности, размещённая в зазоре, всегда погружается внутрь зазора на половину высоты, что позволяет обеспечить её одинаковый ход во время работы динамика в обе стороны. Подключение к катушке к источнику питания в зависимости от совпадения полярности катушки и самого магнита (при одной её совпадении она выталкивается, при противоположных значениях – втягивается) фактически обеспечивает работу всего устройства.

Для того чтобы добиться механического движения воздуха катушка фиксируется на жёстком цилиндре с бумажным конусом. При перемещении катушки конус также будет двигаться и появится звук. Исключить любые искажения помогает фиксация полученной конструкции при помощи диффузородержателя и центрирующей шайбы.

Читайте также: Что такое цифровой микрофон?

Как работают громкоговорители: основы для начала

Несмотря на значительный прогресс в дизайне и производстве громкоговорителей, основы технологии драйверов громкоговорителей не изменились почти за 100 лет: динамический драйвер 1925 года Эдварда Келлогга и Честера Райса все еще это основа практически всех громкоговорителей, представленных сегодня на рынке, от громкоговорителей в вашем телефоне до громкоговорителей в системе домашнего кинотеатра.

а как работают колонки ? Начнем с основ.

Примечание редактора: эта статья была обновлена ​​12 марта 2021 г. и теперь включает дополнительную техническую информацию.

Как работают колонки: основы

Драйвер громкоговорителя — это необработанный электроакустический компонент, который заставляет громкоговоритель работать. Его функция как преобразователя — преобразовывать энергию из одной формы в другую. В частности, этот преобразователь преобразует усиленные электрические волны от вашего воспроизводящего устройства, будь то ваш телефон или картридж проигрывателя, в волны звукового давления в воздухе, которые ваши уши могут обнаружить.

Википедия
Драйвер динамика: простой, но блестящий электромагнитный двигатель

Усилитель подает сигнал на две клеммы на задней панели динамика. Эти клеммы пропускают ток в цилиндрическую катушку провода, которая подвешена в круговом зазоре между полюсами постоянного магнита. Эта катушка движется вперед и назад внутри магнитного поля, поскольку ток, проходящий через нее, меняет направление с приложенным сигналом в соответствии с законом Фарадея. Центр конуса динамика прикреплен к одному концу, который движется вперед и назад подвижной катушкой.Этот конус удерживается по краям герметичной подвеской или подвесом. Когда конус движется, он толкает и втягивает окружающий воздух; тем самым он создает в воздухе волны давления, называемые звуком.

Так вот как работает драйвер динамика, но почему кажется, что он всегда вмонтирован в коробки? Если драйвер издает звук сам по себе, для чего нужна коробка? А как насчет иллюминаторов и других обломков?

Почему динамики устанавливаются в коробках?

Каждый полочный динамик Fluance Ai40 оснащен 1-дюймовым высокочастотным динамиком и 5-дюймовым динамиком.

При движении диффузора динамика создается волна давления как спереди, так и сзади. Когда он движется к вам, толкая воздух и создавая положительное давление, он одновременно тянет за собой воздух, создавая отрицательное давление. Если длина волны, которая соответствует частоте воспроизводимого сигнала, велика по сравнению с размером драйвера, давление, создаваемое двумя сторонами драйвера, будет эффективно компенсировать друг друга. Таким образом, на любом полезном расстоянии низкие частоты (басы) не слышны.Если вы хотите попробовать это дома, выньте драйвер из корпуса. Вы заметите «металлическое» качество звука по сравнению с тем, как звучал динамик в собранном виде.

Для того, чтобы динамик нормально функционировал на всех частотах, мы должны предотвратить волну давления, создаваемую задней частью диффузора динамика, чтобы она не подавляла волну, создаваемую передней частью диффузора. Если бы вы установили драйвер на большом жестком листе материала (перегородке), вы могли бы добиться того же эффекта. Перегородка должна быть большой, чтобы предотвратить подавление низких частот, поэтому в большинстве приложений это непрактично.Закрытые коробки позволяют сделать это более практичным способом.

Не все корпуса динамиков имеют форму коробки…

Комбинация механических свойств динамика и размера коробки определяет низкочастотные характеристики собранной акустической системы закрытого типа. Не вдаваясь в сверхтехнологию, воздух в коробке действует как пружина, которую конус толкает и натягивает, и эта система имеет резонансную частоту, ниже которой ее выходная мощность значительно падает.

Громкоговорители должны быть герметичными: утечки в коробке позволяют отмену, которой мы хотим избежать.

Почему в некоторых динамиках есть отверстия?

Возможно, вы заметили, что у многих корпусов динамиков есть круглые отверстия, а иногда и прорези, обычно спереди или сзади. То, что вы видите, — это порты или вентиляционные отверстия, и это указывает на то, что называется корпусом фазоинвертора.

Корпус фазоинвертора работает практически так же, как когда вы обдуваете открытую пивную бутылку воздухом и звучит нота. Нота меняется в зависимости от количества жидкости в бутылке, потому что изменяется объем воздуха внутри бутылки.Если бы вы могли растянуть стеклянное горлышко бутылки, это тоже изменило бы ноту. Это резонансная система, которую можно настроить, регулируя размеры порта (горлышко бутылки) или объем корпуса (бутылки).

Этот динамик с фазоинвертором имеет задний порт для басов.

При правильной настройке это создает резонанс чуть ниже точки, в которой отклик громкоговорителя обычно снижается, эффективно расширяя басовые характеристики системы. Чтобы это работало правильно, настройка порта рассчитывается для конкретного драйвера в конкретном корпусе.Если вы замените драйвер на другой тип, даже если это тот же диаметр диффузора, настройка бокса и порта больше не будет подходящей, и это будет звучать неправильно.

Громкоговорители, в которых используются пассивные излучатели, работают по тому же основному принципу, но с массивным диффузором без источника питания, создающим басовый резонанс с замкнутым объемом воздуха.

Твитеры и вуферы

Теперь вы, возможно, заметили, что в большинстве громкоговорителей, особенно когда они становятся больше, чем маленькие портативные штанги, вы можете видеть более одного динамика, обычно меньшего диаметра поверх большего.

Эти динамики имеют два размера динамиков: высокочастотные динамики выше и низкочастотные динамики ниже

Есть несколько причин, по которым динамики используют несколько динамиков разного размера. Хотя это правда, что один драйвер может покрыть почти весь звуковой спектр самостоятельно, существует ряд ограничений, с которыми он сталкивается. Если динамик небольшой, он не может перемещать много воздуха и ему будет сложно воспроизводить басы на нужном уровне.

Подробнее: описание типов драйверов

Более крупные драйверы могут перемещать больше воздуха, но проблема в том, что динамики становятся более направленными по мере увеличения воспроизводимых ими частот.Это называется сиянием.

По мере увеличения частоты соответствующая длина волны уменьшается; динамики обычно начинают излучать на частоте с длиной волны, равной диаметру излучающего конуса. Это означает, что вы услышите более высокие частоты, только если вы окажетесь прямо на оси с динамиком. Это не способствует сбалансированному звучанию или хорошему динамику. Простое решение — использовать драйверы разных размеров, каждый из которых предназначен для воспроизведения определенного диапазона частот — различных частей слышимого спектра (низкие и высокие частоты или низкие, средние, высокие частоты).

НЧ-динамики, твитеры и порты, о боже!

Эта концепция работает в тандеме с частотно-разделительной сетью в блоке громкоговорителей, называемой кроссовером. Кроссовер передает правильный частотный диапазон каждому типу драйверов: твитеры для высоких частот и вуферы для низких частот.

Почему стоит знать, как работают колонки

Для того, чтобы слушать и получать от них удовольствие, необязательно знать научные основы, лежащие в основе динамиков. Но если вы собираетесь потратить серьезные деньги на аудиооборудование, всегда полезно сначала вооружиться некоторыми знаниями.Небольшие базовые знания помогут вам понять, почему были приняты определенные дизайнерские решения, как они влияют на звук, и помогут вам определить продавцов змеиного масла.

Знание того, как работают динамики, также может помочь в диагностике проблем. И если эта статья заинтересует вас, чтобы узнать больше, в Интернете есть множество ресурсов, где вы можете узнать, как собрать их самостоятельно из легкодоступных частей.

Как работают колонки: понимание воспроизведения звука [Инфографика]

Специалисты ORA объяснили основной продукт каждой студии.

Осмотрите свою студию.

Скорее всего, есть оборудование, которое есть и в любой другой студии. Возможно, вы думаете о ноутбуке, или, возможно, MIDI-контроллере, или, может быть, даже о какой-то DAW.

Но ответ проще. Они существуют вечно. Задолго до того, как мы могли мгновенно открывать аудиоклип и записывать что-либо за секунды. На самом деле мы часто принимаем их как должное…

Это надежный динамик.

Они — самый важный компонент любой студии — и повсюду противники соседей.

Будь то наушники или мониторы, мы все в какой-то момент нуждаемся в них, чтобы сочинять музыку и наслаждаться ею. Но, несмотря на их универсальную полезность, вопрос о том, как работают спикеры, не так широко известен.

Итак, чтобы пролить свет на то, как работают динамики, мы поговорили с ORA Sound. Это команда из Монреаля (как и LANDR!), Работающая на передовых рубежах в области технологий воспроизведения звука (кто может лучше научить нас всех о колонках, верно?).

Их новаторский подход к воспроизведению звука и технологиям громкоговорителей переопределяет все, что вы знаете — или собираетесь узнать — о динамиках … Но мы перейдем к будущему динамиков через минуту.

А пока давайте выясним, как работают динамики и наушники, раз и навсегда. Так что в следующий раз, когда ваш новый мастер попадет вам в уши, , вы узнаете, как он оказался внутри и снаружи .

Как звук работает по отношению к динамикам?

Звук движется волнами давления. Когда частицы воздуха сжимаются и растворяются достаточно быстро, мы слышим это как звук.

Чем быстрее изменяется давление воздуха, тем выше «частота» звука, который мы слышим.

Звук движется волнами давления. Когда частицы воздуха сжимаются и растворяются достаточно быстро, мы слышим это как звук.

Когда динамик движется вперед и назад, он толкает частицы воздуха, которые изменяют давление воздуха и создают звуковые волны.

Какие части динамика?

Части динамика:

• Конус и пылезащитный колпачок (части, которые перемещают воздух и издают звук)
• Крестовина и рамка (также называемая подвеской, это части, которые удерживают конус на месте, но при этом позволяют им двигаться)
• Магнит и звуковая катушка (части, которые взаимодействуют для преобразования электрической энергии в движение)
• Корзина
• Стойка и верхняя пластина
• И, наконец, рама, которая соединяет все вместе

Как работают колонки?

Динамики работают путем преобразования электрической энергии в механической энергии (движение).Механическая энергия сжимает воздух и преобразует движение в звуковую энергию или уровень звукового давления (SPL).

Когда электрический ток проходит через катушку с проволокой, он индуцирует магнитное поле.

В динамиках через звуковую катушку проходит ток, который создает электрическое поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита, прикрепленного к динамику.

Одинаковые заряды отталкивают друг друга, а разные обвинения притягиваются. Когда звуковой сигнал проходит через звуковую катушку, а музыкальный сигнал движется вверх и вниз, звуковая катушка притягивается и отталкивается постоянным магнитом.

Это заставляет конус, к которому прикреплена звуковая катушка, двигаться вперед и назад. Возвратно-поступательное движение создает в воздухе волны давления, которые мы воспринимаем как звук .

Что отличает лучший динамик от хорошего динамика?

Окончательный тест на верность звучания динамика заключается в том, насколько форма волны в воздухе (волна давления) похожа на электронный сигнал (звукозапись), который посылается в усилитель.

Если каждая частота точно воспроизводится слушателю без добавления или удаления какой-либо информации , это, вероятно, превосходный динамик.

Если каждая частота точно воспроизводится слушателю без добавления или удаления какой-либо информации, это, вероятно, превосходный динамик.

Есть несколько факторов, которые определяют, насколько точным будет впечатление от прослушивания, включая частотную характеристику , величину искажения и направленность (дисперсию) динамика .

Что такое АЧХ и почему это так важно?

Частотная характеристика — это то, насколько громким будет выходной сигнал динамика на разных частотах.

Типичный тест на частотную характеристику отправляет развертку частот от низких до средних и до высоких частот, чтобы проверить, одинаков ли звук из динамика во всех этих областях.

Идеальная частотная характеристика для динамика очень плоская.

Идеальная частотная характеристика для динамика очень плоская. Это означает, что громкоговоритель будет иметь тот же уровень на низких частотах, что и на средних или высоких частотах.

Цель плоской частотной характеристики — обеспечить, чтобы люди, слушающие вашу музыку, воспринимали ее именно так, как вы задумали.Если ваш трек хорошо освоен и хорошо звучит на динамиках с ровным откликом, вы можете быть уверены, что он будет звучать наилучшим образом на любой системе воспроизведения.

Плоские динамики против всего остального

Многие динамики не плоские. Некоторым не хватает высоких или низких частот, или у них есть пики или провалы в их частотной характеристике, когда определенные частотные диапазоны чрезмерно подчеркнуты, скрыты или замаскированы.

В этом случае некоторые инструменты могут быть громче или тише, чем вы предполагали, и микс, над которым вы так усердно работали, не будет отображаться должным образом.

Для высоких частот динамики должны двигаться очень быстро. Для низких частот динамики должны пропускать много воздуха. Вот почему твитеры (высокочастотные драйверы) обычно представляют собой небольшие купола, а вуферы (низкочастотные драйверы) обычно имеют большие диффузоры.

Мы слышим 10 октав (20 Гц — 20 кГц), что является очень широким диапазоном (для сравнения, мы можем видеть только менее одной октавы света).

Мы слышим 10 октав (20 Гц — 20 кГц), что является очень широким диапазоном (для сравнения, мы можем видеть только менее одной октавы света).

Требовать от громкоговорителя для точного воспроизведения такого широкого диапазона очень сложно, и часто требуется 2 (низкочастотный динамик + высокочастотный динамик), 3 (низкочастотный динамик + среднечастотный динамик + высокочастотный динамик), 4 (саб + низкочастотный динамик + среднечастотный + высокочастотный динамик), чтобы хорошо производят этот широкий ассортимент.

Как можно улучшить акустические системы? В чем большинство ораторов терпят неудачу?

Многие динамики, которые мы используем, имеют ограниченные частотные характеристики. Например: попробуйте услышать басы в динамиках вашего ноутбука! Нет, да?

Большинство динамиков также имеют более низкую выходную мощность.Вы когда-нибудь пробовали использовать свой телефон для воспроизведения музыки на вечеринке? Я уверен, что это не очень прыгучая вечеринка.

Вы когда-нибудь пробовали использовать свой телефон для воспроизведения музыки на вечеринке? Я уверен, что это не очень прыгучая вечеринка.

Многие динамики также создают искажения, то есть они добавляют к музыке частоты, которых не было в исходной записи.

Хотя бывают случаи, когда искажения могут звучать хорошо (подумайте о лампах и Эдди Ван Халене), искажения динамиков часто звучат плохо, если они не были добавлены туда по собственному желанию.

… И после того, как вы потратите время на запись и сведение песни, вы не хотите, чтобы люди слышали в вашей музыке то, чего не было изначально.

Акустические системы большего размера, в среднем, намного лучше с точки зрения их частотной характеристики и искажений, но большое улучшение могло бы состоять в том, чтобы иметь возможность воспроизводить более качественный и точный звук из меньших динамиков.

Будущее громкоговорителей: что такое графен и почему он улучшает характеристики громкоговорителей?

Графен — это новый классный материал, который был впервые обнаружен в 2004 году.Это значительно улучшает характеристики громкоговорителя.

Графен — самый прочный и легкий материал из существующих. Поскольку он легкий, он может двигаться очень быстро, что отлично подходит для высоких частот.

Здесь, в ORA, мы разработали собственный материал на основе оксида графена под названием GrapheneQ, созданный специально для аудио приложений.

Его прочность означает, что он не деформируется и не искажается при движении вперед и назад, обеспечивая более высокое качество звука из динамиков, которые могут быть меньше и эффективнее.

Традиционные колонки на самом деле менее эффективны, чем лампы накаливания, которые на данный момент практически запрещены!

Традиционные динамики — одна из наименее эффективных технологий, которые мы все еще используем сегодня. Менее 1% мощности, поступающей в динамик, преобразуется в звук.

Большая часть энергии преобразуется в тепло. Традиционные колонки на самом деле менее эффективны, чем лампы накаливания, которые на данный момент практически запрещены!

Поскольку графен настолько легкий (его толщина всего один атом!), Для его движения вперед и назад требуется гораздо меньше энергии.

Итак, если вы возьмете какие-либо беспроводные наушники или динамик, представленные сегодня на рынке, и замените их мембрану нашим материалом GrapheneQ, вы сразу же увидите увеличение срока службы батареи на 70%.

Новые материалы и их применение — будущее акустической техники. Они решат проблемы эффективности и звука, с которыми колонки сталкивались десятилетиями.

Go поддержите ORA Sound и ознакомьтесь с их наушниками ORA GQ на их странице Kickstarter. Посетите веб-сайт ORA, чтобы узнать все о GrapheneQ и истории ORA Sound.Особая благодарность Ари Пинкасу и Роберту-Эрику Гаскеллу за то, что они поделились своими знаниями.

Громкоговоритель с подвижной катушкой

: Громкоговоритель с подвижной катушкой

Детали динамика с подвижной катушкой или динамика с подвижной катушкой.

---

Громкоговоритель Учебное пособие Включает:
Что такое громкоговоритель: основы Громкоговоритель с подвижной катушкой Корпуса громкоговорителей Ремонт громкоговорителей Провод / кабель динамика

Дополнительные темы для динамиков с подвижной катушкой: Доплеровское искажение Конусы динамиков Резонанс диффузора динамика Катушка динамика

---

Громкоговоритель с подвижной катушкой — наиболее широко известный и используемый вид громкоговорителей.Его можно найти во многих электронных устройствах, от радиоприемников до динамиков Bluetooth и в системах оповещения — фактически везде, где электрические сигналы необходимо преобразовать в слышимый звук.

Громкоговоритель с подвижной катушкой работает хорошо, и его можно относительно легко изготовить. Однако, как и все преобразователи, преобразующие электрические сигналы в звук, его работа может быть сложной, поскольку громкоговоритель с подвижной катушкой связывает электрические и механические области.

Основные сведения о громкоговорителе с подвижной катушкой

Громкоговоритель с подвижной катушкой использует магнитный эффект, создаваемый протекающим током, как основу своей работы.

Когда в проводе течет ток, вокруг него возникает магнитное поле. Когда провод наматывается в катушку, эффект усиливается.

Если катушку поместить в постоянное магнитное поле, создаваемое фиксированным магнитом, то два магнитных поля будут взаимодействовать. Противоположные полюса притягиваются, а подобные полюса отталкиваются. Это означает, что ток, протекающий в катушке, может привести к притяжению или отталкиванию катушки от фиксированного магнитного поля — степень силы пропорциональна протекающему току.

Работа громкоговорителя с подвижной катушкой

Если катушка прикреплена к большой диафрагме, звуковые волны будут более эффективно передаваться в воздух.

Это основная концепция громкоговорителя с подвижной катушкой.

Конструкция громкоговорителя с подвижной катушкой

Конструкция громкоговорителей с подвижной катушкой соответствует довольно стандартному формату, хотя есть существенные различия в электрических и механических размерах и параметрах, а также в используемых материалах..

Поперечное сечение типичного громкоговорителя с подвижной катушкой

• (1) Магнит: Магнит создает фиксированное магнитное поле, против которого действует поле от катушки. Магнит обычно делают из феррита или мощного неодима.
• (2) Шасси / рама: Громкоговоритель с подвижной катушкой обычно строится на круглой раме — иногда она также может быть эллиптической. Рама составляет основу громкоговорителя и обеспечивает его структуру, хотя он не играет активной роли в работе.
• (3) Диафрагма или конус: В передней части громкоговорителя с подвижной катушкой находится конус или диафрагма. Это передает колебания движущейся катушки в воздух, обеспечивая большую площадь поверхности. Диафрагма динамика может быть изготовлена ​​из ткани, пластика, бумаги или легкого металла. Внешняя часть диафрагмы прикреплена к краю рамы — край диафрагмы часто имеет некоторые неровности, позволяющие легко вибрировать основной части.
• (4) Волнистость диафрагмы: Волнистость диафрагмы позволяет основной части диафрагмы двигаться свободно и линейно.
• (5) Пылезащитный колпачок (купол): Эта часть громкоговорителя с подвижной катушкой защищает звуковую катушку от пыли и грязи.
• (6) Звуковая катушка и формирователь: Подвижная катушка является ключевым элементом громкоговорителя. Он принимает ток от аудиоусилителя, и протекающий ток создает магнитное поле, которое взаимодействует с ним от постоянного магнита, и это создает силу, которая перемещает катушку и, следовательно, диафрагму, к которой она механически прикреплена, создавая звуковые волны.
• (7) Паук (подвеска): Это гибкая гофрированная опора, которая удерживает звуковую катушку на месте, позволяя ей свободно перемещаться. Его нет на некоторых нижних динамиках, но он обеспечивает очень полезную поддержку, благодаря которой катушка правильно отцентрирована. Обычно пространство вокруг катушки ограничено, чтобы обеспечить максимальную эффективность, и катушка не должна касаться соседнего магнита. Если он все же касается, то при движении катушки динамика внутрь и наружу слышен скрежет.

Блок громкоговорителя с изображением подвески

Рекомендации по громкоговорителю с подвижной катушкой

При разработке и использовании громкоговорителя с подвижной катушкой полезно знать о некоторых конструктивных ограничениях, компромиссах и проблемах.

• Доплеровское искажение: Было обнаружено, что когда громкоговоритель воспроизводит как высокие, так и низкие частоты, движение, вызванное низкочастотным тоном, может привести к эффекту Доплера, присутствующему в высокочастотном тоне.
  
• Конструкция конуса: Конструкция конуса диафрагмы — трудный компромисс. Конус должен быть жестким и при этом иметь небольшую массу. Изгиб конуса может вызвать искажение сигнала, поэтому необходима жесткая конструкция. Небольшая масса также необходима для минимизации инерции, чтобы громкоговоритель мог точно реагировать на изменения звука. К счастью, в последние годы новые материалы помогли улучшить характеристики.
  
• Коническая подвеска: Способ подвешивания конуса или диафрагмы громкоговорителя с подвижной катушкой существенно влияет на его работу. Подвеска должна поддерживать выравнивание конуса, а также обеспечивать свободное движение внутрь и наружу. Центрирование катушки также обеспечивается на многих громкоговорителях за счет использования дополнительной подвески рядом с катушкой. В более старых динамиках использовался так называемый «паук» на передней части катушки, который крепился винтом к полюсному наконечнику.Это позволило вручную центрировать громкоговоритель, если он когда-либо выйдет из строя.
• Резонанс конуса: Частота резонанса конуса часто указывается в технических характеристиках громкоговорителей. Уровень выходного сигнала падает на 12 дБ на октаву ниже этого значения, поэтому чем ниже конусный резонанс, тем лучше басовый отклик.
  

Громкоговорители с подвижной катушкой — это точные образцы машиностроения и электротехники. Существует баланс между многими противоречащими друг другу требованиями, но результат от хорошей акустической системы может звучать действительно превосходно.

Другие темы аудио и видео:
HDMI SCART Громкоговоритель Наушники и наушники Микрофоны УКВ FM радио Данные RDS Цифровое радио DVB телевидение
Вернуться в меню аудио / видео. . .

Принцип работы громкоговорителя

Содержание

• 1 Принцип работы громкоговорителя
• 2 детали динамика
• Sound Blaster 3
• 4 Ссылки

Принцип работы громкоговорителя

Принцип работы громкоговорителя поддерживает звук для преобразования электрической энергии в звук, развертываемый в комнате или на открытом воздухе [1], где он передает выходную мощность переменного тока от микрофона, радио или динамика, или любой другой источник во время звука Allvaqh для динамика, и частота этого тока аналогична частоте звуковых волн, которые привели к генерации, создавая магнитное поле, переменное в звуке катушки, при изменении полярности магнитного поля в катушке, к которой они притягиваются иногда магнит, а иногда — взаимозаменяемо, что приводит к вибрации акустической катушки, таким образом, связанной с ней конической вибрации мембраны, которая, таким образом, воспроизводит звуки из исходного источника [2], генерируя звуковые волны, вызванные колебаниями в воздухе вокруг динамик.[3]

Sound Blaster parts

Обычно называют часть динамика, которая преобразует электрическую энергию в механическую энергию, название двигателя, или звук катушки, который, в свою очередь, работает на вибрации, мембрана работает, включает вибрацию воздуха, связанную непосредственно с ним, ведущую для создания звуковой волны, подобной образцу исходной речи или музыкальных сигналов, двигатель состоит из динамика, чаще всего из катушки с проволокой, которая движется в сильном магнитном поле [1] в результате постоянного круглого магнита, окружающего Блваив анимированный звук и связанные с ним ламинаторы.[2]

Громкоговоритель

Громкоговоритель — это устройство, используемое для преобразования электрической энергии в звук и воспроизведения реплики речи или музыки, если динамик способен воспроизводить широкий диапазон звуковых частот, что обычно затруднительно для аудиоусилителя. и одна из его характеристик полностью, поэтому используйте многие системы акустических высококачественных динамиков и аудио в трех разных размерах, самый большой из этих усилителей называется и SAVE, который восстанавливает производство низких звуковых частот, второй тип — средние аудиоусилители это восстановит производство средних частот, а самым маленьким из них являются так называемые Toeters, небольшие усилители звука, которые повторно производят высокие частоты.أ ب «Loudspeaker» ، www.encyclopedia.com ، Проверено 1 апреля 2017 г. Отредактировано.

Великолепно!

Сожалеем!

Успешно отправлено, спасибо!

Каков принцип работы звукового динамика?

Громкоговоритель — это устройство, которое преобразует полученные электрические импульсы в слышимый звук. Мы используем динамики в сотовых телефонах, ipad, ipod, компьютерах, стереосистеме и всех устройствах, в которых есть функция звука. Основные принципы работы динамиков следующие:

Работа динамика
Громкоговоритель состоит из электромагнита (электромагнит — это просто металлическая катушка, которая создает магнитное поле, когда через нее протекает электрический ток), и фиксированного постоянного магнит.

Чтобы понять его работу, рассмотрим электрический ток или импульсы электричества, проходящие через катушку электромагнита. Когда через него проходит ток, создается магнитное поле в направлении, определяемом полярностью входного сигнала. Поскольку направление или полярность этого входного сигнала постоянно меняется, направление его магнитного поля также быстро меняется.

Когда полярность постоянного магнита и электромагнита противоположные, они чувствуют силу притяжения (законы магнита: одинаковые заряды отталкиваются, а разные заряды притягиваются), а когда полярность электромагнита меняется на противоположную из-за изменения входного сигнала, они отталкивает друг друга.
Это означает, что они также чувствуют силы притяжения и отталкивания, что заставляет электромагнит колебаться вперед и назад.
Эти колеблющиеся колебания затем усиливаются, сначала удаляя рябь или небольшие помехи в сигнале, а затем вырабатываются как выходной звуковой сигнал через «конус».

Частота колебаний определяет высоту звука на выходе, а ее амплитуда определяет громкость производимого звука.

Звуки разных частот воспроизводятся с помощью конусов разного размера.Это означает, что мы используем диффузоры разных размеров для высоких, средних и низких выходных частот.
Микрофон использует обратный механизм, как у динамика, что означает, что он преобразует звуковые сигналы в электрический сигнал .

Трудно сказать, кто изобрел громкоговоритель, но кто впервые запатентовал принцип громкоговорителя — это Ernst Siemens . Он был из Германии и 14 декабря 1877 года запатентовал громкоговоритель. Позднее англичанин сэр Оливер Лодж 27 апреля 1898 года получил второй патент на громкоговоритель.
С тех пор, как была изготовлена ​​первая акустическая система, мы прошли долгий путь и теперь у нас есть очень миниатюрные акустические системы с прекрасным качеством.

Громкоговоритель — обзор | Темы ScienceDirect

Часть XXI Простые кожухи

Кожухи для громкоговорителей вызывают больше споров, чем любой другой предмет, связанный с современным высококачественным воспроизведением музыки. Несмотря на то, что поведение ограждений хорошо изучено, мнения и псевдотеории относительно влияния ограждений на отклик громкоговорителей все еще сохраняются.Например, само упоминание о направленности гарантированно вызовет живую дискуссию среди звукоинженеров, при этом одни предпочитают широкий узор, а другие — узкий, хотя практически все согласны с тем, что желателен постоянный узор, чтобы гарантировать, что отражения в комнате, производимые внеосевой звук имеет правильный частотный баланс. Помимо личных предпочтений, выбор может зависеть от программного материала. Узкий узор с меньшим количеством отражений в помещении позволяет слушателю более четко слышать акустику места записи, а также положение отдельных исполнителей на сцене.Следовательно, мы можем ожидать, что узкий образец предпочтет записи, сделанные в естественном акустическом пространстве, таком как концертный зал, церковь или театр. С другой стороны, для студийных записей с близким микрофоном большее ощущение присутствия и охвата слушателя может быть создано за счет использования широкого шаблона, который создает множество отражений по комнате, чтобы создать некоторое ощущение живого выступления, хотя и с ошибками. домашнее пространство для прослушивания. В конце концов, в отличие от большинства громкоговорителей, музыкальные инструменты обычно не стреляют в одном направлении, только на более высоких частотах.Одна вещь, которую мы не можем контролировать, — это тот факт, что на низких частотах, где длина волны намного больше, чем у диафрагмы, громкоговорители неизменно являются всенаправленными, за исключением нескольких дипольных / кардиоидных конструкций. Больше шаблонов директив на низких частотах происходит за счет снижения эффективности.

Конструирование корпуса должно осуществляться только с полным знанием характеристик громкоговорителя и доступного усилителя, но, к счастью, наиболее уважаемые производители теперь предоставляют параметры Тиле – Смолла в своих технических паспортах вместе с другими полезными показателями, такими как чувствительность. , x _макс. и номинальная мощность.

Большая часть трудностей с выбором громкоговорителя и его корпуса возникает из-за того, что психоакустические факторы, участвующие в воспроизведении речи и музыки, не изучены. Слушатели по-разному ранжируют четыре внешне идентичных динамика, помещенных в четыре одинаковых корпуса. Было замечено, что если кто-то выбирает свои собственные компоненты, строит свой собственный корпус и убежден, что сделал мудрый выбор дизайна, то его собственный громкоговоритель звучит для него лучше, чем любой другой громкоговоритель.В этом случае частотная характеристика громкоговорителя, кажется, играет лишь незначительную роль в формировании мнения человека.

Многие люди, работающие в области дизайна громкоговорителей, считают, что это искусство и наука, потому что он включает в себя множество вариантов, которые отражают личные предпочтения, такие как максимальная громкость по сравнению с расширением низких частот, физический размер, характеристики направленности и т. Д. В этой главе мы обсудим только физику проблемы. Разработчики должны иметь возможность получить на основе этой информации любую разумную кривую частотной характеристики, которую они могут пожелать.Кроме того, им придется искать информацию в другом месте или решать для себя, какая форма кривой частотной характеристики доставит наибольшее удовольствие им и другим слушателям.

Обладая информацией из этой главы, энтузиаст высокого качества должен быть в состоянии вычислить, если он или она понимает теорию цепей переменного тока, кривую частотной характеристики для его или ее комбинации усилитель-громкоговоритель-перегородка. Графики дизайна представлены для упрощения расчетов, и три полных примера подробно проработаны.К сожалению, расчеты иногда утомительны, но короткого пути к ответу нет.

Работа динамиков

Мы всегда проявляли живой интерес к покупке лучших электронных устройств, таких как компакт-диски, магнитные ленты, а также компьютеры. Никто не удосужился узнать о качестве динамиков, обеспечивающих максимальную отдачу. Даже если используется какой-либо усилитель высокого класса и другие устройства, все это станет бесполезной тратой, если не использовать надлежащий громкоговоритель для воспроизведения выходного сигнала.Громкоговоритель в основном отвечает за преобразование электронных сигналов, производимых компакт-дисками и другими устройствами, в слышимый звук.

Звук

Чтобы узнать больше о динамике, важно знать основы звука. Мы должны знать, как производимый звук улавливается человеческим ухом.

Объекты могут издавать звук во всех средах, таких как твердые тела, жидкости и газы. Поскольку наилучший практический способ передачи — по воздуху, этот метод был использован при разработке динамиков.

Объект издает звук, только колеблясь в воздухе. Эта вибрация вызывает возмущение в окружающих ее частицах воздуха. Это возмущение далее передается следующему набору частиц воздуха. Этот цикл продолжается в зависимости от силы издаваемого звука.

Предположим, звонит телефон. Звонок мы слышим, даже если стоим в нескольких метрах от телефона. Как только телефон звонит, это вызывает волнение в воздухе. Это возмущение передается ближайшим частицам и распространяется дальше.При дальнейшем движении возникает падение давления в воздухе, которое втягивает частицы, которые находятся еще дальше, и так далее. Это снижение давления известно как разрежение.

Когда эти частицы воздуха достигают наших ушей, они попадают в очень тонкий слой кожи, известный как барабанная перепонка. Когда частицы воздуха ударяются о них, они вибрируют, заставляя эти конкретные сигналы доходить до мозга. Эти сигналы интерпретируются мозгом как чистый звук, который помогает нам слышать. Разница в каждом звуке возникает из-за разницы в давлении воздуха, ударяющего по барабанной перепонке.

Когда мозг улавливает эти звуки, необходимо проверить два параметра. Их

• Скорость, с которой мы слышим звук.
• Громкость звука.

Скорость можно определить по частоте звуковой волны. Если частота звуковой волны низкая, это означает, что за период времени меньше колебаний, что, в свою очередь, приводит к снижению высоты звука. Обратное происходит, если частота звуковой волны высока.

Громкость звука можно определить по амплитуде волны (уровню атмосферного давления). Если амплитуда больше, он сильнее ударяет по барабанным перепонкам, вызывая более громкий звук. Обратное происходит, если амплитуда меньше.

Части звуковой системы

Акустическая система в основном состоит из трех частей. Их

Микрофон — микрофон используется для создания оригинального звука, который позже будет слышен через динамики. Его работа похожа на наши уши.Создаваемый звук преобразуется в вибрации, которые преобразуются в электрические сигналы и отправляются на следующий этап.

Лента / CD / DVD — Это устройство собирает звук с микрофона, усиливает его и отправляет на динамик.

Динамик — Динамик принимает электрические сигналы с ленты / CD / DVD и преобразует их в физические вибрации. Хороший динамик обеспечивает точный звук, воспроизводимый микрофоном. Также будет использоваться усилитель для усиления звука до более высокого уровня.

Драйверы динамиков

Драйвер динамика в основном состоит из динамика и динамика. Его обычно называют динамиком, так как это часть, которая производит звук. Драйвер на самом деле является преобразователем, который использует возвратно-поступательное движение, вызываемое электроникой, для создания волн давления, которые используются для создания исходного звука. Движение создается с помощью диафрагмы. Диафрагма представляет собой гибкий конус или купол, который обычно изготавливается из бумаги или пластика. Он также имеет два магнита, один из которых прикреплен к диафрагме и состоит из плотно намотанного электрического провода.Он используется для приема электрических сигналов от усилителя для перемещения звуковой катушки. Затем звуковая катушка взаимодействует со вторым магнитом, который является постоянным магнитом. Постоянный магнит обычно больше подвижного. Драйверы производят более низкие частоты, когда они больше по размеру.

Посмотрите на вид в разрезе динамика. Из рисунка видно, что конус крепится к широкому концу подвески. Подвеска устроена таким образом, что крепится к металлической раме водителя, называемой корзиной.Подвеска также помогает перемещать диффузор, узкий конец которого соединен со звуковой катушкой. Соединение корзины с катушкой осуществляется с помощью кольца из гибкого материала, называемого крестовиной. Паук помогает катушке двигаться вперед и назад.

Сечение динамика

Существует много типов динамиков, которые классифицируются в зависимости от их точности в разных частотных диапазонах. К ним относятся низкочастотные динамики, сабвуферы, драйверы среднечастотных динамиков, а также высокочастотные динамики.

И диафрагма, и звуковая катушка работают по принципу электромагнита. То есть магнитное поле создается, когда через провод проходит электрический ток. Звуковая катушка работает как электромагнит и, таким образом, создает магнитное поле с полярной ориентацией. Ток должен быть изменен, чтобы переключить северный и южный концы магнита. Таким образом, для динамика необходимы два выходных провода.

У динамика может быть несколько динамиков. Поскольку при движении диффузора образуется воздух, в некоторых динамиках делается вентиляционное отверстие для выхода воздуха.В конусе также сделан пылезащитный колпачок для предотвращения попадания воздуха через переднюю часть. Пылезащитный колпачок также можно использовать как вентиляционное отверстие. Резиновая, поролоновая или иногда тканевая окантовка на внешнем крае конуса обеспечивает гибкость движений.

В зависимости от движения тока через звуковую катушку северный и южный полюсы магнитного поля будут на одном конце звуковой катушки. Поскольку постоянный магнит также имеет магнитные полюса, его магнитные поля будут выталкивать катушку наружу, если все магнитные поля выровнены вместе.Если магнитные поля расположены напротив друг друга, катушка будет вытолкнута наружу. Таким образом, звуковая катушка будет выталкиваться наружу и внутрь в соответствии с музыкой. Этот толкающий конус увеличивает-уменьшает давление в барабанной перепонке, создавая музыку.

Есть динамики с односторонними и двусторонними драйверами. Таким динамикам, как высокочастотные динамики, нужны двусторонние драйверы, поскольку они обрабатывают высокие частоты. Водителей в одну сторону обычно можно найти в карманных радиоприемниках. Есть также трехполосные динамики, которые имеют комбинацию односторонних и двухполосных динамиков.Эта комбинация обычно встречается в домашних кинотеатрах.

Изготовление динамика — видео

Цвет динамика

Доступно множество динамиков, цена которых варьируется от ста долларов до тысяч долларов. Многие могут подумать, почему колонки такие дорогие. Что ж, единственный ответ — точность и простота. Самые дорогие громкоговорители будут иметь изготовленные на заказ драйверы громкоговорителей, а также небольшое количество электрических величин.Под точностью понимаются тональные характеристики, которые будут разными для разных динамиков. Нет динамика, который мог бы воспроизводить тот же звук, что и звуковой спектр. Эти различия будут зависеть от выбора дизайнера и цены. Выбор правильных динамиков для ваших ушей — процесс, требующий много времени, так как одни из них будут иметь яркие звуки, другие — с сильным средним диапазоном, а другие — с очень глубокими басами.

Конфигурация драйвера динамика

Драйверы динамиков настраиваются двумя способами.Это герметичный корпус и фазоинвертор.

Конструкция с герметичной коробкой — это базовая конструкция, в которой низкочастотный динамик просто устанавливается внутри коробки без отверстий. Это единая резонансная система. Благодаря этой конфигурации выходной сигнал задней части драйвера не совпадает по фазе с выходом перед драйвером.