Страница:Радиофронт 1935 г. №22.djvu/45

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


кими большими также потому, что выходное отверстие больших размеров будет вести себя как большая поршневая мембрана, создающая интерференцию звуковых волн.

Наилучшей формой рупора, обеспечивающей наиболее равномерную передачу частот, является экспоненциальная форма; сечение рупора в этом случае возрастает по показательному закону при удалении от начала.

Экспоненциальный рупор ведет себя аналогично электрическому фильтру — он резко срезает все частоты лежащие ниже определенной, но зато все частоты, лежащие выше, пропускает равномерно.

На рис. 1 приведены частотные характеристики конического и экспоненциального рупоров.

Рис. 3

Рис. 2 поясняет преимущества экспоненциального рупора с физической стороны. Дело в том, что экспоненциальный рупор при тех же самых входном и выходном отверстиях обладает об'емом меньшим, нежели конический, и, следовательно, масса воздуха, которую должна раскачивать мембрана говорителя, также будет наименьшая.

Рассмотрев частотные искажения, возникающие ва счет мембраны и рупора, т. е. общие для всех систем громкоговорителей, обратимся к частотным искажениям, происходящим за счет механизма громкоговорителей.

У электромагнитных говорителей бросается в глаза большое количество „горбов* на частотной характеристике, эти пики обчсловливаются резонансом колеблющихся частей механизма. В электромагнитных громкоговорителях типа Фаранд частотная характеристика имеет значительно лучший вид, низкие частоты воспроизводятся хорошо.

Наилучшей частотной характеристикой обладают динамические громкоговорители — пропускаемый ими спектр частот шире, чем у других типов. Основной особенностью динамического громкоговорителя является низкая собственная частота колебаний подвижного устройства. Как уже отмечалось, такая система способна излучать равномерно все частоты, лежащие выше основной.

Большое влияние на частотную характеристику оказывает величина постоянной магнитной индукции. Объясняется это следующим образом: при колебаниях звуковой катушки в постоянном магнитном поле в ней, как в обычном электромоторе, возникает обратная эдс. Эта аде будет уменьшать

ток в катушке и тем самым уменьшать амплитуду ее колебаний. Оказывается, что наибольшая обратная эдс будет наводиться при низких частотах, вследствие чего оии будут заваливаться. Обратная эдс будет увеличиваться с увеличением постоянной магнитной индукции, а следовательно, и завал низких частот при этом будет также возрастать. Но сильно уменьшать величину постоянной магнитной индукции мы не можем, потому что при этом будет уменьшаться полезная мощность и возникнет ряд других затруднений.

Еще одной характерной особенностью динамо ческого громкоговорителя является наличие резонансной пики в области частотот2000до3000пер/сек. Эта пика зависит главным образом от материала диффузора, его жесткости, а также способов крепления краев диффузора. Следует отметить также, что частотная характеристика динамика в этом диапазоне вообще непостоянна. Причина этому следующая: края диффузора часто крепятся к каркасу эластичной лентой, свойства этой ленты, в частности ее упругость, меняются со временем, лента становится старее и суше, благодаря чему резонансная пика передвигается 1.

На рис. 3 приведены частотные характеристики громкоговорителей различных Типов.

Перейдем к вопросу о нелинейных искажениях в громкоговорителях. Если частотные искажения определялись главным образом свойствами мембраны, то нелинейные искажения, наоборот, зависят от самого механизма громкоговорителя, воз- бждающего колебания мембраны. Наиболее сильными нелинейными искажениями обладает электромагнитная система, это вытекает из самого принципа электромагнитного громкоговорителя. На рис. 4а показано устройство простейшего зву- коизлучателя типа телефонной трубки. На полюсные наконечники постоянного магнита намотаны две катушки, питаемые током звуковой частоты; создаваемое ими переменное магнитное поле будет вызывать колебания мембраны.

Постоянный магнит необходим для получения неискаженного звука, так как если бы его не было, то мембрана колебалась бы с частотой, вдвое большей частоты питающего тока. Действительно, мембрана притягивается к электромагниту при любом направлении тока, таким образом за каждый полупериод мембрана будет приближаться к электромагниту. В случае наличия сильного постоянного магнита переменное магнитное поле будет только усиливать и ослаблять притяжение магнита; при этих условиях мембрана будет колебаться с частотой питающего тока, удвоения частоты не будет.

Нелинейные искажения сильно возрастают с увеличением амплитуды колебаний. Об'ясняется это так: при малых амплитудах сила, действующая на мембрану, почти пропорциональна переменной магнитной индукции, но это справедливо лишь для малых амплитуд, с увеличением амплитуды эта пропорциональность нарушается.

Это первый источник нелинейных искажений Кроме этого постоянная магнитная индукция б уде' также непостоянной—при приближении мембрагы к полюсам магнита она будет увеличиваться, при удалении—уменьшаться. Вследствие этого появляются нелинейные искажения, даже если переменная магнитная индукция невелика; это будет второй источник нелинейных искажений. Третьим фактором является нелинейный характер зависимости переменной магнитной индукции от переменных ампервитков.

1 Подробнее об этом см. в книге И. Дрейвена „Электроакустика в широковещании'1.