Поиск по сайту
Рубрики
Статистика
Rambler's Top100


Устройство низкочастотных динамических головок

Типичные характеристики низкочастотных динамиков:

  • диапазон воспроизводимых частот: 50-2000 Гц;
  • мощность DIN: 5-100 Вт;
  • мощность RMS: до 500 Вт;
  • диаметр диффузора: 10-50 см.

Конструкцию низкочастотного излучателя мы рассмотрим на примере конструкции отечественной головки 10ГД-34 (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Конструкция динамической головки 10ГД-34: 1 — магнит, 2 — керн, 3 — гибкий токоподвод, 4 — звуковая катушка, 5 — каркас звуковой катушки, б — пылезащитный колпачок, 7 — диффузор, 8 — центрующая шайба, 9 — подвес, 10 — диффузородержатель («корзина»), 11 — уплотняющее кольцо, 12 — крепежные отверстия. Элементы 4-9 представляют собой так называемую подвижную систему динамической головки
 

На малых частотах (приблизительно до 200 Гц) подвижная система динамика ведет себя подобно поршню, то есть диффузор рассматривается как абсолютно жесткое тело, а скорость движения диффузора значительно ниже скорости звука в воздухе. При движении диффузора вперед с одной его стороны создается зона повышенного давления, а с другой — зона пониженного давления. При движении диффузора в обратную сторону зоны меняются местами. Такой режим работы динамика называется поршневым режимом.

Если переднюю часть динамика не оградить от задней, то давление, создаваемое передней частью, будет компенсироваться давлением, создаваемым задней. Диффузор будет перемещаться, не возбуждая в окружающем пространстве акустической волны. Такое явление принято называть акустическим коротким замыканием (АКЗ). Для предотвращения АКЗ используют различные типы акустического оформления динамических головок, или, проще говоря, «ящики».

С увеличением частоты, на которой работает динамик, все сильнее проявляются упругие свойства диффузора — он перестает двигаться как единое целое, на поверхности образуются продольные акустические волны, формирующие зоны сжатия и разрежения. Такой режим работы динамика называется волновым режимом.

Кроме того, начинают проявляться демпфирующие свойства диффузора, выражающиеся в том, что при движении от звуковой катушки к подвесу амплитуда продольной волны уменьшается. Чем выше частота, тем сильнее гасится волна. С увеличением частоты проявляются и инерционные свойства подвижной системы, которая из-за значительной массы просто не способна колебаться на высоких частотах.

Вследствие того что диффузор не является идеально жестким, имеет демпфирующие свойства и обладает значительной массой, АЧХ (амплитудно-частотная характеристика) низкочастотных динамиков ограничивается частотой 1-2 кГц (рис. 1.2).

По сравнению с излучателями СЧ и ВЧ излучатели НЧ имеют большую площадь диффузора. Чем больше площадь диффузора, тем ниже частоты, которые способен воспроизводить динамик, и больше мощность, с которой он может работать, но тем ниже верхняя граница воспроизводимых частот.

Диффузор динамика НЧ обычно изготавливается из бумаги. Бумажный диффузор не очень жесткий и хорошо работает в волновом режиме, благодаря этому звук в низко- и среднечастотной области получается довольно естественным и без окраса. Скорость звука в бумаге лежит в пределах 1000-1500 м/с. Однако бумага — довольно ненадежный материал: от перепадов влажности и температуры она легко рвется и портится.

Этого недостатка лишены металлические диффузоры. Металл намного жестче, чем бумага, скорость звука в нем достигает 5000 м/с, а
демпфирование практически отсутствует. Вследствие этого такой динамик может работать только в поршневом режиме, который из-за высокой скорости звука в металле расширяется до 400-600 Гц. Из-за резонанса на более высоких частотах металлический диффузор начинает звенеть, что называется, как лопата. Практически то же можно сказать о пластмассовых диффузорах.

Золотой серединой между бумагой и металлом является кевлар -композитный материал, похожий на стеклоткань с эпоксидной пропиткой. Кевлар не боится перепадов влажности и механических повреждений. Обычно он бывает ярко-желтого или темно-серого цвета с характерной плетеной текстурой. Кевлар более жесткий, чем бумага, обладает меньшим демпфированием, и скорость звука в нем выше -до 3000 м/с, что несколько расширяет диапазон воспроизводимых частот в области ВЧ. Динамики с кевларовым диффузором обычно звучат лучше, чем с бумажным, однако в области 3-4 кГц возможен окрас звука, вызванный резонансом.

Для любителей фильмов, если хотите смотреть онлайн фильмы то советую сайт bobfilm.net на котором можно найти все новинки кино.

Центрующая шайба применяется для центрирования катушки в магнитном поле. Она также обладает упругостью, а значит, вносит свой вклад в колебательную систему, образованную подвесом и диффузором. Вообще говоря, центрующая шайба также участвует в устранении нелинейности перемещения диффузора и оказывает демпфирующее действие. Центрующая шайба обычно изготавливается из ткани с пропиткой или сухой прессованной ткани, реже — из полимеров.

 

Кроме защиты звуковой катушки от пыли, пылезащитный колпачок участвует в воспроизведении высоких частот и добавляет массу к подвижной системе. Он изготавливается либо из того же материала, что и сам диффузор, либо из металлической фольги. Такое решение не только увеличивает массу подвижной системы, но и расширяет АЧХ в область высоких частот.

На характеристиках динамика сказывается и такая мелочь, как место крепления колпачка. Напомню, что из-за демпфирующих свойств диффузора в волновом режиме интенсивность волны вдоль диффузора падает. Колпачок из-за своей куполообразной формы является практически абсолютно жестким, то есть в нем не возникает волновых эффектов. Если колпачок прикрепить непосредственно к звуковой катушке, где амплитуда колебаний максимальна, он будет двигаться вместе с катушкой практически на любой частоте и принимать участие в излучении звука.

Конструкция некоторых НЧ-излучателей такова, что колпачок крепится где-то в середине диффузора или практически к подвесу, как в 75ГДН. Получается, что при этом колпачок движется синхронно не с катушкой, а с подвесом, куда не доходят ВЧ-колебания. Такое решение, впрочем, вполне оправданно. Дело в том, что за счет больших размеров колпачка и его формы жесткость и масса диффузора возрастают, а это расширяет АЧХ в область низких частот и уменьшает гармонические искажения.

Гибкие токоподводы используются для передачи тока от клемм динамика к звуковой катушке. В хороших моделях токоподвод приклеен или вообще вплетен в центрующую шайбу, благодаря чему уменьшается риск его обрыва.

Каркас звуковой катушки маломощных динамиков обычно выполняется из бумаги, для более мощных используют алюминий или полимеры. Силы, возникающие в катушке, и температура в мощных динамиках порой достигают таких значений, что катушка "может расплавиться, а каркас — оторваться от диффузора.

От диаметра катушки зависит эффективность работы динамика в поршневом режиме. Чем больше диаметр катушки, тем сильнее созда-
ваемое ею магнитное поле. Типичный для НЧ-излучателя малой мощности диаметр — 1,5 дюйма (3,75 см). Излучатели большой мощности обычно имеют катушку диаметром 2 дюйма (5 см) и более.

Комментарии запрещены.

Реклама