Интернет магазин китайских планшетных компьютеров

Компьютеры - Громкоговоритель - Низкочастотный громкоговоритель

Проектирование низкочастотных громкоговорителей, как и всей конструкции в целом, так и их отдельных элементов, исходит из специальных требований, основные из которых следующие:

• низкочастотные ГГ, как правило, имеют более низкую чувствительность по сравнению со средне- и высокочастотными ГГ — 86—91 dB/Вт/м. В связи с этим для обеспечения необходимого звукового давления в области низких частот они должны выдерживать значительные мощностные нагрузки при сохранении тепловой и механической прочности;
• сравнительно низкая резонансная частота этих ГГ, необходима для обеспечения эффективного воспроизведения низкочастотных составляющих сигнала, требует высокой линейности упругих характеристик гибких элементов при больших смещениях подвижной системы вплоть до ± 12—15 мм;
• для обеспечения «неокрашенности» звучания НЧ ГГ должны иметь, помимо малых уровней гармонических искажений, как можно более «гладкую» амплитудно-частотную характеристику звукового давления, вплоть до верхней границы воспроизводимого ими диапазона частот. Экспериментально показано, что для того, чтобы НЧ ГГ не вносил слышимой окраски в звучание акустической системы в верхней части воспроизводимого им диапазона, резонансные пики на его АЧХ должны быть не менее чем на 20 дБ ниже среднего уровня звукового давления, создаваемого АС в этой области частот.

Для удовлетворения таким требованиям при проектировании НЧ ГГ уделяется большое внимание конструктивной и технологической разработке всех элементов: подвеса, шайбы, диффузора, пылезащитного колпачка, звуковой катушки, гибких выводов звуковой катушки, магнитной цепи и диффузородержателя.

Подвес

Гофрированный гибкий подвес должен обеспечивать сравнительно низкую резонансную частоту; плоскопараллельный характер движения подвижной системы в обе стороны от положения равновесия и эффективное поглощение энергии резонансных колебаний подвижной системы. Кроме того подвес должен сохранять свою форму и свойства во времени и под воздействием климатических факторов внешней среды. С точки зрения конфигурации, значительно влияющей на все указанные свойства, наибольшее распространение имеют полутороидальные, sin-образные, S-образные подвесы и др. В качестве материалов для подвесов НЧ ГГ применяют натуральные резины, пенополиуретаны, прорезиненные ткани, натуральные и синтетические ткани со специальными демпфирующими покрытиями. Эти конфигурации и материалы позволяют получить удовлетворительную линейность упругих характеристик и требуемое, в зависимости от вида низкочастотного акустического оформления, значения гибкости подвеса.

Диффузор

Диффузор — основной излучающий элемент громкоговорителя, который должен обеспечивать линейную АЧХ в заданном диапазоне частот. В современных конструкциях для НЧ-динамиков 8—12" — это до 1 кГц, НЧ-СЧ-динамиков 5—7" — до 3 кГц, ВЧ-динамиков — до 16 кГц.

Диффузоры по типу материала бывают:

• жесткие обеспечивают наименьший уровень искажений, за счет более поршневого характера движения, но при этом имеют высокий пик «параметрический резонанс», задача производителя сдвинуть этот пик как можно выше. В то же время эти динамики занимают верхние ценовые позиции и являются самой инновационной технологией;
• полужесткие. Обеспечивают поршневой режим меньше, и дают больше искажений, но имеют более низкий выброс параметрического резонанса, и как правило на более низких частотах. Являются компромиссным вариантом между мягкими и жесткими;
• мягкие диффузоры обычно имеют ровную АЧХ и мягкий приятный звук почти во всем диапазоне, но имеют низкие импульсные параметры
• бумажные диффузоры стоят особняком, так как дают очень характерный окрас звучания, для устранения которого диффузоры из бумаги смешивают с различными синтетическими и натуральными волокнами, намазывают на диффузор акриловый лак и другие демпфирующие смеси, и при этом имеют очень неровную АЧХ.

Для сабвуферных динамиков, работающих в полосе от 20 до 50—60 Гц, материал мембраны не имеет значения, то есть человеческое ухо не чувствительно к этим частотам.

Диафрагмы

Диафрагмы по типу формы бывают:

• купольные, обычно применяются в ВЧ-динамиках;
• конусные, применяются в любых типах как самые универсальные, но из-за эффекта рупора, не употребляются в ВЧ;
• плоские редко употребляются, только в НЧ-динамиках, из-за очень высоких интермодуляционых искажений.

Формы образующей самых распространенных конусных диафрагм бывают:

• линейные являются максимально жесткими, но с максимальным значением параметрического резонанса, когда продольная волна сжатия материала от катушки резонирует с поперечной волной колебания самой оболочки;
• сегмент окружности позволяет сгладить параметрический резонанс;
• экспонента позволяет сгладить параметрический резонанс более эффективно.

На практике применяются комбинации всех трех типов с целью сместить параметрический резонанс в область высоких частот либо распределить его всплеск на более широкий диапазон уменьшив амплитуду.

Также от формы образующей и жесткости материала зависят другие важные резонансы системы диффузор—подвес. Все мягкие диффузоры имеют характерный провал и затем всплеск на АЧХ в районе 1 кГц; это происходит когда край диафрагмы отделяется от конуса и вступает в резонанс с подвесом.

Также нужно учитывать, что если в бесконечной плоскости АЧХ динамика будет ровной, то в плоскости шириной 200 мм на АЧХ появится подъём в области 700—900 Гц, поэтому у диафрагм, которые дают в этой области провал, в корпусе АЧХ будет ровная, и не понадобится дополнительных корректирующих цепей, и некоторые производители это учитывают.

Колпачок

Пылезащитный колпачок — сферическая оболочка, которая, выполняя функцию защиты рабочего зазора магнитной цепи от попадания пыли, является также окружным ребром жёсткости. Кроме того, колпачок является излучающим элементом, вносящим свой вклад в формирование АЧХ в области средних частот. Для обеспечения конструктивной жёсткости колпачки изготавливают, как правило, куполообразной формы с различными радиусами кривизны. В качестве материала используют композиции целлюлозы, синтетические плёнки, ткани с пропитками. В мощных НЧ ГГ иногда используют колпачки из металлической фольги, что позволяет использовать их как дополнительный элемент отвода тепла от звуковой катушки. Но у конструкций с колпачками в пространстве между колпаком и катушкой возникают высокодобротные резонансы, поэтому некоторые производители вместо колпаков ставят фазовыравнивающие «Пули», которые не вносят своих искажений.

Шайба

Центрирующая шайба — гофрированная оболочка, которая должна обеспечивать стабильность резонансной частоты НЧ ГГ в условиях динамических и температурных нагрузок; линейность упругих характеристик при больших смещениях подвижной системы; предотвращать смещения звуковой катушки в радиальном направлении и «провисание» подвижной системы и т. д. Обычно в НЧ ГГ используются центрирующие шайбы с синусоидальной гофрировкой, плоские или «мостиковые». Однако в некоторых моделях встречаются шайбы более сложных конфигураций, обеспечивающие, по мнению применяющих их фирм, большую линейность упругих характеристик, стабильность формы и т. п.

В качестве материалов для шайб применяют натуральные ткани, пропитанные бакелитовым лаком, синтетические ткани на основе полиамидов, полиэстера, нейлона и др. В некоторых НЧ ГГ применяются шайбы, в материал которых вплетаются металлические нити, обеспечивающие повышенный теплоотвод от теплоотводящего каркаса звуковой катушки к массивному металлическому диффузородержателю.

Звуковая катушка

Звуковая катушка — катушка с проводом, находится в зазоре магнитной цепи и обеспечивает преобразование электрической энергии в механическую. Имеет свою индуктивность, которая усиливается наличием в центре металлического керна. Для уменьшения этих искажений на керн надевают медный колпак.

Для уменьшения массы катушки производители применяют алюминиевый провод или алюминиевый с медной пленкой, особенно на ВЧ-динамиках.