Мы расскажем как сделать акустику своими руками

Устройство динамика

 

Современная электроакустика появилась на рынке с изобретением А. Г. Беллом и Т. Ватсоном телефона в 1876 году. И хотя с тех пор совершенствование электроакустических преобразователей (то есть громкоговорителей) было темой бесконечной череды научных изысканий и статей, значительно большей, чем посвященных любому другому элементу звукоусилительного тракта, кардинальных изменений практически нет. 

Важнейшие элементы конструкции громкоговорителей остались неизменными с момента их изобретения в начале прошлого века

Первая заявка на патент на электродинамическую конструкцию с подвижной катушкой была подана в 1877 году, а на электродинамический громкоговоритель — в 1898 году. Однако практического применения эти изобретения тогда не получили — еще не было достаточно мощного источника, который позволил бы раскачать головку громкоговорителя с подвижной катушкой.

Коммерческие модели появились только в 20-х годах, когда стали доступны ламповые усилители. В первых электродинамических громкоговорителях катушки были высокоомные, использовались тканая подвеска и электромагниты с питанием постоянным током. Некоторые историки техники указывают, что первой электродинамическую головку в максимальном приближении к ее современной конструкции запатентовала в 1925 году фирма General Electric.

Внешне устройство динамических головок для воспроизведения низких и высоких частот различаются, но содержат одни и те же компоненты.

Преобразование энергии в электродинамической динамической головки (далее ГД( основано на взаимодействии: проводника с током звуковой катушки и поля постоянного магнита: в результате электрические колебания подводимого сигнала звуковой частоты преобразуются в механические колебания диафрагмы ГД; колеблющейся диафрагмы ГД с окружающей средой: в результате возникают акустические колебания.

Динамическая головка состоит из трех основных частей: магнитной цепи 1, подвижной системы 2 и диффузородержателя 3.

Устройство низкочастотной головки
Рис. 1. Устройство низкочастотной головки

Магнитная цепь ГД может быть выполнена в двух вариантах: экранированном или неэкранированном, в зависимости от требований к аппаратуре в которой применяется ГД.

Магнитная цепь ГД состоит из элементов магнитопровода — верхнего и нижнего фланцев и керна. Постоянный магнитный поток, создаваемый магнитом с помощью магнитных фланцев и керна, направляется в воздушный рабочий зазор, имеющий вид кольцевой цилиндрической щели между керном и верхним фланцем.

В качестве постоянных магнитов в неэкранированных цепях обычно применяются кольцевые ферритбариевые или ферритстронциевые магниты, в экранированных используются литые кобальтосодержащие или редкоземельные магниты. Для изготовления деталей магнитопровода обычно применяют мягкую электротехническую сталь марки 10832 или конструкционную сталь марки Ст10.

Следует отметить, что эффективность работы ГД как электромеханического преобразователя характеризуется произведением индукции магнитного поля в зазоре на длину проводника (т. е. длину провода звуковой катушки) На величину индукции и структуру распределения магнитного поля влияет ширина и высота рабочего зазора, конфигурация фланцев и керна, а также объем и марка постоянного магнита.

Подвижная система ГД включает в себя подвес 1, конический диффузор или купольную диафрагму 2, центрирующую шайбу 3, пылезащитный колпачок 4, звуковую катушку 5, гибкие выводы 6.

Конструкция подвижной системы головки громкоговорителя

Рис. 2. Конструкция подвижной системы головки громкоговорителя с а) с коническим диффузором (ЧС и НЧ динамики) и б) купольной диафрагмой (ВЧ динамики).

Подвес 1 имеет вид гофрированной кольцевой оболочки, обладающей большой гибкостью в осевом направлении, что позволяет диффузору совершать осевые колебания с большой амплитудой смещения. Подвес отливается вместе с. диафрагмой из бумажной массы или изготавливается из специальных мягких материалов (резины, пенополиуретана, пенопропилена и др.).

Диафрагма (диффузор) 2 представляет собой, как правило, упругую оболочку вращения (конусную, купольную или плоскую), в которой под действием осевой механической силы со стороны катушки возникают колебания, возбуждающие колебания воздушной среды и излучающие звук.

В настоящее время в динамических головках используются диффузоры из естественных целлюлозных материалов, обладающих удачным сочетанием физико-механических параметров, так и полимерные, сотовые, металлические и композитные материалы.

Центрирующая шайба 3 представляет собой гофрированную мембрану, которая обеспечивает центровку звуковой катушки в зазоре, препятствует возникновению крутильных колебаний, позволяя совершать диафрагме большие смещения в осевом направлении. Центрирующие шайбы обычно изготавливаются из хлопчатобумажной ткани, батиста или шифона, пропитанных бакелитовым лаком.

Пылезащитный колпачок 4-купольная или плоская мембрана, которая предохраняет зазор от попадания пыли и выполняет роль дополнительного ребра жесткости на диафрагме. Изготавливается обычно из бумажной массы, ткани или металлической фольги. Звуковая катушка 5 представляет собой цилиндрический каркас с намотанным в несколько слоев изолированным проводником.

При пропускании по звуковой катушке, помещенной в радиальный цилиндрический зазор магнитной цепи, переменного тока на нее будет действовать механическая сила, под действием которой возникают колебания звуковой катушки и связанной с ней диафрагмы.

Каркас катушки обычно изготавливается из кабельной бумаги или металлической фольги или каптона, в качестве проводника используется медный, алюминиевый или алюмомедный провод в эмалевой изоляции. Гибкие выводы 6 соединяют проводник звуковой катушки с выходными соединительными клеммами ГД. Для гибких выводов используются специальные провода.

Диффузородержатель служит для соединения магнитной цепи и подвижной системы и обеспечивает крепление ГД в корпусе той аппаратуры, где она используется. Диффузородержатели обычно изготавливаются методом штамповки из стали или методом литья из силумина.

Все элементы подвижной системы и магнитной цепи оказывают существенное влияние на электроакустические характеристики и качество звучания ГГ, поэтому выбор их конструктивных и физико-механических параметров является основной проблемой при разработке громкоговорителей.

Типовой ВЧ функционально состоит из диффузора, звукопоглощающего материала, магнитной цепи, собранной из металлических фланцев, магнита и керна.

В конструкции магнитной цепи ВЧ громкоговорителя применяют медные колпачки, используют ферритстронциевые или неодим-железо-бор магниты с целью повышения индукции в зазоре. Для увеличения чувствительности и снижения веса применяют намотку катушек плоским алюминиевым проводом, каркасы изготавливают из тонкой алюминиевой фольги, полиамидной пленки и т. д.

Для повышения температурной устойчивости зазор заполняют магнитной жидкостью, которая представляет собой коллоидный раствор или суспензию ферромагнитных частиц (меньше 1 мкм) в минеральных или прочих маслах.

Подвижную систему обычно изготавливают в виде куполообразной диафрагмы или диффузор (хотя применяют и плоские кольцевые диафрагмы или V-образные). Плоский или гофрированный подвес изготавливают иногда вместе с куполом, иногда подклеивают отдельно. Под куполом в подмембранном объеме располагают звукопоглощающий материал (АТМ, минеральная вата и др.), магнитную цепь обычно закрывают пластмассовым кожухом.

Для расширения характеристик направленности используют различные конструкции акустических линз и концентраторов.

 

Комментарии 

# ПаЛыЧ 30.10.2006 17:44
Ну вот. ЧТо такое изоэлектрическа я головка я разобрался. Скоро выложу статью. А вот остается вопрос на счет компрессионых Ответить
# forajump 13.07.2009 18:58
Насколько я понимаю, говоря о компрессионной динамической головке, Вы имеете в виду компрессионную аккустическую систему — закрытое оформление ГД (в корпусе) без порта фазовращателя. Непосредственно к ГД этот термин отношения не имеет, как видите, это уже относится к области построения аккустических систем на динамических головках. Ответить

Добавить комментарий

Что бы вы хотели почитать?

Итоги
Последние комментарии
  • Сильно разнятся результаты в ,,калькуляторе, , дли... Подробнее...
    By Роман
  • Радиотехника что тогда что сейчас не являются этал... Подробнее...
    By Старик
  • А можно поточнее, что там не так? Подробнее...
    By Старик
  • Бред. Читайте хотя бы ту же Википедию, там все под... Подробнее...
    By Олега
  • Я свои феном грел две недели строительным 400 град... Подробнее...
    By Феномыч
Наверх