Głośnik elektrodynamiczny to urządzenie, które przekształca elektryczny sygnał dźwiękowy z ruchu cewki z prądem w polu magnetycznym magnesu trwałego. Dzięki tym urządzeniom codziennie stajemy twarzą w twarz. Nawet jeśli nie jesteś wielkim fanem muzyki i nie spędzasz w słuchawkach na południu. Głośniki są wyposażone w telewizory, odbiorniki radiowe w samochodach, a nawet w telefony. Ten wspólny dla nas mechanizm to w rzeczywistości cały zestaw elementów, a jego urządzenie jest prawdziwym dziełem sztuki inżynierskiej.


W tym artykule przyjrzyjmy się bliżej urządzeniu głośnikowemu. Omówmy, jakie części tego urządzenia są komponowane i jak działają.

Historia

Początek dnia to mała wycieczka do historii wynalezienia elektrodynamiki. Kolumny tego samego rodzaju były używane pod koniec lat 20. ubiegłego wieku. Telefon Bell pracował na podobnej zasadzie. Dotyczyło to membrany poruszającej się w polu magnetycznym magnesu stałego. Kolumny te miały wiele poważnych wad: zniekształcenie częstotliwości, utrata dźwięku. Aby rozwiązać problemy związane z klasycznymi głośnikami, Oliver Lorge zasugerował wykorzystanie swojej pracy. Jego kołowrotek poruszał się po liniach energetycznych. Nieco później dwóch jego kolegów zaadaptowało technologię na rynek konsumencki i opatentowało nową konstrukcję elektrodynamiki, która jest zaangażowana do dnia dzisiejszego.

Głośnik

Głośnik ma dość złożoną konstrukcję i składa się z zestawuelementy Schemat urządzenia głośnikowego (patrz poniżej) pokazuje kluczowe szczegóły, które sprawiają, że głośnik działa poprawnie.


Akustyczne urządzenie głośnikowe zawiera następujące elementy:

zawieszenie (lub pofałdowanie krawędzi);

dyfuzor (lub membrana);

cap;

cewka dźwiękowa;

rdzeń;

system magnetyczny;

dyfuzor;

Elastyczne wnioski.

Różne unikalne elementy mogą być używane w różnych modelach głośników. Klasyczne urządzenie głośnikowe wygląda tak. Przyjrzyj się każdemu poszczególnemu elementowi konstrukcyjnemu bardziej szczegółowo.

Falistej fali

Ten element jest również nazywany "kołnierzem". Jest to plastikowe lub gumowe obramowanie opisujące mechanizm elektrodynamiczny w całym obszarze. Czasami jako główny materiał stosuje się naturalne tkaniny o specjalnym osłabieniu drgań powłoki. Gofri są podzielone nie tylko w zależności od rodzaju materiału, z którego są wykonane, ale także w formie. Najpopularniejszym podtypem są profile półtorrentowe. Do "kołnierzyka" nakłada się szereg wymagań, których przestrzeganie mówi o jego wysokiej jakości. Pierwszym wymaganiem jest wysoka elastyczność. Częstotliwość rezonansowa fali powinna być niska. Drugi wymóg - falowanie powinno być dobrze zabezpieczone i zapewniać tylko jeden rodzaj oscylacji - równoległy. Trzecim wymogiem jest niezawodność. "Kołnierz" musi odpowiednio reagować na różnice temperatur i "normalne" zużycie, zachowując przy tym swój kształt przez długi czas. Aby uzyskać najlepszą równowagę w głośnikach niskotonowychz zastosowaniem fal gumowych i papieru o wysokiej częstotliwości.

Dyfuzor

Głównym obiektem promieniującym w elektrodynamice jest dyfuzor. Dyfuzor głośnika jest tłokiem, który porusza się pionowo w górę i w dół i podtrzymuje charakterystykę amplitudowo-częstotliwościową (dalej AFC) w postaci liniowej. Wraz ze wzrostem częstotliwości oscylacji dyfuzor zaczyna się wygiąć. Z tego powodu występują tak zwane fale stojące, które z kolei prowadzą do awarii i wzrostów na wykresie częstotliwości. Aby zminimalizować ten efekt, projektanci używają bardziej sztywnych dyfuzorów wykonanych z materiałów o niższej gęstości. Jeśli rozmiar głośnika wynosi 12 cali, wówczas zakres częstotliwości w nim będzie się różnić w granicach 1 kiloherca dla niskich częstotliwości, 3 kiloherców dla średnich i 16 kiloherców dla wysokich.

Dyfuzory mogą być sztywne. Wykonane są z ceramiki lub aluminium. Takie produkty zapewniają najmniejsze zniekształcenia dźwięku. Dynamika z twardymi dyfuzorami jest znacznie droższa od analogów.

Miękkie dyfuzory wykonane są z polipropylenu. Takie próbki zapewniają najbardziej miękki i ciepły dźwięk dzięki pochłanianiu fal przez miękki materiał.

Półsztywne dyfuzory stanowią wariant kompromisowy. Wykonane są z kevlaru lub włókna szklanego. Zniekształcenia spowodowane przez taki dyfuzor są wyższe niż w przypadku sztywnych, ale niższych niż miękkie.

Nakładka

Nakrywka jest syntetyczną lub chusteczkową powłoką, której główną funkcją jest ochrona głośników przed kurzem. Ponadto czapka odgrywa ważną rolę w kształtowaniupewien dźwięk. W szczególności przy odtwarzaniu częstotliwości środkowych. W celu najbardziej sztywnego mocowania czapki mają zaokrąglony kształt, co powoduje lekkie zgięcie. Jak już zapewne zrozumiałeś, różnorodność materiałów jest nadal spowodowana tym, że dla osiągnięcia określonego dźwięku. W trakcie znajduje się tkanina z różnymi impregnacjami, foliami, kompozycjami celulozy, a nawet siatkami metalowymi. Te ostatnie z kolei pełnią również funkcję grzejnika. Kraty aluminiowe lub metalowe pobierają nadmiar ciepła z cewki.

Podkładka

Czasami nazywana jest również "pająkiem". Jest to ciężki detal umieszczony pomiędzy dyfuzorem a obudową głośnika. Zadaniem pralki jest utrzymanie stabilnego rezonansu dla głośników o niskiej częstotliwości. Jest to szczególnie ważne w przypadku gwałtownego spadku temperatury w pomieszczeniu. Myjka ustala położenie cewki i całego układu ruchomego, a także zamyka lukę magnetyczną, zapobiegając przedostawaniu się kurzu. Klasyczne podkładki to okrągły falisty dysk. Bardziej nowoczesne opcje wyglądają nieco inaczej. Niektórzy producenci celowo zmieniają kształt fali, aby zwiększyć liniowość częstotliwości i ustabilizować kształt podkładki. Taki wzór silnie wpływa na cenę dynamiki. Podkładki wykonane są z nylonu, dywanu lub miedzi. Ostatnia opcja, jak w przypadku pokrywy, służy jako mini-radiator.

Cewka dźwiękowa i system magnetyczny

Tutaj dotarliśmy do elementu, który w rzeczywistości jest odpowiedzialny za odtwarzanie dźwięku. Układ magnetyczny znajduje się w niewielkiej szczelinie obwodu magnetycznego i razem z nimcewka zamienia energię elektryczną. Sam system magnetyczny jest układem magnetycznym w postaci pierścienia i rdzenia. Pomiędzy nimi w momencie reprodukcji dźwięku porusza się cewka dźwięku. Ważnym zadaniem dla konstruktorów jest stworzenie jednolitego pola magnetycznego w układzie magnetycznym. W tym celu producenci głośników dokładnie sprawdzają bieguny i dopasowują rdzeń za pomocą miedzianej końcówki. Prąd w cewce dźwiękowej wynika z elastycznych konkluzji głośnika - zwykłego nawinięcia przewodu na syntetyczną nić.

Zasada pracy

Z urządzeniem rozumie się dynamikę, zwracamy się do zasady pracy. Zasada dynamiki jest następująca: prąd dociera do cewki, zmuszając ją do tworzenia prostopadłych oscylacji w polu magnetycznym. System ten wychwytuje dyfuzor, zmuszając go do oscylacji z częstotliwością dostarczanego prądu i generuje fale rozładowania. Dyfuzor zaczyna oscylować i wytwarza fale dźwiękowe, które mogą być odbierane przez ludzkie ucho. Są przesyłane jako sygnał elektryczny do wzmacniacza. Dlatego pojawia się dźwięk. Zakres odtwarzalnych częstotliwości zależy bezpośrednio od grubości przewodów magnetycznych i wielkości dynamiki. Przy większej wartości obwodu magnetycznego zwiększa się szczelina w systemie magnetycznym, a wraz z nią zwiększa się efektywna część cewki. Dlatego głośniki kompaktowe nie radzą sobie z niskimi częstotliwościami w zakresie 16-250 Hz. Ich częstotliwość minimalna zaczyna się od 300 Hz i kończy się 12 000 Hz. Dlatego głośniki są świszczące, gdy maksymalnie skręcasz dźwięk.

Nominalnaoporność elektryczna

Przewód zasilający cewkę ma rezystancję czynną i bierną. Aby określić poziom ostatniego inżyniera, zmierz go z częstotliwością 1000 herców i dodaj do uzyskanej wartości aktywną rezystancję cewki dźwięku. W większości głośników poziom oporu wynosi 246 lub 8 omów. Opcja ta musi być wzięta pod uwagę przy zakupie wzmacniacza. Ważne jest dostosowanie poziomu obciążenia.