Динамично устройство: верига, размери, предназначение

Електродинамичен високоговорител е устройство, което преобразува електрически сигнал в аудио сигнал чрез движението на бобина с ток в магнитното поле на постоянен магнит. С тези устройства се срещаме всеки ден. Дори и да не сте голям фен на музиката и да не прекарате половин ден на слушалки. Високоговорителите са оборудвани с телевизори, радиостанции в автомобили и дори телефони. Този познат механизъм за нас е всъщност цял ​​комплекс от елементи и неговата организация е реална работа на инженерното изкуство.

В тази статия ще разгледаме по-отблизо динамиката на устройствата. Ще обсъдим съставните части на това устройство и как те работят.

история

Денят започна малко разминаване в историята на изобретението на електродинамиката. В края на 20-те години се използват високоговорители от подобен тип. Телефонът на Бел работеше по подобен начин. Това включваше мембрана, която се движеше в магнитното поле на постоянен магнит. Тези високоговорители имаха много сериозни недостатъци: честотно изкривяване, загуба на звук. За да разреши проблемите, свързани с класическите високоговорители, Оливър Лордж предложи да използва опита си. Сондата му се движеше през силите. Малко по-късно двама от колегите му адаптираха технологията за потребителския пазар и патентоваха нов дизайн на електродинамиката, който е включен и до днес.

Високоговорител

Говорителят има доста сложен дизайн и се състои от много елементи. Диаграмата на устройството на високоговорителите (вижте по-долу) показва подробностите за ключовете, които правят правилно функцията на високоговорителя.

Устройството за акустична динамика включва следните компоненти:

• окачване (или нагъване на ръба);
• дифузор (или мембрана);
• капачка;
• гласова намотка;
• ядро;
• магнитна система;
• държач на дифузьора;
• гъвкави заключения.

В различните модели високоговорители могат да се използват различни уникални елементи от дизайна. Класическото устройство на високоговорителя изглежда точно така.

Да разгледаме всеки отделен елемент на структурата по-подробно.

Гел на ръба

Този елемент също се нарича "яка". Този пластмасов или каучуков кант, описващ електродинамичния механизъм в цялата област. Понякога като основен материал се използват естествени тъкани със специално, отслабващо покритие. Украшенията са разделени не само според типа на материала, от който са направени, но и по форма. Най-популярният подтип е полутороидните профили.

Яката е представена с редица изисквания, спазването на което показва високото й качество. Първото изискване е висока гъвкавост. Резонансната честота на гофрирането трябва да е ниска. Второто изискване - гънките трябва да бъдат добре фиксирани и да осигуряват само един вид колебания - успоредно. Третото изискване е надеждността. "Ябълка" трябва да реагира адекватно на температурните промени и "нормалното" износване, като запазва формата си за дълго време.

За постигане на най-добър баланс на звука при нискочестотни колони се използват гумени нагъбители, а във високочестотни колони - хартиени нагъвки.

дифузьор

Основният излъчващ елемент в електродинамиката е дифузьорът. Високоговорител конус е бутало, което се движи в права нагоре и надолу и поддържа амплитуда-честота характеристика (наричан AFC) по линеен начин. С увеличаването на честотата на трептенията дифузьорът започва да се огъва. Поради това съществуват т. Нар. Стоящи вълни, които на свой ред водят до неуспехи и покачвания в кривата на честотната характеристика. За да се сведе до минимум този ефект, дизайнерите използват по-твърди дифузори, направени от материали с по-ниска плътност. Ако размерът на говорителя е 12 инча, от порядъка на честоти тя ще варира между 1 килохерца за ниски честоти, 3 килохерца до 16 килохерца и средна до висока.

• Дифузорите могат да бъдат твърди. Те са изработени от керамика или алуминий. Такива продукти осигуряват най-ниското ниво на изкривяване на звука. Динамиката с твърди дифузори е много по-скъпа от аналозите.
• Меките дифузори са изработени от полипропилен. Такива проби осигуряват най-мекия и най-топъл звук, като поглъщат вълни с мек материал.
• Полутвърдните дифузори са компромисен вариант. Те са изработени от кевлар или фибростъкло. Изкривяванията, предизвикани от такъв дифузьор, са по-високи от тези на твърдите дифузори, но по-ниски от меките.

капачка

Капачката е обвивка от синтетика или тъкан, чиято основна функция е да предпазва високоговорителите от прах. В допълнение, капачката играе важна роля при формирането на определен звук. По-специално, при възпроизвеждане на средните честоти. За целите на най-твърдо фиксиране, капачките са закръглени, което им дава леко огъване. Както вероятно сте разбрали, разнообразието от материали е свързано само с постигането на определен звук. В курса има тъкан с различни импрегнации, филми, целулозни композиции и дори метални мрежи. Последните от своя страна изпълняват и функциите на радиатора. Алуминиева или метална мрежа премахва излишната топлина от серпентината.

шайба

Понякога се нарича "паяк". Това е тежко парче, разположено между конуса на високоговорителя и корпуса му. Задачата на устройството за миене е да поддържа стабилен резонанс за нискочестотни високоговорители. Това е особено важно, ако има внезапни температурни промени в стаята. Устройството за миене установява позицията на намотката и цялата мобилна система, а също така затваря магнитната междина, предотвратявайки навлизането на прах. Класическите шайби са кръгъл гофриран диск. По-модерните опции изглеждат малко по-различни. Някои производители умишлено променят формата на гофрирането така, че да се увеличи линейността на честотите и да се стабилизира формата на шайбата. Този дизайн оказва силно влияние върху цената на говорещия. Шайбите са изработени от найлон, калико или мед. Последният вариант, както в случая с капачката, изпълнява функцията на мини радиатор.

Звукова намотка и магнитна система

Така стигнахме до елемента, който всъщност отговаря за възпроизвеждането на звука. Магнитната система се намира в малка пролука на магнитната верига и заедно с бобината преобразува електрическата енергия. Самата магнитна система е система от магнит под формата на пръстен и сърцевина. Между тях в момента на възпроизвеждане на звука, гласовата бобина се движи. Важната задача на дизайнерите е да създадат равномерно магнитно поле в магнитна система. За да направите това, производителите на високоговорители проверяват внимателно полюсите и оборудват сърцевината с меден връх. Токът в гласовата бобина идва през гъвкавите изводи на високоговорителя - обикновена жица, навита върху синтетичната резба.

Принцип на действие

С устройството, на което говори високоговорителят, отидете принцип на работа. Принцип на действие динамиката е следната: токът, протичащ към намотката, предизвиква перпендикулярни колебания в магнитното поле. Тази система увлича дифузора, причинявайки му да се колебае с честотата на подадения ток и създава изпуснати вълни. Дифузьорът започва да се колебае и създава звукови вълни, които могат да бъдат възприети от човешкото ухо. Те се предават като електрически сигнал към усилвателя. Оттук се появява звукът.

Диапазонът от възпроизведени честоти зависи пряко от дебелината на магнитните вериги и размера на високоговорителите. При по-голяма величина на магнитната верига, разликата в магнитната система се увеличава и с нея се увеличава и ефективната част на намотката. Ето защо компактните високоговорители не могат да се справят с ниски честоти в диапазона от 16-250 Hz. Техният минимален честотен праг започва от 300 Hz и завършва на 12 000 херца. Ето защо високоговорителите сияят, когато завъртите звука до максимум.

Номинално електрическо съпротивление

Тел, който захранва намотката, има активна и реактивна устойчивост. За да се определи нивото на последните, инженерите я измерват с честота от 1000 херца и добавят към получената стойност активното съпротивление на звуковата бобина. При повечето високоговорители нивото на съпротива е 2, 4, 6 или 8 ома. Този параметър трябва да се вземе предвид при закупуване на усилвател. Важно е да се съчетае нивото на натоварване.

Честотен диапазон

Вече е казано по-горе, че по-голямата част от електродинамиката възпроизвежда само част от честотите, които човек може да възприема. Направете универсален говорител, способен да възпроизвежда целия диапазон от 16 Hz до 20 kilohertz е невъзможно, така че честотите са разделени на три групи: ниско, средно и високо. След това дизайнерите започнаха да създават говорителите поотделно за всяка честота. Това означава, че нискочестотните високоговорители правят най-доброто с басите. Те работят на диапазон от 25 херца - 5 килохерца. Високочестотните устройства са проектирани да работят с въртящи се върхове (оттук и общото име е "pyshalka"). Те работят в честотния диапазон от 2 kilohertz - 20 kilohertz. Средночестотните високоговорители работят в диапазона от 200 херца - 7 kilohertz. Инженерите все още се опитват да създадат висококачествен широколентов високоговорител. Уви, цената на динамиката е в противоречие с нейното качество и изобщо не я оправдава.

Малко за мобилните високоговорители

Високоговорителите за телефона се различават конструктивно от моделите "за възрастни". Подреждането на такъв сложен механизъм в мобилния корпус е нереалистично, така че инженерите са отишли ​​до трика и са заменили редица елементи. Например, намотките са фиксирани и вместо дифузъра се използва мембрана. Говорителите за телефона са много опростени, така че очаквайте от тях висококачествен звук, който не си заслужава.

Честотният обхват, който може да покрие такъв елемент, значително се стеснява. В звука си той е по-близо до високочестотни устройства, тъй като в кутията на телефона няма допълнително място за инсталиране на дебели магнитни вериги.

Динамиката на устройствата в мобилния телефон се различава не само по размер, но и поради липсата на независимост. Възможностите на устройството са ограничени до софтуера. Това се прави, за да се защити дизайна на високоговорителите. Много от тях премахват тази граница ръчно и след това си задават въпроса: "Защо хормоналните говорители?"

В средния смартфон са инсталирани два такива елемента. Един говорим, друг музикален. Понякога те се комбинират, за да постигнат стерео ефект. Както и да е, за постигане на дълбочина и насищане в звука може да бъде само пълна стерео система.