загрузка...

 

загрузка...
Юнному радиолюбителю     |     Источники тока

Головки динамические прямого излучения и громкоговорители

Электромагнитный телефон, Подключенный к выходу детекторного или однотранзисторного приемника, излучает энергию звуковых колебаний. В нем роль непосредственного, т. е. прямого излучателя выполняет вибрирующая мембрана. Первыми мощными излучателями звуковой энергии были электромагнитные громкоговорители типа Рекорд. Сейчас их, похожих на большие неглубокие черные тарелки, можно увидеть лишь в музеях или в кинофильмах. Им на смену пришли более мощные излучатели звуковой энергии электродинамические головки с бумажными диффузорами, которые прежде называли электродинамическими громкоговорителями, или, сокращенно, динамиками. Сейчас их принято называть головками динамическими прямого излучения, а громкоговорителем совокупность всех выходных элементов звуковоспроизводящего устройства.

Примером звуковоспроизводящего устройства может быть, например, абонентский громкоговоритель, рассчитанный на работу от радиотрансляционной сети. В него, кроме головки динамической прямого усиления, входят еще ящик (корпус), имеющий немаловажное значение для качества звуковоспроизведения, согласующий (переходный) трансформатор и регулятор громкости. Громкоговорители стереофонической аппаратуры радиотехнических комплексов могут иметь по две три и более головок динамических прямого излучения, усилители с питающими их выпрямителями, различные регуляторы, переключатели.

Теперь, разобравшись в принятой терминологии, касающейся звуковоспроизводящих устройств, поговорим об устройстве и работе головок динамических прямого излучения. Для краткости будем называть их динамическими головками или просто головками. В динамических головках широкого применения излучателями звуковых волн служат конусообразные диффузоры, штампуемые из бумажной массы. Головки, предназначенные для радиофикации улиц, площадей, парков имеют, как правило, металлические рупоры.

Устройство динамической головки, применяемой в приемно-усилительной аппаратуре, показано на рис. 156. Электромагнитный механизм головки устроен так же, как механизм электродинамического микрофона. Между центральным стержнем кольцевого магнита 7 керном А и фланцем 2 накладкой магнита с круглым отверстием в центре имеется зазор, в котором создается сильное магнитное поле. В этом зазоре находится катушка 6, намотанная на бумажном каркасе, скрепленном с вершиной бумажного диффузора 3. Ее называют звуковой катушкой. При помощи центрирующей шайбы 5, приклеенной на стыке каркаса звуковой катушки с диффузором, звуковая катушка устанавливается точно в середине магнитного зазора. Благодаря гофрам центрирующей шайбы звуковая катушка может колебаться в магнитном поле, не задевая ни за керн, ни за фланец магнита,

Края диффузора тоже гофрированы, что придает ему подвижность, и приклеены к ободу металлического корпуса 4. Выводы звуковой катушки сделаны изолированным многожильным проводом и снабжены контактными лепестками, укрепленными с помощью изоляционной пластинки на корпусе.

Действует головка так. Пока через звуковую катушку ток не идет, она покоится в середине магнитного зазора. Когда в катушке появляется ток, вокруг нее возникает магнитное поле, которое взаимодействует с полем магнита. При одном направлении тока в катушке она выталкивается из зазора, а при другом втягивается в него. При пропускании через катушку переменного тока звуковой частоты катушка колеблется в зазоре с частотой тока. Вместе с катушкой колеблется и диффузор, создавая в воздухе звуковые волны.

Динамические головки различаются размерами, формой диффузора, конструкцией магнитной системы. Многие головки широкого применения имеют круглые диффузоры (рис. 157, а) диаметром примерно от 60 до 300 мм. Самые маленькие из них (рис. 157,6) используются главным образом в малогабаритных (карманных) транзисторных приемниках. Есть головки с эллиптическими (овальными) диффузорами (рис. 157, в). Такая форма диффузора не улучшает качества звуковоспроизведения, а лишь создает некоторое удобство размещения головки в приемнике, телевизоре, магнитофоне или другом звуковоспроизводящем устройстве.

Магнит может иметь не только кольцеобразную форму, но и квадратную, рамочную.

Ты можешь встретить устаревшую электродинамическую головку с подмагничиванием. Она не имеет постоянного магнита. На керн такой головки надета катушка, содержащая несколько тысяч витков. Ее называют катушкой подмагничивания или возбуждения. Пи тается она от выпрямителя. Когда через нее идет постоянный ток, образуется электромагнит, создающий в кольцевом зазоре, где находится звуковая катушка, магнитное поле. В остальном головка с подмагничиванием ничем не отличается от головки с постоянным магнитом. Головки с подмагничиванием выпускались только для сетевых приемников и усилителей.

Динамические головки маркируют цифрами и буквами, например 0ДГД 6, 1ГД 3, ЗГД 1. Первая цифра характеризует номинальную мощность головки, выраженную в ваттах или, что, по существу, то же самое, в вольт амперах, т.е. произведением переменного напряжения звуковой частоты, подводимого к звуковой катушке, на ток, протекающий через катушку. Буквы ГД первоначальные буквы слов головка динамическая. Следующая за ними цифра условный порядковый номер конструкции.

Номинальная мощность это наибольшая "мощность тока звуковой частоты, которую можно подводить к звуковой катушке, не опасаясь, что головка будет искажать звуки или быстро испортится. Это наиболее важный параметр, характеризующий головку. Но не путай его с громкостью звучания, т.е.

с амплитудой звуковых колебании. Если взять две головки с номинальными мощностями 1 и 3 Вт, подать к каждой из них по 1 Вт мощности тока звуковой частоты, то звучать они будут практически одинаково громко. Вторая из них будет звучать громче первой только в том случае, если она будет получать ту мощность, на которую рассчитана. Это обстоятельство ты должен учитывать, подбирая головки для своих конструкций.

Второй важный параметр динамической головки номинальный диапазон рабочих частот, т. е. показатель диапазона звуковых частот, которые головка равномерно и без заметных искажений воспроизводит. Границы этой полосы частот выражают в герцах, например 315 7000 Гц. Головка с такой характеристикой хорошо воспроизводит звуковые частоты от 315 до 7000 Гц и плохо или совсем не реагирует на более низкие (до 315 Гц) и более высокие (выше 7000 Гц) колебания звуковой частоты. Чем шире диапазон рабочих частот, тем головка лучше.

Малогабаритные динамические головки, имеющие диффузоры небольших размеров, в этом отношении всегда уступают головкам с большими диффузорами. Номинальный диапазон рабочих частот головки 0ДГД 6, например 450 3150 Гц, а головки 4ГД 35 от 63 до 12500 Гц. Частотная характеристика первой головки по сравнению с характеристикой второй хуже. Но нельзя сказать, что она плохая. Для малогабаритного транзисторного приемника, к которому предъявляются более низкие требования, она подходит лучше, чем вторая, предназначенная для приемника или усилителя 3Ч с более высокими требованиями к качеству звуковоспроизведения.

Эти и некоторые другие параметры динамических головок обычно указывают в паспортах. Они есть и в приложении 11, помещенном в конце книги. При внимательном рассмотрении четвертой колонки этого приложения ты заметишь, что только у некоторых типов головок (0,05ГД 1, ОДГД 9) звуковые катушки обладают сопротивлением 60 Ом. Эти головки разрабатыва лись специально для маломощных малогабаритных транзисторных приемников. Их звуковые катушки, намотанные сравнительно тонким проводом и содержащие большее число витков, чем другие, можно включать непосредственно в коллекторную цепь транзистора усилителя без каких либо промежуточных деталей.

Звуковые катушки подавляющего большинства головок, предназначенных для абонентских громкоговорителей, радиоприемников, телевизоров, радиол, содержат небольшое число витков, намотанных проводом диаметром 0,15 0,2 мм, поэтому их сопротивление мало: всего 4—10 Ом. Рассчитаны они на напряжение звуковой частоты порядка нескольких вольт, но при значительных токах. Звуковые катушки таких головок включают в коллекторные цепи транзисторов или в анодные цепи радиоламп не непосредственно, а через трансформаторы или иные согласующие цепи. Трансформаторы согласуют напряжения и токи усилительных приборов с напряжениями и токами головок. Понижая напряжение до нескольких вольт, они позволяют звуковым катушкам потреблять токи до нескольких ампер.

Согласующие трансформаторы, используемые в приемниках и усилителях 3Ч, ставят в цепи выходных, т.е. оконечных, мощных усилительных приборов, поэтому их принято называть выходными трансформаторами.

Примером подключения звуковой катушки динамической головки к выходному каскаду усилителя может служить схема, изображенная на рис. 158. Выходной трансформатор Т первичной обмотки I включен в коллекторную цепь транзистора V. Колебания звуковой частоты, усиленные транзистором, возбуждают во вторичной обмотке II такие же колебания, но более низкого, чем в коллекторной цепи, напряжения, которые подаются на звуковую катушку головки В и преобразуются в звуковые колебания.

Параллельно первичной обмотке выходного трансформатора подключают конденсатор, улучшающий работу усилителя.

Запомни: согласование напряжения и тока звуковой катушки динамической головки и выходной цепи усилительного устройства обязательное условие для наиболее эффективного использования энергии звуковой частоты, отдаваемой выходным каскадом усилителя головке.

Неотъемлемой частью головки абонентского громкоговорителя является понижающий трансформатор. Он согласует напряжение радиотрансляционной линии с напряжением, обеспечивающим нормальную работу головки. Абонентские громкоговорители, кроме того, снабжают регуляторами громкости.

Один из абонентских громкоговорителей и его схема показаны на рис. 159. Регулятор громкости переменный резистор R в этом громкоговорителе включен последовательно со звуковой катушкой динамической головки В. Чем меньше сопротивление введенной части резистора, тем звук громче.

Первичные обмотки трансформаторов абонентских громкоговорителей рассчитаны на напряжения звуковой частоты 30 или 15 В. Есть громкоговорители, рассчитанные на оба этих напряжения. Переключение с одного напряжения на другое достигается перепайкой одного из проводов шнура на выводах первичной обмотки трансформатора. Следует отметить, что эти напряжения громкоговорители получают от радио трансляционной сети при наиболее громкой передаче. Уменьшение громкости снижает ток, потребляемый громкоговорителем, но напряжение радиосети, конечно, остается прежним.

Абонентские громкоговорители можно иногда использовать для простых транзисторных или ламповых приемников или усилителей 3Ч.

Обращаться с динамическими головками надо очень осторожно, чтобы не попортить звуковую катушку или диффузор. Головка с порванным диффузором, даже если он заклеен, работает хуже, с искажением звука. А если звуковая катушка окажется оборванной, что можно обнаружить с помощью омметра, ремонт ее без специального оборудования практически невозможен. Но такое случается крайне редко. Чаще происходят обрывы входных проводников звуковой катушки из за непрерывных колебаний диффузора. Такую неисправность нетрудно обнаружить и устранить сращиванием или заменой оборванного проводника.

Качество звуковоспроизведения головкой во многом зависит от акустического оформления, то есть конструкции ящика или футляра, в котором она установлена. Для большей части радиовещательных приемников, телевизоров, монофонических радиол и магнитофонов акустическим оформлением служат сами футляры такой аппаратуры. Применяют также выносные акустические системы, называемые в обиходе громкоговорителями или звуковыми колонками, головки, которые размещены в ящиках или на акустических экранах в виде деревянных щитов. Об одной из конструкций самодельного громкоговорителя я расскажу тебе в двенадцатой беседе.

Но выносной громкоговоритель может быть готовым, приобретенным в магазине радиотоваров. Например, ЗАС 1, 10МАС 1, 15АС 404, Электроника 25АС 227. Цифры в начале маркировки громкоговорителей указывают их номинальные мощности, а буквы АС начальные слов акустическая система. В Электронике 25АС 227 три головки: низкочастотная 25ГД 42, среднечастотная 15ГД 11 и высокочастотная с магнитной системой особой конструкции (так называемая изодинамическая) головка 10ГИ 1. Головки такого громкоговорителя, предназначенного для совместной работы с усилительной аппаратурой высшего класса, обеспечивают номинальный диапазон воспроизводимых частот от 31,5 до 31500 Гц.

Подобные громкоговорители особенно необходимы для стереофонического звуковоспроизведения.

При знакомстве с устройством и работой динамической головки и при сравнении ее с микрофоном аналогичной системы у тебя должен возникнуть вопрос: нельзя ли заставить динамическую головку работать как микрофон, а микрофон, наоборот, как головку? В принципе можно! Радиолюбители очень часто используют динамические головки в качестве микрофонов. Использовать же микрофон в качестве головки неэффективно и, кроме того, это опасно для микрофона при значительных напряжениях.

Реклама