Громкоговорители и телефоны

Громкоговорители и телефоны

Определение, классификация, параметры. Громкоговоритель (теле фон) — прибор для преобразования электрических колебаний в акустические колебания воздушной среды — является последним и од ним из наиболее важных звеньев любого акустического тракта, так как его свойства оказывают чрезвычайно большое влияние на качество работы этого тракта в целом.

По способу преобразования колебаний громкоговорители и телефоны разделяются на электродинамические катушечные (подавляющее число типов громкоговорителей), электромагнитные (основное число телефонов), электростатические, пьезоэлектрические и некоторые другие; по виду излучения — на громкоговорители непосредственного излучения, диффузорные и рупорные; по воспроизводимому диапазону - на широкополосные, низко -, средне — и высокочастотные; по потребляемой электрической мощности на мощные и маломощные.

Стандартом ГОСТ 16 122– — 78 установлены определения параметров громкоговорителей и относящихся к ним терминов. Приведем основные из них.

Номинальная мощность - максимальная подводимая электрическая мощность, ограниченная тепловой и механической прочностью громкоговорителя и нелинейными искажениями, превышающими заданное значение. Обычно оно меньше паспортного. Громкоговоритель не должен выходить из строя при длительном ее воздействии.

Частотная характеристика громкоговорителя по звуковому давлению - зависимость звукового давления, развиваемого громкоговорителем, в точке свободного поля (находящейся на определенном расстоянии от рабочего центра) от частоты при постоянном напряжении на зажимах громкоговорителя.

Рабочий центр — обычно геометрический центр симметрии выходного отверстия излучателя Для сложных излучателей рабочий центр указывается в описании громкоговорителей.

Неравномерность частотной характеристики и эффективно воспроизводимый диапазон частот определяются по частотной характеристике, снятой на рабочей оси, которая обычно совпадает с геометрической осью излучателя, а для сложных излучателей указывается в описании.

Среднее стандартное звуковое давление (отдача) — среднее звуковое давление, развиваемое в диапазоне рабочих частот на рабочей оси на расстоянии 1 м от громкоговорителя и 1 см от телефона при подведении к громкоговорителю электрической мощности 0,1 Вт, а к телефону — 1 мВт.

Входное сопротивление громкоговорителя зависит от частоты, поэтому в справочниках приводится номинальное электрическое сопротивление — минимальный модуль полного электрического сопротивления громкоговорителя в диапазоне частот выше частоты основного резонанса его механической колебательной системы, при которой полное сопротивление достигает максимального значения.

Характеристика направленности — зависимость звукового давления, развиваемого громкоговорителем, в точках свободного поля, находящихся на одинаковом расстоянии от рабочего центра, от угла между рабочей осью громкоговорителя и направлением на выбранную точку. Обычно эту характеристику нормируют к осевому звуковому давлению. Характеристика направленности изменяется в зависимости от частоты, поэтому ее измеряют на ряде частот или в заданной полосе частот. Характеристику направленности, снятую в плоскости, называют диаграммой направленности.

Коэффициент осевой концентрации — отношение акустических мощностей ненаправленного и направленного излучателей при равенстве их осевых звуковых давлений.

Коэффициент гармоник — отношение среднеквадратичного звукового давления гармоник к среднему звуковому давлению измеряют для ряда заданных частот при подведении к громкоговорителю синусоидального напряжения, соответствующего номинальной мощности.

Коэффициент полезного действия громкоговорителя в паспортных данных обычно не приводится. Вместо него указывают стандартное звуковое давление или характеристическую чувствительность, однозначно связанные между собой и с акустической мощностью. Если подвести к громкоговорителю электрическую мощность 0,1 Вт, то (согласно определению стандартного звукового давления) осевое звуковое давление равно стандартному,

Характеристическая чувствительность — отношение среднего звукового давления, развиваемого громкоговорителем в номинальном диапазоне частот на рабочей оси на расстоянии 1 м от рабочего центра, к корню квадратному из подводимой электрической мощности.

Дребезжание — спектральные компоненты излучаемого громкоговорителем сигнала, вызываемые механическими дефектами его конструкции и слышимые при его работе в номинальном и эффективно воспроизводимом диапазонах частот. Установлены две категории телефонов: Н (нормальные) — для работы при температурах от - 10 до +45'С и влажности до 90+ 3%; У (устойчивые) — при температурах от -50 до + 50' С и влажности до 95+3%. Полное электрическое сопротивление на частоте 1000 Гц должно быть 260±52Ом, хотя допускаются и другие его значения. Коэффициент гармоник на частоте 1000 Гц не должен превышать 5% при мощности 1 мВ А.

Габаритные размеры телефона не должны превышать размеров кругового цилиндра с диаметром основания 48 мм и высотой 24,5 мм; диаметр слухового, отверстия — 13 мм.

Нормы на параметры громкоговорителей изложены в ГОСТ 90!0 — 78. Громкоговорители (головки) должны выдерживать испытания на теплоустойчивость до 60'С, на влагоустойчивость - до 93±2% при 30'С, на холодостойкость — от — 20 до — 40'С, а так же на ударную устойчивость ударную прочность и виброустойчивость. Стандартное звуковое давление на расстоянии 1 м при мощности 0,1 Вт должно быть не менее О, 2 Па, за исключением громкоговорителей, используемых в закрытых акустических системах (см. ниже). Частотная характеристика должна соответствовать типовой с допустимым отклонением ± 6 дБ. Если же типовая частотная характеристика не приводится, то допустимая неравномерность в номинальном диапазоне рабочих частот не должна превышать 14 дБ.

Предусмотрены следующие номинальные мощности: 0,1, 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0; 1О, О; 15,0; 2О, О; 25,0; 30, О;50,0 Вт и независимо от этого ряда мощностей ряд номинальных сопротивлений: 2,4,8,15, 25, 5О, 100,400,800 Ом. Допустимые отклонения от приведенных сопротивлений не превышают + 15; - 20%

Громкоговорители не должны дребезжать при подведении к ним синусоидального сигнала номинальной мощности в диапазоне от минимальной частоты основного резонанса до наивысшей частоты номинального диапазона рабочих частот.