Громкоговорители. Технические характеристики громкоговорителей, страница 11

Напомним, что подвижная система головки имеет своим электрическим аналогом последовательный колебательный контур. Демпфирование контура зависит от потерь, создаваемых активным механическим сопротивлением системы и активной составляющей сопротивления излучения.

Ток от противоЭДС, наводимой в катушке при ее движении, направлен навстречу току, идущему от усилителя и оказывает тормозящее действие на катушку. Происходит так называемое электрическое демпфирование. Чем меньше выходное сопротивление усилителя и сопротивление катушки, тем больше ток от противоЭДС, тем больше его тормозящее действие.

Показанные на рис.6.23 и 6.24 искажения особенно ощутимы на слух при воспроизведении речи и эстрадной музыки, имеющих преимущественно импульсный характер.

При слабом демпфировании затухание собственных свободных колебаний подвижной системы головки продолжается довольно долго (0,1¸0,15 с). Вследствие этого они будут накладываться на последующий звуковой импульс и значительно исказят сигнал, сопровождая его призвуками, отсутствующими в исходном сигнале.

Для уменьшения этих искажений необходимо уменьшать массу подвижной системы, иметь малое выходное сопротивление усилителя и сопротивление звуковой катушки. При размещении головки в закрытом ящике дополнительное (акустическое) демпфирование достигается размещением внутри ящика порис­того материала.

                     Рис.6.23. Переходный процесс в подвижной системе головки при подаче на катушку  прямоугольного импульса постоянного тока: 1–колебательный режим; 2–апериодический режим; х–смещение подвижной системы

    Рис.6.24.Переходный процесс в излучающей головке

6.7.  Частотные искажения в электродинамических головках

          Частотные искажения в области нижних частот в основном обусловлены акустическим коротким замыканием. На рис.6.4 показано, что вплоть до час­тоты f₁ излучение головки будет практически отсутствовать. Обратная волна, обо­гнув го­ловку, будет полностью гасить прямую, так как они находятся в противо­фазе. Сдвиг по фазе j_доп за счет дополнительного пути при огибании диффузо­ра Dr близок к нулю, так как Dr<<l.

          Напомним, что частота f₁, на которой происходит первое усиление, соот­ветствует условию  (R–радиус поршня излучателя).

          Если взять излучающую головку с диаметром диффузора 0,2 м, то усло­вие будет выполняться при =0,1 м. При этом длина волны составит l=4R=0,4 м, а частота =340/0,4=850 Гц.         Следовательно, у та­кой головки излучение будет практически отсутствовать вплоть до частоты f₁=850 Гц.

          Для того чтобы исключить акустическое короткое замыкание или свести его действие к минимуму, применяют специальное акустическое оформление головок в виде закрытого ящика, экрана конечных размеров или фазоинвертора.

          Однако при любом акустическом оформлении диапазон нижних частот ограничен частотой механического резонанса головки w₀. Ниже этой частоты отдаваемая акустическая мощность настолько резко уменьшается (12¸18 дБ/октаву), что приходится частоту механического резонанса считать гранич­ной. Для хорошего воспроизведения низких частот необходимо снижать резо­нансную частоту . Уменьшать резонансную частоту за счет увели­чения массы m подвижной системы нерационально, так как это повлечет за со­бой уменьшение чувствительности головки. Поэтому частоту снижают увеличе­нием гибкости верхнего гофра и центрирующей шайбы (см. рис.6.12). Пределом увеличения гибкости является потеря устойчивости подвижной системы, когда возникает опасность появления перекосов катушки и задевание ее за стенки за­зора.

          У широкополосных головок удается получить частоту механического ре­зонанса 60¸ 80 Гц, у низкочастотных головок–20¸50 Гц.