Предположение о том, что диффузор представляет собой жесткий поршневой излучатель справедливо лишь для области низких и частично средних звуковых частот и совершенно несправедливо для верхних частот, где он теряет жесткость и разбивается на ряд противофазно излучающих зон. Дело в том, что электродинамическая сила F, прикладываемая к катушке в осевом направлении и распределенная по окружности вершины диффузора может быть, разложена на две составляющие (рис.6.25):
– сила F1 направлена вдоль образующей диффузора (продольная);
– сила F2 направлена под прямым углом к образующей (поперечная).
Под действием продольной силы F1 происходит сжатие и растяжение образующей диффузора из-за чего происходит прогиб ее внутрь или наружу, что отмечалось при анализе нелинейных искажений (параметрические колебания образующей на субгармониках).
Сила F2 возбуждает поперечные колебания образующей, распространяющиеся вдоль нее в направлении от катушки к верхнему гофру и отражающиеся от него в обратном направлении.
Рис.6.25. Образование поперечных волн образующей диффузора
Если частота колебаний низкая, то длина волны значительно больше длины образующей диффузора. При этом фазовая скорость распространения колебаний в материале диффузора бесконечна. Поэтому все точки диффузора колеблются с одинаковой фазой и амплитудой, а сам он колеблется как единое целое, то есть представляет собой жесткий поршень.
Если же длина волны сравнима или меньше длины образующей, то фазовая скорость становится величиной конечной и точки на поверхности диффузора начинают колебаться с различными амплитудами и фазами.
Диффузор
теряет жесткость. При ряде частот поверхность его разделяется узловыми кругами
на зоны, колеблющиеся в противофазе (рис.6.25). Акустическая мощность,
излучаемая на таких частотах, зависит от числа и площади зон, колеблющихся в
противофазе. При этом излучение одной зоны в той или иной степени гасится
излучением соседней зоны. Вследствие этого эквивалентная излучающая площадь Sэ
и сопротивление излучения 
(
)
меняется с ростом частоты нерегулярно, проходя через максимальные и минимальные
значения, уменьшаясь с ростом частоты. Это приводит к появлению пиков и
провалов на частотной характеристике головки с общим спадом излучаемой
мощности на верхних частотах. Частота, начиная с которой диффузор теряет
жесткость и начинается спад частотной характеристики в сторону верхних частот,
составляет 600¸1000 Гц.
Другой причиной частотных искажений в области верхних частот является рост величины входного сопротивления головки Zвх выше частоты электромеханического резонанса (см. рис.6.16) за счет индуктивного сопротивления звуковой катушки. С увеличением Zвх уменьшается потребляемая головкой электрическая мощность, а значит и отдаваемая акустическая.
Таким образом, обычная электродинамическая головка средних размеров без специальных мер способна воспроизводить диапазон частот от 500¸800 Гц до 5000¸6000 Гц, что явно недостаточно для качественного воспроизведения звука.
Методы расширения воспроизводимого диапазона частот головок прямого излучения
Область нижних частот.
Как уже отмечалось, основной причиной частотных искажений в низкочастотной области является акустическое короткое замыкание (АКЗ). Для борьбы с ним применяют различного вида акустическое оформление. Рассмотрим их действие более подробно.
1.Акустический экран
Этот вид оформления представляет собой щит определенных размеров с отверстием, в которое устанавливается излучающая головка (рис.6.26).
Идея применения экрана состоит в том, чтобы с его помощью увеличить путь обратной волны Dr до такой величины, чтобы первое усиление колебаний (частота f1 рис.6.4) произошло на нижней частоте рабочего диапазона fн. При этом график частотной характеристики p=Y(f), изображенный на рис.6.27 (кривая 1) сместится влево, в область более низких частот так, чтобы fн и f1 совпали.
Если применить экран круглой формы, то для эффективного излучения частоты 50 Гц потребовался бы экран с радиусом Rэ=l/4=6,8/4=1,7 м.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.