Громкоговорители. Технические характеристики громкоговорителей, страница 21

Из формулы видно, что для эффективного излучения низких частот требуется большая емкость, а значит и площадь излучателя, что технологически выполнить  сложно. Необходимо также учесть, что на нижних частотах требуется большая амплитуда смещения диафрагмы. Поэтому в настоящее время конденсаторные громкоговорители в основном используются в качестве высокочастотных головок, излучающих диапазон частот от 5–7 до 20 кГц с малой неравномерностью характеристики (около 3 дБ).

Поскольку подвижный электрод находится под действием равномерно распределенной силы все элементы его поверхности совершают синфазные колебания. Поэтому такие громкоговорители наиболее близки по своему действию к идеальному поршневому излучателю. Малая масса мембраны обеспечивает хорошую переходную характеристику. В этих громкоговорителях отсутствуют потери на джоулево тепло, вихревые токи и магнитный гистерезис, характерные для электродинамических и электромагнитных излучателей.

6.10.  Акустические системы

          В предыдущих разделах указывались основные противоречивые требования к громкоговорителю для воспроизведения низких и высоких частот. Для эффективного воспроизведения низких частот требуется поршень большой площади, а значит и с большой массой. Для верхних частот необходим излучатель с малой площадью и массой.

          При конструировании широкополосных головок проектировщику приходится искать компромисс, в какой то степени сглаживающий указанные противоречия. При этом неизбежно приходится снижать требования на показатели качества головки.

Выходом из положения является разделение воспроизводимого диапазона частот на несколько полос (обычно две или три). При этом каждая из полос излучается отдельной головкой. Головки конструктивно объединяются в акустические агрегаты, обычно называемые акустическими системами. Создать головку с хорошими данными, работающую в сравнительно узкой полосе частот, значительно легче, чем широкополосную.

В настоящее время промышленностью выпускаются двух - и трехполосные акустические системы. Для двухполосных систем частоту раздела спектра звукового сигнала выбирают от 300 до 500 Гц или от 2000 до 4000 Гц. Для трехполосных средняя полоса выбирается в границах от 400 до 4000 Гц. При этом используют одну–две низкочастотные головки, одну или две среднечастотных и две–три высокочастотных. Применение в системах большего числа высокочастотных головок, чем низкочастотных, объясняется необходимостью расширения диаграммы направленности в области верхних частот. Для этого акустические оси высокочастотных головок разворачивают под определенным углом.

Акустические системы комплектуются или только из диффузорных электродинамических головок или в качестве высокочастотных используют головки электростатической системы. В качестве высокочастотных используют также рупорные головки. В мощных кинотеатральных установках используют низкочастотные рупорные звенья (обычно в сочетании с фазоинвертором) и высокочастотные диффузорные или рупорные головки.

Для разделения полос применяют электрические фильтры. Схемы некоторых из них приведены на рис.6.49 (двухполосные системы) и рис.6.50 (трехполосные системы).

Рис.6.49. Основные схемы разделительных фильтров двухполосных систем (а,в–последовательное включение головок; б,г–параллельное включение)

Рис.6.50. Схемы полосовых фильтров трехполосных систем