Pembesar suara elektrodinamik ialah peranti yang menukar isyarat elektrik kepada bunyi dengan menggerakkan gegelung dengan arus dalam medan magnet magnet kekal. Kami menggunakan peranti ini setiap hari. Walaupun anda bukan peminat tegar muzik dan tidak menghabiskan setengah hari menggunakan fon kepala. TV, radio di dalam kereta, dan juga telefon dilengkapi dengan pembesar suara. Mekanisme yang biasa kepada kita ini sebenarnya merupakan keseluruhan elemen yang kompleks, dan perantinya ialah karya seni kejuruteraan yang sebenar.
Dalam artikel ini, kita akan melihat dengan lebih dekat pada peranti pembesar suara. Mari bincangkan bahagian yang terdiri daripada peranti ini dan cara ia berfungsi.
Sejarah
Hari mulakan penyimpangan kecil ke dalam sejarah penciptaan elektrodinamik. Pembesar suara jenis serupa telah digunakan seawal akhir 1920-an. Telefon Bell berfungsi pada prinsip yang sama. Ia melibatkan membran yang bergerak dalam medan magnet magnet kekal. Pembesar suara ini mempunyai banyak kelemahan yang serius: herotan frekuensi, kehilangan bunyi. Untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan pembesar suara klasik, Oliver Lorde mencadangkan menggunakan karyanya. Gegelungnya bergerak melintasi garisan daya. sedikitkemudian, dua daripada rakan sekerjanya menyesuaikan teknologi untuk pasaran pengguna dan mempatenkan reka bentuk elektrodinamik baharu yang masih digunakan hari ini.
Peranti pembesar suara
Pembesar suara mempunyai reka bentuk yang agak kompleks dan terdiri daripada banyak elemen. Gambar rajah pembesar suara (di bawah) menunjukkan bahagian utama yang menjadikan pembesar suara berfungsi dengan betul.
Peranti pembesar suara akustik termasuk bahagian berikut:
- gantungan (atau korugasi tepi);
- peresap (atau membran);
- cap;
- gegelung suara;
- teras;
- sistem magnetik;
- pemegang peresap;
- petunjuk fleksibel.
Model pembesar suara yang berbeza mungkin menggunakan elemen reka bentuk unik yang berbeza. Peranti pembesar suara klasik kelihatan seperti ini.
Mari kita pertimbangkan setiap elemen reka bentuk individu dengan lebih terperinci.
Korugasi tepi
Unsur ini juga dipanggil "kolar". Ini adalah tepi plastik atau getah yang menerangkan mekanisme elektrodinamik di seluruh kawasan. Kadangkala fabrik semula jadi dengan salutan redaman getaran khas digunakan sebagai bahan utama. Corrugations dibahagikan bukan sahaja dengan jenis bahan dari mana ia dibuat, tetapi juga dengan bentuk. Subjenis yang paling popular ialah profil separa toroidal.
Terdapat beberapa keperluan untuk "kolar", yang pematuhannya menunjukkan kualitinya yang tinggi. Keperluan pertama ialah fleksibiliti yang tinggi. Kekerapan resonan beralunsepatutnya rendah. Keperluan kedua ialah korugasi mesti diperbaiki dengan baik dan hanya menyediakan satu jenis ayunan - selari. Keperluan ketiga ialah kebolehpercayaan. "Kolar" mesti bertindak balas secukupnya kepada perubahan suhu dan haus "biasa", mengekalkan bentuknya untuk masa yang lama.
Untuk mencapai keseimbangan bunyi yang terbaik, korut getah digunakan dalam pembesar suara frekuensi rendah, dan pembesar suara kertas dalam pembesar suara frekuensi tinggi.
Penyesap
Objek penyinaran utama dalam elektrodinamik ialah peresap. Kon pembesar suara ialah sejenis omboh yang bergerak dalam garis lurus ke atas dan ke bawah dan mengekalkan ciri frekuensi amplitud (selepas ini dirujuk sebagai tindak balas frekuensi) dalam bentuk linear. Apabila frekuensi ayunan meningkat, penyebar mula bengkok. Disebabkan ini, apa yang dipanggil gelombang berdiri muncul, yang seterusnya, membawa kepada penurunan dan kenaikan dalam graf tindak balas frekuensi. Untuk meminimumkan kesan ini, pereka menggunakan peresap yang lebih keras yang diperbuat daripada bahan berketumpatan rendah. Jika saiz pembesar suara ialah 12 inci, maka julat frekuensi di dalamnya akan berbeza dalam 1 kilohertz untuk frekuensi rendah, 3 kilohertz untuk sederhana dan 16 kilohertz untuk frekuensi tinggi.
- Penyerap boleh menjadi tegar. Mereka diperbuat daripada seramik atau aluminium. Produk sedemikian memberikan tahap herotan bunyi yang paling rendah. Pembesar suara kon tegar jauh lebih mahal daripada pembesar suaranya.
- Penyesap lembut diperbuat daripada polipropilena. Sampel sedemikian memberikan bunyi yang paling lembut dan paling hangat disebabkan oleh penyerapan gelombang oleh bahan lembut.
- Penyebar separa tegar adalah satu kompromi. Ia diperbuat daripada Kevlar atau gentian kaca. Herotan yang ditimbulkan oleh kon seperti itu lebih tinggi daripada yang keras, tetapi lebih rendah daripada yang lembut.
Tudung
Tudung ialah cangkerang sintetik atau fabrik yang fungsi utamanya adalah untuk melindungi pembesar suara daripada habuk. Di samping itu, topi memainkan peranan penting dalam pembentukan bunyi tertentu. Khususnya, apabila memainkan frekuensi sederhana. Untuk tujuan penetapan yang paling tegar, penutup dibuat bulat, memberikan mereka sedikit bengkok. Seperti yang anda mungkin sudah faham, pelbagai bahan adalah sama untuk mencapai bunyi tertentu. Fabrik dengan pelbagai impregnasi, filem, komposisi selulosa dan juga jerat logam digunakan. Yang terakhir, seterusnya, juga melaksanakan fungsi radiator. Aluminium atau mesh logam mengalirkan haba berlebihan dari gegelung.
Puck
Kadangkala ia juga dipanggil "labah-labah". Ini adalah bahagian berat yang terletak di antara kon pembesar suara dan badannya. Tujuan mesin basuh adalah untuk mengekalkan resonans yang stabil untuk woofer. Ini amat penting jika terdapat perubahan mendadak dalam suhu di dalam bilik. Mesin basuh membetulkan kedudukan gegelung dan keseluruhan sistem bergerak, dan juga menutup jurang magnet, menghalang habuk daripada memasukinya. Pencuci klasik ialah cakera beralun bulat. Pilihan yang lebih moden kelihatan sedikit berbeza. Sesetengah pengeluar sengaja menukar bentuk korugasi untuk meningkatkan kelinearanfrekuensi dan menstabilkan bentuk keping. Reka bentuk ini sangat mempengaruhi harga pembesar suara. Pencuci diperbuat daripada nilon, belacu kasar atau tembaga. Pilihan terakhir, seperti dalam kes penutup, bertindak sebagai radiator mini.
Gegelung suara dan sistem magnet
Jadi kita sampai kepada elemen, yang sebenarnya, bertanggungjawab untuk pembiakan bunyi. Sistem magnet terletak di celah kecil litar magnet dan, bersama-sama dengan gegelung, menukar tenaga elektrik. Sistem magnet itu sendiri adalah sistem magnet dalam bentuk cincin dan teras. Di antara mereka, pada masa pembiakan bunyi, gegelung suara bergerak. Tugas penting bagi pereka bentuk ialah mencipta medan magnet seragam dalam sistem magnet. Untuk melakukan ini, pengeluar pembesar suara dengan teliti menjajarkan tiang dan melengkapkan teras dengan hujung tembaga. Arus ke gegelung suara dibekalkan melalui petunjuk fleksibel pembesar suara - wayar biasa yang dililit pada benang sintetik.
Prinsip kerja
Kami telah mengetahui peranti pembesar suara, mari kita beralih kepada prinsip operasi. Prinsip operasi pembesar suara adalah seperti berikut: arus yang mengalir ke gegelung menyebabkan ia berayun secara tegak lurus dalam medan magnet. Sistem ini menyeret penyebar bersama-sama dengannya, menyebabkan ia berayun pada frekuensi arus yang dikenakan, dan mencipta gelombang yang dinyahcas. Peresap mula berayun dan mencipta gelombang bunyi yang boleh dirasakan oleh telinga manusia. Mereka dihantar sebagai isyarat elektrik kepada penguat. Dari sinilah bunyi itu berasal.
Julat kekerapan secara langsungbergantung pada ketebalan teras magnet dan saiz pembesar suara. Dengan litar magnet yang lebih besar, jurang dalam sistem magnet meningkat, dan dengan itu bahagian berkesan gegelung meningkat. Itulah sebabnya pembesar suara kompak tidak dapat menampung frekuensi rendah dalam julat 16-250 hertz. Ambang kekerapan minimum mereka bermula pada 300 hertz dan berakhir pada 12,000 hertz. Itulah sebabnya pembesar suara berderak apabila anda memperbesarkan kelantangan.
Rintangan elektrik yang dinilai
Wayar yang membekalkan arus kepada gegelung mempunyai rintangan aktif dan reaktif. Untuk menentukan tahap yang terakhir, jurutera mengukurnya pada frekuensi 1000 hertz dan menambah rintangan aktif gegelung suara kepada nilai yang terhasil. Kebanyakan pembesar suara mempunyai tahap impedans 2, 4, 6, atau 8 ohm. Parameter ini mesti dipertimbangkan semasa membeli penguat. Adalah penting untuk bersetuju dengan tahap beban kerja.
Julat kekerapan
Telah dikatakan di atas bahawa kebanyakan elektrodinamik menghasilkan semula hanya sebahagian daripada frekuensi yang boleh dilihat oleh seseorang. Adalah mustahil untuk membuat pembesar suara sejagat yang mampu menghasilkan semula keseluruhan julat dari 16 hertz hingga 20 kilohertz, jadi frekuensi dibahagikan kepada tiga kumpulan: rendah, sederhana dan tinggi. Selepas itu, pereka mula mencipta pembesar suara secara berasingan untuk setiap frekuensi. Ini bermakna woofer adalah yang terbaik dalam mengendalikan bes. Mereka beroperasi dalam julat 25 hertz - 5 kilohertz. Frekuensi tinggi direka bentuk untuk berfungsi dengan gasing mencicit (oleh itu nama biasa - "tweeter"). Mereka bekerja dijulat frekuensi 2 kilohertz - 20 kilohertz. Pembesar suara julat pertengahan beroperasi dalam julat 200 hertz - 7 kilohertz. Jurutera masih cuba mencipta pembesar suara julat penuh yang berkualiti. Malangnya, harga pembesar suara bertentangan dengan kualitinya dan tidak membenarkannya sama sekali.
Sedikit tentang pembesar suara mudah alih
Pembesar suara untuk telefon berbeza daripada model "dewasa" secara konstruktif. Adalah tidak realistik untuk meletakkan mekanisme kompleks sedemikian dalam kes mudah alih, jadi jurutera pergi ke helah dan menggantikan beberapa elemen. Sebagai contoh, gegelung telah menjadi tetap, dan membran digunakan sebagai ganti peresap. Pembesar suara telefon terlalu dipermudahkan, jadi jangan mengharapkan kualiti bunyi yang tinggi daripadanya.
Julat frekuensi yang boleh diliputi oleh unsur sedemikian mengecil dengan ketara. Dari segi bunyinya, ia lebih dekat dengan peranti frekuensi tinggi, kerana tiada ruang tambahan dalam sarung telefon untuk memasang teras magnet tebal.
Peranti pembesar suara dalam telefon mudah alih berbeza bukan sahaja dari segi saiz, tetapi juga dalam kekurangan kebebasan. Keupayaan peranti dihadkan oleh perisian. Ini dilakukan untuk melindungi reka bentuk pembesar suara. Ramai orang mengalih keluar had ini secara manual, kemudian bertanya kepada diri mereka sendiri: "Mengapa pembesar suara berdehit?"
Dalam telefon pintar biasa, dua elemen sedemikian dipasang. Satu dituturkan, satu lagi adalah muzikal. Kadang-kadang ia digabungkan untuk mencapai kesan stereo. Satu cara atau yang lain, anda boleh mencapai kedalaman dan kekayaan dalam bunyi hanya dengan sistem stereo yang lengkap.
