Электродинамическая головка прямого излучения

Конструкция головки показана на рис. 3.8.

Ее можно разделить на две системы: магнитную и подвижную.

Магнитная система головки состоит их магнита1, магнитопровода 2 и верхнего фланца 3. Магнит изготавливают из материалов с большой магнитной индукцией, например из феррит-бариевых соединений. Магниты из ферритобарриевых соединений имеют малые потоки рассеяния, позволяют уменьшать размеры магнита. В зависимости от конструкции магнита различают срытые и закрытые магнитные системы. В закрытых магнитных системах (рис. 3.8) магнит выполняют в виде керна. Подвижная система головка состоит из каркаса со звуковой катушкой 4,

находящейся в кольцевом воздушном зазоре, диф­фузора 5, являющегося излучателем, гофрирован­ного подвеса 6, соединяющего диффузор с диффузородержателем 8, центрирующей шайбы 9, фикси­рующей положение звуковой катушки в зазоре маг­нитной цепи, колпачка 7, увеличивающего площадь диффузора и его жесткость. Звуковую катушку выполняют из тонкого провода, что позволяет обеспечить лучшее заполнение воздушного зазора. Выводы ка­тушки соединяют с выходом усилителя звуковых час­тот. Диффузор изготавливают из пенопласта или бу­мажной массы методом литья. Угол раскрыва диффу­зора 90... 120°. При такой конструкции диффузора уда­ется получить легкий и достаточно жесткий поршне­вой излучатель, диффузор при этом является одновре­менно элементом колебательной механической систе­мы и излучателем звуковых колебаний в простран­ство. Центрирующую шайбу изготавливают из неплот­ных тканей и гофрируют. Это позволяет уменьшить

искажения, которые возникали бы из-за эго объема воздуха между центрирующей шайбой и диффузородержателем.

Принцип работы головки динамической основан взаимодействии переменного магнитного потока, создаваемого током, протекающим по звуковой катушке и постоянным магнитным полем, создаваемым по­ганым магнитом. В результате их взаимодействия возникает электродинамическая сила

F = BLI, (3.11)

В — индукция в зазоре магнитной цепи; L — длина провода катушки; I— ток в витках звуковой ка­тушки..

Под действием электродинамической силы колеблется звуковая катушка, ее колебания передаются диффузору. При колебаниях диффузор приводит в движениe частицы окружающей среды, создавая попеременно сжатие и разрежение ее. Среда при этом оказывает сопротивление возникающим колебанием. Это сопротивление называют сопротивлением излучения. Звуковая катушка колеблется в магнитном поле, в |ней наводится ЭДС, которая по правилу Ленца направлена навстречу приложенному напряжению.

При колебаниях звуковой катушки ее сопротивление увеличивается на величину вносимого сопротивления. Геометрическая сумма собственного и вносимого сопротивлений составляет полное электрическое сопротивление головки. Собственное электрическое сопротивление головки состоит из активного и индуктивного сопротивлений звуковой катушки. Вносимое сопротивление зависит от конструкции подвижной системы. Масса этой системы равна массе звуковой катушки и диффузора, гибкость определяется гибкостью центрирующей шайбы и гофрированною подвеса, активное сопротивление системы зависит от трения в подвесе.

Вносимое сопротивление зависит от трения, гибкости и массы подвижной системы. Собственное и вносимое сопротивления головки зависят от частоты, следовательно, функцией частоты является полное электрическое сопротивление. Зависимость модуля полного электрического сопротивления динамической головки от частоты приведена на рис. 3.10.

Из рис. 3.10 видно, что первый максимум Zвx наблюдается на f₀. Эта частота соответствует резонансу механической колебательной системы (основному резонансу).

На частоте f₀ механическое сопротивление подвижной системы Z минимально и активно, следовательно, вносимое сопротивление достигает наибольшего значения. Индуктивность звуковой катушки мала: на низких частотах индуктивным сопротивлением катушки можно пренебречь, поэтому для частоты основного резонанса Rвх = R+ R'. При понижении частоты относительно f₀ механическое сопротивление увеличивается, поэтому Zm, а следовательнo, и полное электрическое сопротивление головки - уменьшаются.

Полное электрическое сопротивление головки достигает минимума на частоте fэм, которую называют частотой электромеханического резонанса. Сопротивление головки на частоте электромеханического резонанса уменьшается примерно до значения активного сопротивления катушки R3. Полное электрическое сопротивление головки на этой частоте принимают за номинальное. Причиной уменьшения Z является резонанс в последовательном контуре, составленном индуктивностью катушки La и эквивалентной емкостью во вносимом сопротивлении. Выше частоты fэм полное электрическое сопротивление головки увеличивается за счет увеличения индуктивного сопротивления звуковой катушки. Зависимость Zвx головки от частоты приводит к изменению режима работы усилителя, возникновению искажений. Усилитель рассчитывается на подключение головки с номинальным электрическим сопротивлением.

Условное обозначение головки состоит из цифр, указывающих номинальную мощность, букв ГД (головка динамическая), Н, Ш, С (низко-, средне- и высокочастотная) и цифр, указывающих номер разработки и номинальное электрическое сопротивление. Например, низкочастотная головка динамическая с номинальной мощностью 35 Вт и номинальным электрическим сопротивлением 8 Ом обозначается 35ГДН-1-8.