Un difuzor electrodinamic este un dispozitiv care convertește un semnal electric în sunet prin mișcarea unei bobine cu curent în câmpul magnetic al unui magnet permanent. Folosim aceste dispozitive zilnic. Chiar dacă nu ești un mare fan al muzicii și nu îți petreci jumătate de zi în căști. Televizoarele, radiourile din mașini și chiar și telefoanele sunt echipate cu difuzoare. Acest mecanism cunoscut nouă este de fapt un întreg complex de elemente, iar dispozitivul său este o adevărată operă de artă inginerească.
În acest articol, vom arunca o privire mai atentă asupra dispozitivului difuzor. Să discutăm din ce părți este compus acest dispozitiv și cum funcționează.
Istorie
Day începe o mică digresiune în istoria invenției electrodinamicii. Difuzoarele de tip similar au fost folosite încă de la sfârșitul anilor 1920. Telefonul lui Bell a funcționat pe un principiu similar. A implicat o membrană care se mișca în câmpul magnetic al unui magnet permanent. Aceste difuzoare aveau multe defecte grave: distorsiuni de frecvență, pierderi de sunet. Pentru a rezolva problemele asociate cu difuzoarele clasice, Oliver Lorde a sugerat să folosească munca sa. Bobina lui sa mișcat peste liniile de forță. puținmai târziu, doi dintre colegii săi au adaptat tehnologia pentru piața de consum și au brevetat un nou design de electrodinamică care este încă în uz astăzi.
Dispozitiv difuzor
Difuzorul are un design destul de complex și este format din multe elemente. Diagrama difuzorului (mai jos) arată părțile cheie care fac difuzorul să funcționeze corect.
Dispozitivul difuzor acustic include următoarele părți:
- suspensie (sau ondularea marginii);
- difuzor (sau membrană);
- cap;
- bobină;
- core;
- sistem magnetic;
- suport difuzor;
- clienți potențiali flexibili.
Diferitele modele de difuzoare pot folosi diferite elemente de design unice. Difuzorul clasic arată exact așa.
Să luăm în considerare fiecare element individual de design mai detaliat.
Ondulare margine
Acest element se mai numește și „guler”. Aceasta este o margine din plastic sau cauciuc care descrie mecanismul electrodinamic pe întreaga zonă. Uneori, țesăturile naturale cu un strat special de amortizare a vibrațiilor sunt folosite ca material principal. Ondulările sunt împărțite nu numai după tipul de material din care sunt realizate, ci și după formă. Cel mai popular subtip sunt profilele semi-toroidale.
Există o serie de cerințe pentru „guler”, a căror respectare indică calitatea sa ridicată. Prima cerință este flexibilitatea ridicată. Frecvența de rezonanță a ondulațieiar trebui să fie scăzut. A doua cerință este ca ondularea să fie bine fixată și să ofere un singur tip de oscilație - paralelă. A treia cerință este fiabilitatea. „Gulerul” trebuie să răspundă în mod adecvat la schimbările de temperatură și la uzura „normală”, păstrându-și forma pentru o perioadă lungă de timp.
Pentru a obține cel mai bun echilibru al sunetului, ondulațiile de cauciuc sunt folosite în difuzoarele de joasă frecvență, iar cele de hârtie în cele de în altă frecvență.
difuzor
Obiectul radiant principal în electrodinamică este un difuzor. Conul difuzorului este un fel de piston care se mișcă în linie dreaptă în sus și în jos și menține caracteristica amplitudine-frecvență (denumită în continuare răspuns în frecvență) într-o formă liniară. Pe măsură ce frecvența de oscilație crește, difuzorul începe să se îndoaie. Din această cauză, apar așa-numitele unde staționare, care, la rândul lor, duc la scăderi și creșteri în graficul răspunsului în frecvență. Pentru a minimiza acest efect, designerii folosesc difuzoare mai rigide realizate din materiale cu densitate mai mică. Dacă dimensiunea difuzorului este de 12 inchi, intervalul de frecvență din acesta va varia cu 1 kiloherți pentru frecvențele joase, 3 kiloherți pentru medii și 16 kiloherți pentru frecvențele în alte.
- Difuzoarele pot fi rigide. Sunt realizate din ceramică sau aluminiu. Astfel de produse oferă cel mai scăzut nivel de distorsiune a sunetului. Difuzoarele cu conuri rigide sunt mult mai scumpe decât omologii lor.
- Difuzoarele moi sunt fabricate din polipropilenă. Astfel de mostre oferă cel mai moale și mai cald sunet datorită absorbției undelor de către un material moale.
- Difuzoarele semirigide sunt un compromis. Sunt fabricate din Kevlar sau fibră de sticlă. Distorsiunea provocată de un astfel de con este mai mare decât cele dure, dar mai mică decât cele moi.
Cap
Capacul este o carcasă sintetică sau din material textil a cărei funcție principală este de a proteja difuzoarele de praf. În plus, capacul joacă un rol important în formarea unui anumit sunet. În special, atunci când redați frecvențe medii. În scopul fixării cât mai rigide, capacele sunt rotunjite, oferindu-le o ușoară îndoire. După cum probabil ați înțeles deja, varietatea materialelor este aceeași pentru a obține un anumit sunet. Se folosesc țesături cu diverse impregnări, filme, compoziții de celuloză și chiar plase metalice. Acestea din urmă, la rândul lor, îndeplinesc și funcția de radiator. Plasa de aluminiu sau metal conduce căldura în exces departe de bobină.
Puck
Uneori este numit și „păianjen”. Aceasta este o parte grea situată între conul difuzorului și corpul său. Scopul șaibei este de a menține o rezonanță stabilă pentru woofer-uri. Acest lucru este important mai ales dacă există schimbări bruște de temperatură în cameră. Șaiba fixează poziția bobinei și a întregului sistem de mișcare și, de asemenea, închide spațiul magnetic, împiedicând pătrunderea prafului în el. Șaibe clasice sunt un disc ondulat rotund. Opțiunile mai moderne arată puțin diferit. Unii producători modifică în mod deliberat forma ondulațiilor astfel încât să crească liniaritateafrecvențe și stabilizează forma puckului. Acest design afectează foarte mult prețul difuzorului. Șaibe sunt realizate din nailon, calicot grosier sau cupru. Ultima opțiune, ca și în cazul capacului, acționează ca un mini-radiator.
Bobină și sistem magnetic
Așa că am ajuns la elementul care, de fapt, este responsabil de reproducerea sunetului. Sistemul magnetic este situat într-un mic spațiu al circuitului magnetic și, împreună cu bobina, convertește energia electrică. Sistemul magnetic în sine este un sistem de magnet sub formă de inel și miez. Între ele, în momentul reproducerii sunetului, se mișcă bobina vocală. O sarcină importantă pentru proiectanți este să creeze un câmp magnetic uniform într-un sistem magnetic. Pentru a face acest lucru, producătorii de difuzoare aliniază cu atenție stâlpii și echipează miezul cu un vârf de cupru. Curentul către bobină este furnizat prin cablurile flexibile ale difuzorului - un fir obișnuit înfășurat peste un fir sintetic.
Principiul de lucru
Ne-am dat seama de dispozitivul difuzorului, să trecem la principiul de funcționare. Principiul de funcționare al difuzorului este următorul: curentul care merge către bobină o face să oscileze perpendicular în câmpul magnetic. Acest sistem trage difuzorul împreună cu el, făcându-l să oscileze la frecvența curentului aplicat și creează unde descărcate. Difuzorul începe să oscileze și creează unde sonore care pot fi percepute de urechea umană. Ele sunt transmise ca semnal electric către amplificator. De aici vine sunetul.
Interval de frecvență directdepinde de grosimea nucleelor magnetice și de dimensiunea difuzorului. Cu un circuit magnetic mai mare, decalajul din sistemul magnetic crește și, odată cu acesta, crește partea efectivă a bobinei. De aceea, difuzoarele compacte nu pot face față frecvențelor joase în intervalul 16-250 herți. Pragul lor minim de frecvență începe de la 300 de herți și se termină la 12.000 de herți. De aceea, difuzoarele trosnesc când măriți volumul.
Rezistența electrică nominală
Sârma care furnizează curent bobinei are rezistență activă și reactivă. Pentru a determina nivelul acestuia din urmă, inginerii îl măsoară la o frecvență de 1000 de herți și adaugă rezistența activă a bobinei la valoarea rezultată. Majoritatea difuzoarelor au un nivel de impedanță de 2, 4, 6 sau 8 ohmi. Acest parametru trebuie luat în considerare la cumpărarea unui amplificator. Este important să ajungeți de acord cu privire la nivelul volumului de muncă.
Interval de frecvență
S-a spus deja mai sus că majoritatea electrodinamicii reproduce doar o parte din frecvențele pe care o persoană le poate percepe. Este imposibil să faci un difuzor universal capabil să reproducă întreaga gamă de la 16 herți la 20 kiloherți, așa că frecvențele au fost împărțite în trei grupe: joasă, medie și în altă. După aceea, designerii au început să creeze difuzoare separat pentru fiecare frecvență. Aceasta înseamnă că wooferele sunt cele mai bune la manipularea basului. Acestea funcționează în intervalul de 25 herți - 5 kiloherți. Cele de în altă frecvență sunt proiectate să funcționeze cu topuri care scârțâie (de unde și numele comun - „tweeter”). Ei lucrează îninterval de frecvență 2 kiloherți - 20 kiloherți. Difuzoarele medii funcționează în intervalul de 200 herți - 7 kiloherți. Inginerii încă încearcă să creeze un difuzor de gamă completă de calitate. Din păcate, prețul difuzorului este împotriva calității sale și nu o justifică deloc.
Câte ceva despre difuzoarele mobile
Difuzoarele pentru un telefon diferă constructiv de modelele „adulte”. Este nerealist să plasezi un mecanism atât de complex într-o carcasă mobilă, așa că inginerii au mers la truc și au înlocuit o serie de elemente. De exemplu, bobinele au devenit fixe și se folosește o membrană în loc de difuzor. Difuzoarele telefonului sunt prea simplificate, așa că nu vă așteptați la o calitate ridicată a sunetului de la ele.
Intervalul de frecvență pe care îl poate acoperi un astfel de element este restrâns semnificativ. În ceea ce privește sunetul, este mai aproape de dispozitivele de în altă frecvență, deoarece nu există spațiu suplimentar în carcasa telefonului pentru instalarea nucleelor magnetice groase.
Dispozitivul difuzor al unui telefon mobil diferă nu numai prin dimensiune, ci și prin lipsa de independență. Capacitățile dispozitivului sunt limitate de software. Acest lucru se face pentru a proteja designul difuzoarelor. Mulți oameni elimină această limită manual și apoi se întreabă: „De ce difuzoarele șuieră?”
Într-un smartphone obișnuit, sunt instalate două astfel de elemente. Unul este vorbit, celăl alt este muzical. Uneori sunt combinate pentru a obține un efect stereo. Într-un fel sau altul, puteți obține profunzime și bogăție în sunet numai cu un sistem stereo cu drepturi depline.
