Громкоговорители. Пассивные электроакустические преобразователи или преобразователи электрических колебаний в акустические.

Пассивные электроакустические преобразователи или преобразователи электрических колебаний в акустические.

Громкоговоритель (Г) – совокупность двух независимых узлов – головки и акустического оформления.

По способу излучения бывают: диффузорные (непосредственного излучения колеблющейся диафрагмы) и рупорные. Акустическое оформление не участвует в процессе акустического преобразования, но обеспечивает эффективное излучение в пространстве, громкоговорители могут быть как встроенные, так и выносные. Головка–преобразователь, содержит все необходимые элементы, определяемые способом электроакустического преобразования. При разработке Г налагается условие совмещения его с другим устройством: приемником, магнитофоном, TV и т.д.

Основные параметры:

1. Номинальная мощность – максимальная подводимая электрическая мощность, ограниченная тепловой и механической прочностью Г. и возникновением нелинейных искажений, превышающих заданную величину.

2. Частотная характеристика звукового давления – зависимость звукового давления, развиваемого громкоговорителем в точке свободного поля, находящейся на определенном расстоянии от рабочего центра излучателя, от частоты при постоянном напряжении на зажимах громкоговорителя.

3. Рабочий центр – геометрический центр симметрии выходного отверстия излучателя.

Если несимметричный (сложной формы), то указывается в паспорте.

4. Акустическая мощность – усредненная по времени мощность, излучаемая громкоговорителем на частоте f в полосе Df.

5. Характеристическая чувствительность – отношение среднего звукового давления, развиваемого громкоговорителем в номинальном диапазоне частот на рабочей оси на расстоянии 1м от рабочего центра оси к корню квадратному от подводимой электрической мощности.

, (14.3)

где – среднее звуковое давление, развиваемое в номинальном диапазоне частот на оси на расстоянии 1м, при подведении напряжения, соответствующего подводимой электрической мощности равной 0,1 Вт;

– определяется при подведении номинальной мощности.

6. Характеристика направленности.

Зависимость звукового давления, развиваемого Г в точке свободного поля от угла между рабочей осью и направлением на указанную точку. Обычно ХН нормируют

, (14.4)

где р_θ – давление, развиваемое Г. в точке свободного поля, р_ос – осевое звуковое давление.

Если излучатель Г. имеет осевую симметрию, то ХН – симметричная, если нет, то ХН определяется в двух плоскостях.

7. Коэффициент осевой концентрации – отношение квадратов величин звукового давления, измеренных в условиях свободного поля на определенном расстоянии от рабочего центра громкоговорителя: на рабочей оси р²_ос и усредненного по всем радиальным направлениям р²_θср.

Ω=1 для ненаправленного громкоговорителя т.к. р_ос=р_θср;

Ω>1 для направленного Г. (может быть несколько десятков).

, (14.5)

Акустическая мощность излучателя – поток энергии через всю сферическую поверхность

, при р_оснн=р_осн. (14.6)

Для направленного громкоговорителя акустическая мощность

(14.7)

при Р_н=Р_нн. (14.8)

Это определение показывает, что осевая концентрация энергии больше у того громкоговорителя, у которого при равной излучаемой мощности развиваемое звуковое давление на оси будет больше.

Для ХН с осевой симметрией

, (14.9)

Для несимметричной ХН

, (14.10)

8. Коэффициент полезного действия громкоговорителя.

Если подвести Р_э=0,1 Вт, то р_ос=р_ст. Для этой электрической мощности при r=1 м получаем акустическую мощность

,

(14.11)

Согласно определению номинального звукового давления при Р_эл=Р_ном имеем р_ос=р_ном .

,

где Е_x – характеристическая чувствительность, , Е_x дается в паспорте.

9. Входное сопротивление громкоговорителя - z_вх . Так как z_вх зависит от частоты, то в справочниках приводят номинальное электрическое сопротивление – минимальный модуль полного электрического сопротивления Г в диапазоне частот выше частоты основного резонанса механической колебательной системы Г.