Электродинамические головки громкоговорителей с плоскими диафрагмами. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Акустические системы

 Комментарии к статье

Разработка головок громкоговорителей с плоскими сотовыми диафрагмами началась а 80-х годах, однако выпускать АС с их использованием стали сравнительно недавно. В прошлом году наш журнал неоднократно знакомил радиолюбителей с АС различного класса на базе сотовых головок, производством которых занимается Санкт-Петербургская фирма "Звук". Эта информация заинтересовала многих читателей, которые просили подробнее рассказать о достоинствах таких головок, привести параметры. Идя навстречу их пожеланиям, публикуем статью бывших работников ВНИИРПА им. А. С. Попова, занимавшихся разработкой головок с сотовыми диафрагмами.

Известно, что на качество звучания АС оказывают влияние многие факторы, но, в первую очередь, оно зависит от применяемых в них головок громкоговорителей. Учитывая эти обстоятельства, специалисты по электроакустике самое пристальное внимание обращают не только на совершенствование конструкций подвижных систем головок, но и на материалы излучающих элементов. В результате в последние годы наряду с традиционными конусными диффузорами широкое распространение получили головки с плоскими диафрагмами.

Основными требованиями к физико-механическим параметрам материалов излучающих элементов являются, как известно, большая жесткость на изгиб, малая плотность и большие внутренние потери. Чем выше первый из названных параметров, тем шире частотный диапазон головки и меньше вносимые ею в сигнал амплитудно-частотные искажения. Плотность материала излучающего элемента в большой степени определяет чувствительность головки и, наконец, внутренние потери способствуют демпфированию колебаний на резонансных частотах.

В течение десятков лет для изготовления конусных диффузоров динамических головок использовалась в основном бумажная масса. С развитием Hi-Fi техники ведущие фирмы-производители высококачественных АС с целью увеличения модуля упругости и внутренних потерь диффузоров головок стали применять для их изготовления всевозможные композитные материалы на основе целлюлозы (например, целлюлозу с угольными или металлическими волокнами). Однако существенно повысить жесткость таких материалов не удалось из-за малых внутренних упругих сил, связывающих компоненты.

По этой причине для изготовления излучателей НЧ, СЧ, ВЧ головок высококачественных АС начали применять полимерные материалы, такие как майларовая, полиамидная, полипропиленовая, поливинилхлоридная, олефиновая пленки, тергаль, супронил, керамический олефин, полимерный графит и т. д. Не менее широко используются для этих целей композитные (бекстрен, кобекс, каптон), а также слоистые материалы (майлар и полиэстер с напылением алюминия, двухслойный полипропилен). Развитие технологии химического вакуумного напыления позволило получить и ряд слоистых металлов (титан-карбид бора, алюминий-магний, алюминий-сапфир и др.). Для куполообразных диафрагм СЧ и ВЧ головок применяют и просто металлы: алюминий, титан, бериллиевые сплавы, пористый никель.

Однако производство многих из перечисленных выше материалов требует весьма сложных и дорогостоящих технологических процессов. Кроме того, они не универсальны, т. е. не могут быть использованы для изготовления излучающих элементов всех звеньев АС (НЧ, СЧ и ВЧ головок).

По этой причине головки с излучающими элементами из перечисленных выше материалов так и не смогли заменить головки с бумажными конусными диффузорами и до последнего времени остаются всего лишь отдельными удачными достижениями ведущих зарубежных фирм.

Анализом свойств материалов излучающих элементов и направлений конструирования головок громкоговорителей для АС класса Hi-Fi постоянно занимались и специалисты ВНИИРПА им. А. С. Попова [1 - 3, 4]. Результаты фундаментальных исследований, проведенных ими в 1980 - 1990 гг. [5 - 8], показали, что весьма интересным и перспективным направлением конструирования динамических головок громкоговорителей является использование в качестве излучающего элемента плоских сотовых диафрагм.

Одним из основных преимуществ этого направления является пригодность таких диафрагм для конструирования НЧ, СЧ, ВЧ и даже широкополосных головок громкоговорителей, а также возможность создания на них акустических систем всех назначений, от автомобильных до АС класса Hi-Fi и High End.

Известно, что плоская сотовая диафрагма имеет трехслойную конструкцию: основу в виде пчелиных сотов из алюминиевой фольги, покрытую с двух сторон обшивками из листовых материалов.

Трехслойные материалы на основе сотового заполнителя уже много лет используются в авиационной промышленности. Однако специфика работы головок громкоговорителей потребовала создания новых технологических процессов и специального оборудования для производства сотовых диафрагм [9].

Многолетний опыт конструирования головок с плоскими сотовыми диафрагмами позволил выявить ряд их преимуществ перед традиционными головками с бумажными диффузорами.

Прежде всего, головки с сотовыми диафрагмами воспроизводят более широкий диапазон частот при минимальных амплитудно-частотных искажениях звукового сигнала, что позволяет создавать на их базе АС с неравномерностью АЧХ в рабочем диапазоне ±1,5 дБ. Использование сотовых диафрагм дает возможность существенно снизить и нелинейные искажения. На их базе можно создать более мощные головки громкоговорителей, поскольку тепло от звуковых катушек рассеивается в них через диафрагму в окружающее пространство, в то время как в головках с бумажными диффузорами через детали магнитопровода оно поступает внутрь АС.

Плоская поверхность сотовых излучателей не требует принятия специальных мер для выравнивания центров излучения, что существенно упрощает конструкции АС. Электроакустические параметры сотовых головок менее подвержены влиянию температуры и влажности воздуха, более стабильны при серийном производстве.

В настоящее время фирмой "Звук" разработана линейка сотовых динамических головок громкоговорителей. Их основные технические характеристики приведены в таблице. Внешний вид одной из головок (100ГДН) показан на рис. 1, а АЧХ (с третьоктавным сглаживанием) другой (75ГДС) - на рис. 2.

На базе представленных в таблице головок выпускается ряд АС ("Лира", "Нева", "Русь"), с которыми читатели уже знакомы.

Литература

1. Демидов О. Ф., Романова Т. П. Анализ современных материалов и направлений конструирования зарубежных головок громкоговорителей с куполообразными диафрагмами. - "Техника средств связи", сер. ТРПА, 1979, вып. 3.
2. Белогородский Б. А., Коренькова Т. П. Вынужденные колебания куполообразных диафрагм громкоговорителей. - "Техника средств связи", сер. ТРПА, 1976, вып. 1.
3. Романова Т. П., Полякова И. Б. Расчет куполообразных диафрагм новых головок громкоговорителей для воспроизведения средних и высоких частот. - "Техника средств связи", сер. ТРПА. 1980, вып. 1.
4. Демидов О. Ф., Романова Т. П. Разработка новых головок громкоговорителей с куполообразными диафрагмами для воспроизведения средних и высоких частот. - "Техника средств связи", сер. ТРПА, 1980, вып. 1.
5. "Опыт, результаты, проблемы". Сборник статей. - Изд. "Валгус", Таллинн, 1985, с 95-163.
6. Кореньков А. Н., Романова Т. П. Расчет конструкции плоских сотовых диафрагм с ребрами жесткости. Труды Всесоюзной научно-технической конференции "Перспективы развития техники радиовещания, звукоусиления и акустики". Ленинград, 1988.
7. Кореньков А. Н. Колебания круглых и квадратных сотовых диафрагм с ребрами жесткости. -"Техника средств связи", 1990, вып. 2.
8. Кореньков А. Н., Товстик П. Е. Вынужденные колебания и излучение звука плоской сотовой диафрагмой громкоговорителя. - "Техническая акустика", том II, вып.З, 1993.
9. Романова Т. П., Тарасов Ю. В. и др. Производство сотовых диафрагм для динамических головок громкоговорителей. - "Техника средств связи", сер. ТРПА, 1990, вып. 2, с. 37 - 55.

Авторы: Т.Романова, А.Божко, В.Попов, г. Санкт-Петербург

Смотрите другие статьи раздела Акустические системы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Система беспроводной подзарядки электромобилей от Qualcomm 01.06.2015 Компания Qualcomm продемонстрировала технологию Halo для беспроводной подзарядки блоков аккумуляторных батарей гибридных и полностью электрических транспортных средств. Система Halo использует принцип магнитной индукции. Базовая станция, вмонтированная, скажем, в пол гаража, содержит индукционную катушку, создающую электромагнитное поле при поступлении переменного тока. В днище автомобиля располагается похожая катушка, улавливающая поле и преобразующая энергию в постоянный ток для зарядки батарейного блока. Qualcomm показала работу системы на примере модифицированного легкового автомобиля Honda Accord Plug-In Hybrid. В нем принимающий модуль смонтирован в зоне мотора. Отмечается, что для начала передачи энергии достаточно припарковать машину над передающей катушкой и нажать специальную кнопку. Предусмотрена система безопасности: подзарядка автоматически прекращается при обнаружении поблизости людей или животных. В зависимости от модификации катушек может обеспечиваться мощность в 3,3 или 7 кВт, а в перспективе, как ожидается, будет возможно увеличение данного показателя до 20 кВт. Ожидается, что коммерческое внедрение системы начнется в течение нескольких лет.

Другие интересные новости:

▪ Микросхема LSM6DSO32 для MEMS-датчиков движения

▪ Правильное дыхание улучшает работу мозга

▪ Самое быстрое растение

▪ Вместо иллюминаторов самолета - панорамные дисплеи

▪ Коммерческий графеновый супераккумулятор

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по химии. Подборка статей

▪ статья Поспорят, пошумят и разойдутся. Крылатое выражение

▪ статья Есть ли жизнь на Марсе? Подробный ответ

▪ статья Камарг. Чудо природы

▪ статья Гидроакустический сигнализатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Обманчивое видение. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025