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:

Плоская Вселенная не обязательно бесконечна 08.10.2026

Как устроено пространство Вселенной - один из фундаментальных вопросов современной космологии. На первый взгляд может показаться, что если пространство не имеет заметной кривизны, то оно должно простираться бесконечно во всех направлениях. Однако геометрия и топология пространства - не одно и то же, поэтому плоская Вселенная вовсе не обязана быть бесконечной. Новые результаты американских ученых позволяют увереннее говорить о геометрии космоса, но одновременно показывают, почему вопрос о его истинных размерах остается открытым. Ключом к определению геометрии Вселенной стал космический микроволновый фон (CMB) - излучение, сохранившееся с ранних этапов ее развития. Оно представляет собой своеобразный космический снимок очень молодой Вселенной, а распределение температуры в этом излучении содержит информацию о свойствах пространства, через которое свет распространялся на протяжении миллиардов лет. Анализируя характерные особенности CMB, исследователи могут проверять, соответствует ли н ...>>

Музыкальный плеер New Matter Sudo SP-01 08.10.2026

Смартфон давно объединил в одном корпусе практически все устройства, которые раньше человеку приходилось носить с собой по отдельности. Однако именно это удобство для некоторых пользователей стало недостатком: прослушивание музыки постоянно соседствует с уведомлениями, звонками и другими функциями телефона. Стартап New Matter решил обратиться к идее самостоятельного музыкального гаджета и представил портативный плеер Sudo SP-01, внешний вид которого явно отсылает к классическим iPod. Новинка получила компактный металлический корпус размером 103,5х58,6х8,5 мм. Внутри предусмотрено 64 ГБ встроенной памяти, а расширить ее можно с помощью карты microSD объемом до 1 ТБ. Таким образом, Sudo SP-01 рассчитан прежде всего на хранение крупной музыкальной коллекции непосредственно на устройстве, без необходимости постоянно обращаться к памяти смартфона или подключать внешние накопители. Одной из наиболее заметных деталей плеера стало фирменное колесо прокрутки. Оно напоминает легендарный Cl ...>>

Новая ткань одновременно охлаждает человека и получает энергию от движений 07.10.2026

Одежда обычно выполняет довольно простую задачу: защищает тело от окружающей среды и помогает поддерживать комфортную температуру. Однако современные материалы постепенно превращают привычные предметы гардероба в своеобразные носимые устройства, способные не только регулировать теплообмен, но и получать энергию непосредственно от человека. Исследователи из Университета Иллинойса разработали именно такой материал - напечатанную на 3D-принтере ткань, которая одновременно охлаждает тело и вырабатывает электричество во время движения. Новая технология создана в Инженерном колледже Грейнджера. Основой материала служит композит на базе оксида циркония, нанесенный на текстильную подложку. В состоянии покоя такая поверхность способна отражать до 96% солнечного излучения, благодаря чему одежда значительно меньше нагревается под воздействием солнечных лучей. Одновременно материал помогает отводить тепло, выделяемое самим человеком, за счет его излучения в инфракрасном диапазоне. Особенно и ...>>

Случайная новость из Архива Применение серы в необычных полимерах 05.07.2020 Большая часть серы идет на производство серной кислоты и минеральных удобрений, но все равно "ненужной" серы остается слишком много. Стоит она дешево, хранят ее обычно на открытом воздухе в виде самых настоящих серных гор высотой в несколько десятков метров. И это создает проблемы: во-первых, ветер разносит пылинки серы, а во-вторых, под действием кислорода воздуха и различных микроорганизмов сера постепенно окисляется вплоть до серной кислоты. Во всем этом нет ничего хорошего ни для окружающей среды, ни для людей и животных, проживающих вблизи таких мест. Поэтому над проблемой, что же полезного можно сделать из серы, не первый год бьются множество химиков. И больших успехов в этом удалось добиться группе исследователей из Ливерпульского университета. Ученые разработали метод "обратной вулканизации" - синтеза необычного полимера на основе серы. Суть "обычной" вулканизации заключается в том, что длинные подвижные полимерные молекулы, например, натурального каучука сшиваются между собой короткими "мостиками", например, из той же серы, делая материал более прочным. Этот метод - основа для производства резины. При вулканизации сера выступает в роли своеобразной молекулярной скрепки. Однако у серы есть уникальная особенность - она сама может образовывать довольно длинные цепочки. И здесь появляется возможность сделать все наоборот - использовать серу не как скрепки для полимеров, а как сам полимер. Правда, такие серные цепочки в чистом виде оказываются недолговечными и довольно быстро разваливаются на фрагменты. Вот тут и пригодится "обратная вулканизация", цель которой состоит в том, чтобы сшить небольшими молекулами длинные и хрупкие полимерные молекулы серы. Благодаря обратной вулканизации можно превратить большие объемы "бесполезной" серы во вполне полезный полимерный материал. Недавно исследователи из Ливерпульского университета и Университета Флиндерса представили новые результаты - им удалось существенно улучшить характеристики "серного полимера", разработав технологию его производство в виде двух отдельных стадий (они позволяет получать полимер с требуемыми характеристиками), а кроме того, показать, что такие полимерные материалы можно ремонтировать после повреждений и даже перерабатывать во вторсырье. Если подобная технология получит развитие, то мы сможем не только решить проблему переизбытка серы, получаемой из нефти и газа, но и создавать совершенно новые и дешевые полимерные материалы.

Другие интересные новости:

▪ Китайский язык настраивает детей на музыку

▪ Датчик в жерле вулкана

▪ Бесконтактный детектор лжи

▪ Хранение информации в одном атоме

▪ Шкаф по уходу за одеждой LG Styler

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Крылатые слова, фразеологизмы. Подборка статей

▪ статья Я не умру, а буду жить, потому что я посеял семя словесное. Крылатое выражение

▪ статья На какие исторические события повлияло появление нескольких Солнц на небе? Подробный ответ

▪ статья Определение размера страховых тарифов

▪ статья Дробный квантовый эффект Холла. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Эксплуатация герметичных Ni-Cd аккумуляторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026