Головки динамічні прямого випромінювання та гучномовці
Прикладом звуковідтворювального пристрою може бути, наприклад, гучномовець абонента, розрахований на роботу від радіотрансляційної мережі. У нього, крім динамічної головки прямого посилення, входять ще ящик (корпус), що має важливе значення для якості звуковоспроизведения, узгоджує (перехідний) трансформатор і регулятор гучності. Гучномовці стереофонічної апаратури радіотехнічних комплексів можуть мати по дві три і більше головок динамічних прямого випромінювання, підсилювачі з випрямлячами, що живлять їх, різні регулятори, перемикачі.
Тепер, розібравшись у прийнятій термінології, що стосується звуковідтворювальних пристроїв, поговоримо про пристрій та роботу динамічних головок прямого випромінювання. Для стислості називатимемо їх динамічними головками або просто головками. У динамічних головках широкого застосування випромінювачами звукових хвиль служать конусоподібні дифузори, що штампуються з паперової маси. Головки, призначені для радіофікації вулиць, площ, парків, мають, як правило, металеві рупори.
Пристрій динамічної головки, що застосовується у приймально-підсилювальній апаратурі, показано на рис. 156. Електромагнітний механізм головки влаштований так само, як механізм електродинамічного мікрофона. Між центральним стрижнем кільцевого магніту 7 керном і фланцем 2 накладкою магніту з круглим отвором в центрі є зазор, в якому створюється сильне магнітне поле. У цьому проміжку знаходиться котушка 6, намотана на паперовому каркасі, скріпленому з вершиною паперового дифузора 3. Її називають звуковою котушкою. За допомогою центруючої шайби 5, приклеєної на стику каркаса звукової котушки з дифузором, звукова котушка встановлюється точно всередині магнітного зазору. Завдяки гофрам центруючої шайби звукова.котушка може коливатися в магнітному полі, не зачіпаючи ні за керн, ні за фланець магніту,
Краї дифузора теж гофровані, що надає йому рухливість, і приклеєні до обода металевого корпусу 4. Висновки звукової котушки зроблені ізольованим багатожильним проводом і забезпечені контактними пелюстками, укріпленими за допомогою ізоляційної пластинки на корпусі.
Діє голівка так. Поки через звукову котушку струм не йде, вона лежить в середині магнітного зазору. Коли в котушці з'являється струм, навколо неї виникає магнітне поле, яке взаємодіє із полем магніту. При одному напрямку струму в котушці вона виштовхується із зазору, а за іншого втягується до нього. При пропусканні через котушку змінного струму звукової частоти котушка коливається у зазорі із частотою струму. Разом з котушкою вагається і дифузор, створюючи в повітрі звукові хвилі.
Динамічні головки відрізняються розмірами, формою дифузора, конструкцією магнітної системи. Багато голів широкого застосування мають круглі дифузори (рис. 157, а) діаметром приблизно від 60 до 300 мм. Найменші з них (рис. 157,6) використовуються головним чином малогабаритних (кишенькових) транзисторних приймачах. Є головки з еліптичними (овальними) дифузорами (рис. 157, в). Така форма дифузора не покращує якості звуковідтворення, а лише створює деяку зручність розміщення головки в приймачі, телевізорі, магнітофоні або іншому пристрої, що відтворює звук.
Магніт може мати не лише кільцеподібну форму, а й квадратну, рамкову.
Ти можеш зустріти застарілу електродинамічну головку з підмагнічуванням. Вона немає постійного магніту. На керн такої головки одягнена котушка, що містить кілька тисяч витків. Її називають котушкоюпідмагнічування чи збудження. Харчується вона від випрямляча. Коли через неї йде постійний струм, утворюється електромагніт, що створює кільцевому зазорі, де знаходиться звукова котушка, магнітне поле. В іншому головка з підмагнічуванням нічим не відрізняється від голівки із постійним магнітом. Головки з підмагнічуванням випускалися лише для мережних приймачів та підсилювачів.
Динамічні головки маркують цифрами і літерами, наприклад 0ДГД 6, 1ГД 3, ЗГД 1. Перша цифра характеризує номінальну потужність головки, виражену у ватах або, що, по суті, те саме, у вольт амперах, тобто. твором змінної напруги звукової частоти, що підводиться до звукової котушки, на струм, що протікає через котушку. Літери ГД початкові букви слів динамічна динаміка. Наступна за ними цифра – умовний порядковий номер конструкції.
Номінальна потужність це найбільша потужність струму звукової частоти, яку можна підводити до звукової котушки, не побоюючись, що головка спотворюватиме звуки або швидко зіпсується. Це найбільш важливий параметр, що характеризує голівку. Але не плутай його з гучністю звучання, тобто.
з амплітудою звукових коливань. Якщо взяти дві головки з номінальними потужностями 1 і 3 Вт, подати до кожної з них по 1 Вт потужності струму звукової частоти, то вони будуть практично однаково голосно. Друга з них звучатиме голосніше за першу лише в тому випадку, якщо вона отримуватиме ту потужність, на яку розрахована. Цю обставину ти маєш враховувати, підбираючи головки для своїх конструкцій.
Другий важливий параметр динамічної головки - номінальний діапазон робочих частот, тобто показник діапазону звукових частот, які головка рівномірно і без помітних спотворень відтворює. Межі цієї смуги частот виражають у герцях,наприклад, 315 7000 Гц. Головка з такою характеристикою добре відтворює звукові частоти від 315 до 7000 Гц і погано або зовсім не реагує на нижчі (до 315 Гц) та вищі (вище 7000 Гц) коливання звукової частоти. Чим ширший діапазон робочих частот, тим краще.
Малогабаритні динамічні головки, що мають дифузори невеликих розмірів, у цьому відношенні завжди поступаються головкам з великими дифузорами. Номінальний діапазон робочих частот головки 0ДГД 6, наприклад, 450 3150 Гц, а головки 4ГД 35 від 63 до 12500 Гц. Частотна характеристика першої головки в порівнянні з характеристикою другої гіршою. Але не можна сказати, що вона погана. Для малогабаритного транзисторного приймача, якого пред'являються нижчі вимоги, вона підходить краще, ніж друга, призначена для приймача або підсилювача 3Ч з більш високими вимогами до якості звуковідтворення.
Ці та інші параметри динамічних головок зазвичай вказують у паспортах. Вони є і в додатку 11, вміщеному в кінці книги. При уважному розгляді четвертої колонки цієї програми ти помітиш, що тільки в деяких типів головок (0,05ГД 1, ОДГД 9) звукові котушки мають опір 60 Ом. Ці головки розроблялися спеціально для малопотужних малогабаритних транзисторних приймачів. Їх звукові котушки, намотані порівняно тонким проводом і містять більше витків, ніж інші, можна включати безпосередньо в колекторний ланцюг транзистора підсилювача без будь-яких проміжних деталей.
Звукові котушки переважної більшості головок, призначених для абонентських гучномовців, радіоприймачів, телевізорів, радіол містять невелику кількість витків, намотаних проводом діаметром 0,15 0,2 мм, тому їх опір мало:всього 4-10 Ом. Розраховані вони на напругу звукової частоти декількох вольт, але при значних струмах. Звукові котушки таких головок включають в колекторні ланцюги транзисторів або анодні ланцюги радіоламп не безпосередньо, а через трансформатори або інші ланцюги, що узгоджують. Трансформатори узгодять напруги та струми підсилювальних приладів з напругами та струмами головок. Знижуючи напругу до кількох вольт, вони дозволяють звуковим котушкам споживати струми до кількох ампер.
Узгоджувальні трансформатори, які у приймачах і підсилювачах 3Ч, ставлять у ланцюга вихідних, тобто. кінцевих, потужних підсилювальних приладів, тому їх прийнято називати вихідними трансформаторами.
Прикладом підключення звукової котушки динамічної головки до вихідного каскаду підсилювача може бути схема, зображена на рис. 158. Вихідний трансформатор Т первинної обмотки I включений в колекторний ланцюг транзистора V. Коливання звукової частоти, посилені транзистором, збуджують у вторинній обмотці II такі ж коливання, але нижчого, ніж у колекторному ланцюгу, напруги, які подаються на звукову котушку перетворюються на звукові коливання.
Паралельно первинній обмотці вихідного трансформатора підключають конденсатор, що покращує роботу підсилювача.
Запам'ятай: узгодження напруги та струму звукової котушки динамічної головки та вихідного ланцюга підсилювального пристрою обов'язкова умова для найефективнішого використання енергії звукової частоти, що віддається вихідним каскадом підсилювача головці.
Невід'ємною частиною головки абонентського гучномовця є трансформатор, що знижує. Він узгодить напругу радіотрансляційної лінії з напругою, що забезпечує нормальну роботу головки. Абонентськігучномовці, крім того, забезпечують регуляторами гучності.
Один із абонентських гучномовців та його схема показані на рис. 159. Регулятор гучності змінний резистор R у цьому гучномовці включений послідовно зі звуковою котушкою динамічної головки В. Чим менший опір введеної частини резистора, тим гучніший.
Первинні обмотки трансформаторів абонентських гучномовців розраховані на напруги звукової частоти 30 або 15 В. Є гучномовці, розраховані на обидві ці напруги. Перемикання з одного напруги на інше досягається перепаювання одного з проводів шнура на висновках первинної обмотки трансформатора. Слід зазначити, що ця напруга гучномовці одержують від радіо трансляційної мережі при найбільш гучній передачі. Зменшення гучності знижує струм, що споживається гучномовцем, але напруга радіомережі, звичайно, залишається незмінною.
Абонентські гучномовці іноді можна використовувати для простих транзисторних або лампових приймачів або підсилювачів 3Ч.
Поводитися з динамічними головками треба дуже обережно, щоб не зіпсувати звукову котушку або дифузор. Головка з порваним дифузором, навіть якщо він заклеєний, працює гірше, зі спотворенням звуку. А якщо звукова котушка виявиться обірваною, що можна виявити за допомогою омметра, її ремонт без спеціального обладнання практично неможливий. Але таке трапляється вкрай рідко. Найчастіше відбуваються обриви вхідних провідників звукової котушки через безперервні коливання дифузора. Таку несправність неважко виявити та усунути зрощуванням або заміною обірваного провідника.
Якість звуковідтворення головкою багато в чому залежить від акустичного оформлення, тобто конструкції ящика чи футляра, в якому вона встановлена. ДляБільшість радіомовних приймачів, телевізорів, монофонічних радіол і магнітофонів акустичним оформленням служать самі футляри такої апаратури. Застосовують також виносні акустичні системи, які називають у побуті гучномовцями або звуковими колонками, головки, які розміщені в ящиках або на акустичних екранах у вигляді дерев'яних щитів. Про одну з конструкцій саморобного гучномовця я розповім тобі у дванадцятій розмові.
Але виносний гучномовець може бути готовим, придбаним у магазині радіотоварів. Наприклад, ЗАС 1, 10МАС 1, 15АС 404, Електроніка 25АС 227. Цифри на початку маркування гучномовців вказують їх номінальні потужності, а літери АС початкові слова акустична система. В Електроніці 25АС 227 три головки: низькочастотна 25ГД 42, середньочастотна 15ГД 11 і високочастотна з магнітною системою особливої конструкції (так звана ізодинамічна) головка 10ГІ 1. Головки такого гучномовця, призначеного для спільної роботи з підсилювальним апаратом. 31,5 до 31 500 Гц.
Подібні гучномовці особливо необхідні для стереофонічного звуковідтворення.
При знайомстві з пристроєм та роботою динамічної голівки та при порівнянні її з мікрофоном аналогічної системи у тебе має виникнути питання: чи не можна змусити динамічну голівку працювати як мікрофон, а мікрофон, навпаки, як голівку? В принципі, можна! Радіоаматори дуже часто використовують динамічні головки як мікрофони. Використовувати мікрофон як головку неефективно і, крім того, це небезпечно для мікрофона при значних напругах.