Главная >  Амплитудно и частотная характеристика АС 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [ 15 ] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53

где В -нидукция е зазоре магиитиой цепи, J-длина проводника, / - сила тока в звуковой катушке.

Связь силы тока с приложенным к громкоговорителю напряжением и описывается следующим дифференциальным уравнением:

URI + Ldl/dl + Bldw/dt,

где R - сумма активных сопротивлений катушки и выходного сопротивления усилителя; L - индуктивность звуковой катушки; III - смещение звуковой катушки.

Нелинейные искажения, возникающие в процессе электромеханиче- -.......J I-


ского преобразования в громкогово- }, Х.-.-, рителях, определяются нелинейной зависимостью силы F от приложен- :

ного электрического напряжения О.

Характер этой зависимости определяется следующими основными причинами: резу.пьтаты измерения ин- j Ю Распределение индукции В в магнитной цепи показы- дукции в зазоре вают. Что оиа распределена в зазоре

неравномерно и несимметрично (рис. 2.10). При смещении звуковой катушки вверх и вниз меняется плотность магнитного потока и соответственно величина F оказывается нелинейной функцией смещения. Влияние неравномерности и несимметричности распределения В на нелинейные искажения в громкоговорителях с различной степенью приближения рассматривалось в ряде работ [2.30]. Однако только за последние годы начали создаваться методики численного расчета на ЭВМ распреде.чеиия магнитных полей в различных конструкциях магнитных цепей и обусловленных этим нелинейных искажений. Такие методики дают возможность рассчитать влияние конфигурации магнитной цепн на распределение магнитной индукции В в ней л оценить коэффициент нелинейных искажений (КНИ), обусловленных этим распределением. Расчеты показывают, что несимметричность распределения В в зазоре влияет на величину второй грамоники, а неоднородность - Третьей. С целью симметризации распределения В в зазоре в современных конструкциях гро-чкоговорителей испо.пьзуют спенналь-иые конфигурации кернов и фланцев (рис. 2.11), принимают меры по оптимизации высоты намотки звуковых катушек и т. Д. В Низкочастотных громкоговорителях обычно используют высоту намотки /i , примерно в 2... 3 раза превышающую высоту зазора, что также позволяет уменьшить КНИ, о6услов.пенный несимметричностью и неоднородностью распределения В.

Следующей причиной нелинейных искажений служит переменный магнитный поток, который возникает при подведении к катушке переменного напряжения. Как показали расчеты переменного потока, вьшолненные численными методами в работе [2.28],



основная часть его распределяется в близлежащих к катушке частях центрального полюсного наконечника и верхнего флаиаа. Как известно, нелинейные искажения возникают из-за того, что при воздействии переменным магнитным потоком на намагничен иый постоянным полем ферромагнитный материал, магнитное состояние этого материала изменяется не по основной кривой намагничивания / яа рис. 2.12, а по частной петле гжтерезгиса 2 на

Рис. 2,11. Варианты конструкции

магнитных цепей


том же рисунке, ,при этом напряженность переменного магнитного поля, а следовательно и ток, протекающий через звуковую катушку, приобретают искаженную форму. Кроме того, существенное влияние на возникновение искажений оказывает неустойчивость пространственного положения контура вихревых токов в керие, возникающих за счет переменного поля. Влияние переменного магнитного потока на общий уровень нелинейных искажений исследовалось в работе [2-29]. В общую нелинейную зависимость силы тока от напряжения, выраженную уравнением (2.8), свой вклад вносит и зависимость индуктивности L от смещения катушки: в один полупернод колебаний звуковая катушка надвигается на керн (индуктивность растет), в другой- выходит за его пределы (индуктивность падает). Для мощных низкочастотных громкоговорнте.чей, где амплитуда смещения может достигать 10... 15 мм, влияние этой зависимости на общий уровень нелинейных искажений может быть довольно значительным. Кроме влияния на линейные искажения, в первую очередь на интермо-


Рнс. 2.12. Форма эависимостя В {И) лри наличии переменного магнитного потока



ду.пяцнонные, за счет изменения L увеличиваются и переходные искажения, так как скорость нарастания импульса в крайнем нижнем положении н в крайнем верхнем отличается более чем в 2 раза [2.30].

В мощных громкоговорителях сопротивление R (первый член в уравнении (2.8)) также может увеличивать нелинейные искажения, так как прн больших мощностях происходит значительное повышение температуры звуковой катушкн и сопротивление R растет, как функЩ1я тока.

Еще одной причиной, вызывающей нелинейные искажения, слу-яшт сила притяжения, возникающая между звуковой катушкой н магнитопровод ом. Как показано в работе [2.30], эта сила F\ = =ЩР(dLldw) {l-\-cos2((,t) вызывает появление второй гармоники Б спектре вынуждающей силы F. Все эти искажения и определяют характер нелинейной зависимости механической силы от приложенного напряжения.

Для уменьшения этих видов искажений используются различные конструктивные меры, направленные на увеличение сопротнв-ления магнитному потоку на участках магнитопровода, прилегающих к катушке, для чего применяются слоистые лолгосные вставки из различных материа.пов типа электротехнической кремнистой стали и др. Наиболее распространенным способом является при-неиенне индуктивно связанных с катушкой короткозамкнутых витков. В них создается противо-ЭДС, магнитный поток которой направлен противопо,пожно вызвавшему ее переменному потоку катушки. Обычно используют медные колпачки толщиной (0,2-f-0,3) 10- м, расположенные по всей длине керна. Детальный анализ влияния медного колпачка на ннтермодуляционные искажения показа.п, что его применение позволяет уменьшить уровень нелинейных искажений на 10... 12 дБ. В ряде конструкций короткозамкиутый виток испспьзуется в виде кольца, который располагают на цеитра.1ьиом полюсном наконечнике, у его основания. Используют также конструкинн магнитонасыщеиных полюсных наконечников, спбциа.пьных полюсных вставок из матни-то-мягкого материала типа Fe-Ni и др. Результаты анализа различных конструктивных методов снижения нелинейных искажений в магнитных цепях приведены е работе i[2.30].

Другим источником нелинейных искажений может служить иелинсйная упругость замкнутого слоя возд>Ха в подколпвчковом объеме. Поэтому в ряде конструкций громкоговорителей делают отверстий в керне. Это снижает искажения за счет пелниейной j-npyrocrH воэдунтого объема, однако может служить причиной появления искажений за счет шума воздушной струи, вытекающей из отверстия. Уровень искажений зависит от скорости струн. При скорости г>5 м/с эти искажения могут быть слышны иа слух. Поэтому диаметр отверстия выбирают достаточно большим (например, при диаметре керна 70 мч диаметр отверстия должен быть не менее 30 мм; дальнейшее увеличение диаметра приводит к перенасыщению керна).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [ 15 ] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53