Подвес / имеет вид гофрированной кольцевой оболочки, обладающей большой гибкостью в осевом направлении, что позволяет диффузору совершать осевые колебания с большой амплитудой смещения. Подвес отливается вместе с. диафрагмой из бумажной массы или изготавливается из специальных мягких материалов (резины, пенополиуретана и др.).

Диак})рагма (диффузор) 2 представляет собой, как правило, упругую оболочку вращения (конусную, купольную или плоскую), в которой под действием осевой механической силы со стороны катушки возникают колебания, возбуждающие колебания воздушной среды и излучающие звук. В настоящее- время в большинстве серийно выпускаемых ГГ используются диффузоры из естественных целлюлозных материалов, обладающих удачным сочетанием физико-Механических параметров. В последние годы стали активно применяться в качестве материалов для диафрагм (диффузоров) полимерные, сотовые, -металлические и композитные материалы. .

Центрирующая шайба 3 представляет собой гофрированную мембрану, которая обеспечивает центровку звуковой катушки в зазоре, претятствует возникновению крутильных колебаний, позволяя совершать диафрагме большие смещения в осевом направлении. Центрирующие шайбы обычно изготавливаются из хлопчатобумажной ткани, батиста или шифона, пропитанных бакелитовым лаком.

Пылезащитный колпачок 4 - купольная или плоская мембрана, которая предохраняет зазор от попадания Ьыли и выполняет роль дополнительного ребра жесткости на диафрагме. Изготавливается обычно из бумажной массы, ткани или металлической фольги.

Звуковая катушка 5 представляет совой цилиндрический каркас с намотанным в несколько слоев изолированным проводником. При пропускании по звуковой катушке, помещенной в радиальный цилиндрический зазор магнитной цепи, переменного тока на нее будет действовать механическая сила, поД действием которой возникают колебания звуковой катушки и связанной с ней диафрагмы. Каркас катушки Обычно изготавливается из кабельной бумаги или металлической фольги, в качестве проводника используется медный или алюминиевый провод в эмалевой изоляции марки ПЭВ, ПЭТВ и т. д.

Гибкие выводы 6 соединяют проводник звуковой катушки с выходными соединительными клеммами ГГ. Для гибких выводов используются провода марок ШЗГ-0,5; ШЗГ-1,0 и др.

Диффузородержатель служит для соединения магнитной цепи и подвижной системы н обеспечивает крепление ГГ в корпусе той аппаратуры, где она используется. Диффузородержатели обычно изготавливаются методом штамповки из стали или методом литья из силумина. Форма, размеры, число установочных отверстий и т. д. диффузородержателя обуславливаются требованиями ОСТ4.383.001-85 иа габариты и установочные размеры ГГ и требованиями технических условий.

Все элементы подвижной системы и магнитной цепи оказывают существенное влияние иа электроакустические характеристики и качество звучания ГГ, поэтому выбор их конструктивных и физико-механических параметров является основной проблемой при разработке громкоговорителей.

Как уже отмечалось выше, электродинамические ГГ, кроме катушечного, изготавливают в ленточном и изодинамическом варианте. В ленточных ГГ тонкая металлическая гофрированная ленточка помещена в магнитное поле между полюсами магнита, она служит одновременно и проводником тока и излучающим элементом. В отечественной промышленности ленточные ГГ распространения не получили, так как они требуют применения согласующих трансформаторов (из-за низкого сопротивления ленточки) и большого объема магнитов. .

В изодинамических ГГ (ортодинамических, излучателях Хейла) в качестве излучающего элемента используется тонкая мембрана из диэлектрической пленки, на которую методом напыления или травления наносится проводник в виде прямоугольной или круглой спирали (ортодинамический). Из отечественных моделей изодинамических излучателей серийно выпускается 10 ГИ-1. Разновидностью изодинамических излучателей является излучатель Хейла, где в качестве излучающего элемента используется гофрированная мембра-

иа с нанесенным проводником специальной формы. Несколько отечественных моделей таких ГГ в настоящее время внедряется в промышленность.

Кроме электродина.мических наибольшее промышленное распространение получили электростатические громкоговорители: излучающим элементом в них является тонкая металлизированная пленка, толщиной порядка 6... 10 .мкм, помещенная между перфорированными электродами из металлизированного диэлектрика. Между мембраной и электродами приложено постоянное поляризующее напряжение. Переменное звуковое напряжение, под действием которого мембрана колеблется и излучает звук, подводится через понижающий трансформатор к неподвижным электродам. В зарубежной промышленности выпускается несколько десятков моделей такого типа громкоговорителей. Отечественная серийная модель используется в системе 26АСЭ-101.

Остальные типы нединамических ГГ (пьезокерамические, плазменные и др.) отечественной промышленностью еще не освоены, хотя на зарубежном рынке имеется ряд фирм,. специализирующихся на выпуске таких моделей.

Способ трансформации акустической энергии. Головки громкоговорителей, у которых поверхность диафрагмы излучает звук непосредственно в окружающую среду, называются громкоговорителя.ми прямого излучения. В то.м случае, когда диафрагма излучает звук в предрупорную камеру, где происходит трансформация скорости звукового давления, громкоговоритель называется рупорным (узкогорлым).

Полоса передаваемых частот. По этому признаку ГГ разделяются на широкополосные, низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные.

Форма диафрагмы. Головки громкоговорителей разделяются на конусные, купольные и плоские.

Тип акустического оформления. Различают головкн громкоговорителей для акустических систем: открытых, закрытых, с фазоинвертором, пассивным излучателем и т. д.

Область применения. В современной звукотехвике головкн громкоговорителей используются в разнообразной аппаратуре: для переносной и стационарной массовой радиоаппаратуры (телевизоры, приемники, магнитофоны), для высококачественных (категории Hi-Fi) бытовых акустических систем, аппаратуры для озвучивания, концертно-театральной и студийной аппаратуры, абонентских громкоговорителей и т. д.

Наибольшее распространение в серийном производстве (с объемом десятки .члн. штук в год) получили электродинамические ГГ катушечные конусные (диффузорные) или купольные прямого излучения.

2.2. Основные характеристики. Методы измерений

Требования электроакустическим параметрам на головки громкоговорителей и методам их измерений приведены в отечественных и международных стандартах.

Стандартом [2.1] на головки громкоговорителей предусмотрены следующие характеристики: номинальный диапазон частот, уровень характеристической чувствительности, неравномерность АЧХ, номинальное электрическое сопротивление, предельная шумовая, синусоидальная, долговременная и кратковременная мощности, полный коэффициент гармонических искажений на частотах, входящих номинальный диапазон, номинальное среднее звуковое давление.

В целом методы измерений электроакустических характеристик и характеристик электрической мощности, рассмотренные выше для акустических систем, применяются и для ГГ. Однако имеются и некоторые отличия. Та-к, в ГГ нормируется эффективный рабочий диапазон частот ГГ, т. е. диапазон частот, в котором заданы электроакустические характеристики ГГ. Номинальный эффективный рабочий диапазон частот ГГ (за исключением ГГ для выносных АС) ограничивается суммарной неравномерностью АЧХ, не превосходящей обычно 14 дБ. Кроме того, для оценки нелинейных искажений в ГГ применяется полный коэффициент гармонических искажений в отличие от полного характерис-

тического коэффициента гармонических искажений для АС на заданной частоте. Полный коэффициент гармонических искажений

г п=1

Полный коэффициент гармонических искажений измеряется по схеме рис. 2.4 при подведении к ГГ рабочей мощности - электрической мощности, соответствующей среднему номинальному Звуковому давлению, нормируемому для ГГ в зависимости от назначения. При этом под номинальным средним звуковым давлением следует понимать установленное в технических условиях на ГГ среднее звуковое давление в заданном диапазоне частот, приведенное к расстоянию 1 м от ГГ.

[Б=Ш=

Рис. 2.4. Схема измерений полного коэффициента гармонических искажений.

/ - генератор; 2 - усилитель мощности; 3 - электронный вольтметр; 4 - микрофонный усилитель; 5 - измеритель нелинейных искажений; ВА - контролируемый громкоговоритель;

ВМ - измерительный микрофон

Измерения электроакустических параметров ГГ, как и АС, проводят в звукомерной заглушённой камере, при этом ГГ устанавливается обычно в акустическом оформлении, в. котором она предназначена работать. Допускается также проводить измерения в стандартном акустическом экране либо испытательном ящике. Способ установки ГГ, при котором проводятся конкретные измерения, указывается в технических условиях.

Как электродинамический преобразователь, ГГ характеризуется рядом электромеханических пара.метров, обычно называемых в литературе параметрами Тиля - Смолла. Эта система параметров позволяет проанализировать работу ГГ в АС различного типа (закрытых, открытых, с фазоинвертором и др.), а также по заданным электроакустическим и массогабаритным характеристикам АС выбрать соответствующую ГГ. К группе параметров Тиля - Смолла относятся; активное сопротивление звуковой катушки ГГ Ro (обычно измеряемое омметром), минимальное значение модуля полного электрического сопротивления ГГ zlmj7i, частота основного резонанса ГГ /о, электрическая Qa, механическая Qm и полная Qa добротности ГГ, эквивалентный объем ГГ Уэк, коэффициент электромеканической связи 81, полная масса М подвижной системы ГГ (с учетом присоединенной массы воздуха), гибкость С элементов подвижной системы ГГ, акустическое сопротивление потерь R подвижной системы ГГ, коэффициент полезного действия Цв и др.

Исходной для определения параметров Тиля - - Смолла ГГ является частотная характеристика модуля полного электрического сопротивления, которую измеряют по схеме рис. 2.5,а. Сопротивление резистора Ri должно быть не более 0,05 предполагаемого минимального значения модуля полного электрического сопротивления громкоговорителя в заданном диапазоне частот. Частотную зависимость уровня напряжения на резисторе Ri измеряют при включенном громкоговорителе. Затем переключателе.м S включают резистор Ri, значение сопротивления которого должно быть определено с погрешностью не более 1 % и находиться в пределах от минимально допустимого значения модуля полного электрического сопротивления громкоговорителя до номинального электрического сопротивления громкоговорителя. На том же бланке регистрируют частотную зависимость уровня напряжения на резисторе Ri при включенном резисторе Ra. jQg