Dynamické zařízení: obvod, rozměry, účel

Elektrodynamický reproduktor je zařízení, které přeměňuje elektrický signál na zvukový signál prostřednictvím pohybu cívky s proudem v magnetickém poli permanentního magnetu. S těmito zařízeními se setkáváme každý den. Dokonce i když nejste velký fanoušek hudby a nepoužívejte půl dne na sluchátkách. Reprosoustavy jsou vybaveny televizory, rádiem v automobilech a dokonce i telefony. Tento známý mechanismus pro nás je ve skutečnosti celá složitost prvků a jeho uspořádání je skutečnou prací inženýrského umění.

V tomto článku se budeme blíže zabývat dynamikou zařízení. Budeme diskutovat o součástech tohoto zařízení a o tom, jak fungují.

Historie

Den začal malou odchylkou do historie vynálezu elektrodynamiky. Reproduktory podobného typu byly použity v pozdních dvacátých létech. Bellův telefon pracoval podobným způsobem. Jednalo se o membránu, která se pohybovala v magnetickém poli permanentního magnetu. Tito mluvčí měli mnoho závažných nedostatků: zkreslení frekvence, ztráta zvuku. K řešení problémů spojených s klasickými reproduktory se Oliver Lorgge rozhodl využít svých zkušeností. Jeho cívka se pohybovala napříč silami. O něco později dva ze svých spolupracovníků přizpůsobili technologii pro spotřebitelský trh a patentovali nový návrh elektrodynamiky, který je do tohoto dne zapojen.

Reproduktorová jednotka

Mluvčí má poměrně složitý design a skládá se z mnoha prvků. Diagram jednotky reproduktorů (viz níže) zobrazuje podrobnosti o klíčových funkcích, které správně činí reproduktor.

Zařízení akustické dynamiky zahrnuje následující komponenty:

• zavěšení (nebo zvlnění okraje);
• difuzér (nebo membrána);
• čepice;
• hlasová cívka;
• jádro;
• magnetický systém;
• držák difuzoru;
• flexibilní závěry.

V různých modelech reproduktorů lze použít různé jedinečné konstrukční prvky. Klasické zařízení reproduktoru vypadá přesně takhle.

Zvažme každý jednotlivý prvek struktury podrobněji.

Edge zvlnění

Tento prvek je také nazýván "límec". Tento plastický nebo pryžový okraj popisuje elektrodynamický mechanismus v celé oblasti. Někdy se jako hlavní materiál používají přírodní tkaniny se speciálním, oslabujícím povlakem. Vlny jsou rozděleny nejen podle druhu materiálu, z něhož jsou vyrobeny, ale také ve tvaru. Nejpopulárnějším subtypem jsou polo-toroidní profily.

Obojek má řadu požadavků, jejichž dodržování naznačuje jeho vysokou kvalitu. Prvním požadavkem je vysoká flexibilita. Rezonanční frekvence zvlnění by měla být nízká. Druhý požadavek - zvlnění by mělo být dobře fixováno a poskytovat pouze jeden typ kmitů - paralelně. Třetím požadavkem je spolehlivost. "Kroužek" by měl adekvátně reagovat na změny teploty a "normální" opotřebení, přičemž si udržuje svůj tvar po dlouhou dobu.

Pro dosažení optimální rovnováhy zvuku v nízkofrekvenčních sloupcích se používají kaučukové vlny a ve vysokofrekvenčních sloupcích - zvlnění papíru.

Difuzér

Hlavním vyzařující objekt v Electrodynamics difuzor. Reproduktor kužel je píst, který se pohybuje v přímo nahoru a dolů a udržuje amplitudu-frekvenční charakteristiky (dále jen AFC) v lineárním tvaru. Zvýšením frekvence kmitání začne ohýbat difuzor. Vzhledem k tomu, že jsou tak zvané stojaté vlny, které zase vedou k poklesům a stoupá v grafu křivky. Aby se minimalizoval tento efekt, návrháři používají tužší difuzory vyrobené z materiálu s nižší hustotou. Pokud je velikost reproduktoru je 12 palců, rozsah frekvencí, že se bude pohybovat mezi 1 kHz pro nízké frekvence, 3 kilohertz až 16 kilohertz a střední až vysoké.

• Difuzory mohou být tuhé. Jsou vyrobeny z keramiky nebo hliníku. Takové výrobky poskytují nejnižší úroveň zkreslení zvuku. Dynamika s tuhými difuzory je mnohem dražší než analogie.
• Měkké difuzory jsou vyrobeny z polypropylenu. Takové vzorky poskytují nejjemnější a nejteplejší zvuk absorbováním vln měkkým materiálem.
• Polotuhé difuzory jsou kompromisní možností. Jsou vyrobeny z kevlaru nebo sklolaminátu. Distorze vyvolané takovýmto difuzorem jsou vyšší než distorze tvrdých difuzorů, ale nižší než měkké.

Kap

Víčko je plášť syntetiky nebo tkaniny, jehož hlavní funkcí je chránit reproduktory před prachem. Klobouk navíc hraje důležitou roli při vytváření určitého zvuku. Zejména při reprodukci středních frekvencí. Pro účely nejtvrdšího upevnění jsou víčka zaoblená, což jim dává lehký záběr. Jak jste asi pochopili, rozmanitost materiálů je spjata s dosažením určitého zvuku. V kurzu je tkanina s různými impregnacemi, filmy, celulózovými kompozicemi a dokonce i kovovými sítěmi. Ta druhá zase naplní funkci radiátoru. Hliník nebo pletivo odstraňuje přebytečné teplo z cívky.

Podložka

Někdy se nazývá také "pavouk". Jedná se o těžký kus, který se nachází mezi kuželem reproduktoru a jeho krytem. Úkolem myčky je udržovat stabilní rezonanci pro nízkofrekvenční reproduktory. To je zvláště důležité, pokud se v místnosti objeví náhlé změny teploty. Podložka fixuje polohu cívky a celého mobilního systému a také uzavírá magnetickou mezeru, čímž zabraňuje vnikání prachu. Klasické podložky jsou kulatý vlnitý disk. Více moderních možností vypadá trochu jinak. Někteří výrobci záměrně změní tvar zvlnění tak, že zvýší linearitu frekvencí a stabilizuje tvar podložky. Tento návrh výrazně ovlivňuje cenu reproduktoru. Podložky jsou vyrobeny z nylonu, kaliku nebo mědi. Druhá možnost, jako v případě krytu, provádí funkci mini chladiče.

Hlasová cívka a magnetický systém

Takže jsme se dostali k prvku, který ve skutečnosti odpovídá za reprodukci zvuku. Magnetický systém je umístěn v malé vzdálenosti magnetického obvodu a spolu s cívkou přemění elektrickou energii. Samotný magnetický systém je systémem magnetu ve formě prstence a jádra. Mezi nimi v době reprodukce zvuku se pohybuje hlasová cívka. Důležitým úkolem návrhářů je vytvořit magnetické pole v magnetickém systému. Za tímto účelem výrobci reproduktorů důkladně ověří póly a vybaví jádro měděným hrotem. Proud v cívce prochází přes pružné svorky reproduktoru - obyčejný drát navinutý přes syntetickou závit.

Princip činnosti

S přístrojem, který reproduktor přišel na to, jděte princip práce. Princip činnosti dynamika je následující: proud proudící na cívku způsobuje, že provádí kolmé oscilace uvnitř magnetického pole. Tento systém zachycuje difuzér, což způsobuje oscilace s frekvencí dodávaného proudu a vytváří vybité vlny. Difuzér začíná oscilovat a vytváří zvukové vlny, které lidské ucho vnímá. Vysílá se jako elektrický signál k zesilovači. Z toho důvodu se objeví zvuk.

Rozsah reprodukovaných frekvencí přímo závisí na tloušťce magnetických obvodů a velikosti reproduktoru. Při větším magnetu magnetického obvodu se mezera v magnetickém systému zvyšuje a současně se zvyšuje účinná část cívky. Proto se kompaktní reproduktory nedokáží vypořádat s nízkými frekvencemi v rozsahu 16-250 hertzů. Jejich minimální prahová frekvence začíná na 300 Hz a končí na 12 000 hertzů. To je důvod, proč reproduktory pípají, když zvuk zkroutí na maximum.

Jmenovitý elektrický odpor

Drát, který napájí cívku, má aktivní a reaktivní odpor. K určení jejich úrovně inženýři měří frekvenci 1000 hertzů a přidávají k výsledné hodnotě aktivní odpor hlasové cívky. U většiny reproduktorů je úroveň odporu 2, 4, 6 nebo 8 ohmů. Tento parametr musí být při nákupu zesilovače zohledněn. Je důležité sladit úroveň zatížení.

Frekvenční rozsah

Jak již bylo řečeno, že většina elektrodynamiky hraje pouze část frekvence, které lidé mohou vnímat. Udělat univerzální reproduktor, který může hrát celou řadu ze 16 hertzů až 20 kilohertz je nemožné, takže frekvence byla rozdělena do tří skupin: nízké, střední a vysoká. Poté návrháři začali vytvářet reproduktory zvlášť pro každou frekvenci. To znamená, že reproduktory s nízkým kmitočtem dosahují to nejlepší díky basům. Pracují v rozsahu 25 hertzů - 5 kilohertů. Vysoce jsou navrženy pro práci s křikem maxima (tedy společný podstatného jména - „pípátko“). Pracují ve frekvenčním pásmu 2 kilohertz - 20 kilohertz. Reproduktory střední frekvence pracují v rozmezí 200 hertz - 7 kilohertz. Inženýři se stále snaží vytvořit vysoce kvalitní širokopásmový reproduktor. Bohužel, cena dynamiky je v rozporu s její kvalitou a vůbec ji neopravňuje.

Trochu o mobilních reproduktorech

Reproduktory pro telefon se konstrukčně liší od modelů "pro dospělé". Uspořádání takového složitého mechanismu v mobilním pouzdře je nerealistické, takže inženýři šli na trik a nahradili mnoho prvků. Např. Cívky se upevňují a namísto difuzéru se používá membrána. Reproduktory pro telefon jsou značně zjednodušené, takže od nich očekávejte, že kvalitní zvuk nestojí za to.

Frekvenční rozsah, který může takový prvek pokrýt, je značně zúžen. Ve svém zvuku je blíže k vysokofrekvenčním zařízením, protože není k dispozici žádný prostor pro instalaci silných magnetických obvodů do krytu telefonu.

Dynamika zařízení v mobilním telefonu se liší nejen velikostí, ale i nezávislostí. Možnosti zařízení jsou omezeny na software. To je děláno pro ochranu návrhu reproduktorů. Mnoho z nich ručně odstraní tento limit a poté se zeptá: "Proč reproduktory s pískáním?"

Ve standardním smartphonu jsou nainstalovány dva takové prvky. Jeden mluvil, další muzikál. Někdy jsou kombinovány, aby se dosáhlo stereofonního efektu. Každopádně, pro dosažení hloubky a sytosti zvuku může být pouze plný stereo systém.