Реферат: Расчет громкоговорителя

Диффузородержатель 3 (рис. 1.1) предназначен для установ­ки элементов подвижной системы, магнитной системы и крепления громкоговорителя. Диффузородержатель должен обладать доста­точной механической прочностью. Он имеет форму усеченного ко­нуса с окнами, расположенными по образующей. Отверстия препят­ствуют образованию замкнутого воздушного объема между диффузором и диффузородержателем и облегчают сборку громко­говорителя. Диффузородержатели изготовляют из стали, сплавов алюминия и пластмасс. Установочные размеры диффузородержателей унифицированы.

Внешнее оформление, представляющее собой ящик или экран, предназначено для выравнивания частотной характеристики и механической защиты громкоговорителя. У громкоговорителя без внешнего оформления колебания, излучаемые передней и задней сторонами диффузора, имеют противоположные фазы, что приводит к снижению звукового давления на низких частотах. Это явление носит название «акустического короткого замыкания». Для пред­отвращения его громкоговоритель помещают в центре плоского эк­рана (рис. 1.7, а), размер которого l зависит от длины звуковой волны  на нижней граничной частоте и находится из соотношения l = /6.

Рисунок 1.7 – Внешнее оформление громкоговорителя:

а – плоский экран; б – ящик с открытой задней крышкой

Однако плоские экраны неудобны для размещения в жи­лых помещениях и не создают механической защиты. Более удоб­ным внешним оформлением является ящик с открытой (с отверстия­ми) задней крышкой (рис. 1.7, б), который широко применяется в радиовещательных приемниках, телевизорах и магнитофонах.

Для внешнего оформления может применяться ящик с плотно закрытой задней крышкой, ящик-фазоинвертор, акустический ла­биринт и др. Ящик можно рассматривать как согнутый экран. Если резонансная частота ящика в 1,5 ... 2 раза выше резонансной час­тоты громкоговорителя, то обеспечивается подъем низких час­тот и сглаживание частотной характеристики громкоговорителя. Ящик изготовляют из фанеры, столярной плиты и т. п. Толщина стенок ящика и тип материала зависят от нижней границы воспро­изводимых частот и звукового давления. Отверстия под громкого­воритель во внешнем оформлении закрываются акустически про­зрачными декоративными тканями. На внешнем оформлении не долж­но быть всякого рода обрамлений, жалюзей, украшений и т. п. Эти устройства образуют акустические контуры, резонансы и антирезонансы которых приводят к появлению пиков и провалов в частотной характеристике.

В зависимости от назначения и акустических требований к тому или иному устройству в нем могут использоваться простые акусти­ческие системы (одиночные громкоговорители) или сложные системы, состоящие из группы громкоговорителей.

Акустические системы радиовещательных приемников зависят от класса. По акустическим параметрам приемники делятся на пять классов (высший, первый, второй, третий и четвертый). В радио­приемниках четвертого класса применяется один громкоговоритель, установленный на фронтальной панели, который воспроизводит полосу частоты от 200 до 6000 Гц. Акустические системы радио­приемников второго и третьего классов состоят из двух широкопо­лосных громкоговорителей, включенных синфазно и работающих в одном и том же диапазоне частот, но имеющих различные резонанс­ные частоты. Благодаря применению двух громкоговорителей улуч­шается воспроизведение низких частот, выравнивается частотная характеристика в области сред­них частот и получается более равномерная характеристика направленности.

В радиоприемниках первого класса применяют акустические системы (рис. 1,8), состоящие из двух фронтальных громкогово­рителей 1, воспроизводящих весь диапазон частот, и двух боковых 2, воспроизводящих средние и высокие частоты. При таком располо­жении громкоговорителей характеристика направленности значи­тельно расширяется, приближаясь к кругу во всем диапазоне частот.

Рисунок 1.8 – Акустическая система радиоприемника первого класса

В некоторых моделях радиоприемников и радиол высшего клас­са применяют трехканальные акустические системы. На фронталь­ной панели ящика размещают низко-, средне- и высокочастотные громкоговорители, а на боковых стенках устанавливают громко­говорители, воспроизводящие средние и высокие частоты.

Акустические системы телевизионных приемников состоят из одного или нескольких громкоговорителей, расположенных на фронтальной, нижней или боковых стенках ящика. Для получения достаточно хорошей характеристики направленности применяют громкоговорители с малым диаметром диффузора и высоким стан­дартным звуковым давлением.

Широкополосные акустические агрегаты представляют собой систему из нескольких простых громкоговорителей, расположенных в одном ящике. Они воспроизводят частоты от 40 до 20000 Гц и применяются для высококачественного звуковоспроизведения в жилых помещениях и клубах, а также для контроля звуковых передач в радиодомах и телевизионных центрах.

Для озвучивания площадей, улиц или больших закрытых помещений применяют звуковые колонки и радиальные громкоговорители. В звуковых колонках несколько динамичных диффузорных громкоговорителей устанавливают по одной линии вертикально. Благодаря этому диаграмма направленности в вертикальной плоскости получается узкой, а в горизонтальной – широкой. Это позволяет сконцентрировать излучаемую мощность в нужном направлении. Радиальный громкоговоритель конструктивно выполнен в виде металлического конуса, внутри которого по образующей размещены диффузорные громкоговорители. Диаграмма направленности радиального громкоговорителя в горизонтальной плоскости представляет собой круг.

2 Расчетный раздел

2.1 Расчет громкоговорителя

Исходные данные:

• Номинальная мощность Р_е = 10 Вт;

• Полное сопротивление громкоговорителя Z_ем = 6,5 Ом;

• Номинальный диапазон частот f_н = 100 Гц – f_в = 6 кГц;

• Неравномерность частотной характеристики N = 15 дБ;

• Среднее номинальное звуковое давление Р_н = 0,3 Па;

• Коэффициент нелинейных искажений на нижней граничной частоте К_f = 30%;

• Условия эксплуатации t = -5 ⁰C …+ 40 ⁰C.

2.1.1 Расчет звуковой катушки

1 Исходя из заданного коэффициента нелинейных искажений К_f на нижней граничной частоте f_н , по кривой представленной на рисунке 2.1 определяем амплитуду колебаний подвижной системы X.