Файл: Черкасов А.Л. Радиотовары учебник.pdf

используют электрическую составляющую электро­ магнитного поля радиоволны. Магнитные же антенны используют магнитную составляющую этого поля.

Магнитная антенна представляет собой стержень из магнитодиэлектрика, на который намотана ка­ тушка. Магнитное поле, концентрируясь в сердеч­ нике, наводит в катушке ЭДС, которая подается на входной контур приемника. Такая антенна обладает направленным свойством: наиболее сильные колеба­ ния в контуре возбуждаются тогда, когда плоскость стержня антенны перпендикулярна направлению рас­ пространения радиоволны.

ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Для успешного осуществления радиопередач и ра­ диоприема необходимо иметь возможность преобра­ зовывать звуковые (акустические) колебания в пере­ менный электрический ток, а также обратного преоб­ разования переменного тока в звук.

Для преобразования звуковых колебаний в соот­ ветствующие электрические сигналы служит микро­ фон, для преобразования электрических сигналов в звуковые — громкоговоритель. Из этого следует, что цепь радиосвязи начинается с микрофона, а закан­ чивается громкоговорителем.

Микрофоны и громкоговорители имеют большое значение для качества воспроизведения звука.

Микрофоны

Классификация, ассортимент и параметры микрофонов

Микрофон — преобразователь акустических коле­ баний в электрические. По принципу действия микро­ фоны делят на электродинамические, электроста­ тические (конденсаторные), пьезоэлектрические и др.

Наибольшее распространение в настоящее время получили э л е к т р о д и н а м и ч е с к и е м и - к р о ф о - ны (рис. 26). По величине электроакустических пара­ метров их делят на четыре класса: высший, I, II и III. Микрофоны III класса выпускают двух типов: А и Б.

• Принцип действия электродинамического микро­ фона основан на явлении индукции в проводнике,

73

движущемся в магнитном поле. По конструкции раз­ личают ленточные и катушечные электродинамиче­ ские микрофоны. На рис. 26,а приведена схема лен­ точного микрофона. Очень тонкая гофрированная металлическая лента, представляющая собой диафраг­ му 2, свободно висит между полюсами сильного маг­ нита 1. Звуковое давление действует на ленту и за­ ставляет ее колебаться с той же частотой. При этом в ленте благодаря индукции наводится переменный ток, частота которого соответствует частоте падаю-

Рис. 26. Схема устройства электродинамического ми­ крофона:

а — ленточного: 1 — магнит; 2 — диафрагма; б — катушечкого; I — мембрана; 2 — кольцевой зазор; 3 — катушка; 4 — магнит; в — условное обозначение микрофона на схе­ мах

щего звукового сигнала. Конструкция катушечного микрофона приведена на рис. 26,6. В этом микрофоне мембрана 1, колеблющаяся под действием звукового давления, несет катушку, расположенную в кольце­ вом зазоре сильного магнита. В витках катушки при ее движении в зазоре поперек магнитного поля возни­ кает ЭДС индукции.

Известны к о м б и н и р о в а н н ы е м и к р о ф о н ы , где микрофон с подвижной катушкой дополняет лен­ точный.

обкладка которого мембрана. 1 подвижна, а другая обкладка 2 — неподвижна. Расстояние между мембра­ ной и корпусом обычно бывает от 20 до 60 мкм. Мем­ брана под действием колебаний звуковой волны ме­ няет емкость полученного таким путем конденсатора.

По конструкции различают одно- и двухмембран­

74

ского эффекта. Это явление заключается в том, что на

Микрофоны различных типов от­ личаются один от другого по основным параметрам и

имеют свои особенности, с которыми следует считаться. Наиболее важными параметрами, характеризую­ щими качество микрофонов, являются: чувствитель­ ность, частотная характеристика, характеристика на­

правленности и динамический диапазон.

Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь определяется как отноше­ ние напряжения на зажимах микрофона к звуковому

давлению. Измеряется она в (милливольты

на ньютон на метр в квадрате). Средняя чувствитель­ ность ленточных микрофонов равна 0,1 мВ/Н/м2.

Ч а с т о т н а я х а р а к т е р и с т и к а — это зависи­ мость чувствительности микрофона от частоты. Рав­ номерность частотной характеристики ленточных

75

микрофонов лежит в пределах 40— 15 000 Гц, кату­ шечных— 50— 10000 Гц.

Чувствительность микрофона зависит не только от частоты, но и от угла, под которым на микрофон па­ дают звуковые волны. Отношение чувствительности, которую имеет микрофон при падении на него звуко­ вой волны под некоторым углом ф, к чувствитель­ ности, которую имеет микрофон при нормальном па­ дении на него звуковой волны, называется х а р а к т е ­

отношение наиболее сильного сигнала к наиболее слабому, который только может принять и преобразо­

Условное обозначение микрофонов состоит из букв МД (микрофон динамический), порядкового номера разработки, класса, обозначения полного электриче­ ского сопротивления (для магнитофонных микрофо­ нов), обозначения стандарта. Например, МД— 77 — I

ГОСТ 6495—73.

Требования к качеству, маркировка и упаковка микрофонов

Микрофоны должны быть механически прочными и надежными в эксплуатации. Они должны обладать виброустойчивостью, влагоустойчивостыо и холодо­ устойчивостью. Металлические детали микрофона должны иметь устойчивое антикоррозионное покры­ тие, а отделка его должна сохранять свой внешний вид в условиях длительной эксплуатации.

Микрофоны должны находиться в непромокаемом чехле или футляре (для высшего и I классов).

На корпусе микрофона наносят следующие марки­ ровочные данные: товарный знак завода-поставщика, условное обозначение микрофона, порядковый'номер

где Р — звуковое давление в среде; Po=2-l0~4 мкбар — некоторая постоянная, называемая п о р о г о в ы м з в у к о в ы м д а в л е ­ н и е м .

76

К каждому микрофону прилагаются инструкция о по­ рядке эксплуатации и паспорт, содержащий основные электроакустические данные микрофона.

Каждый комплект микрофона, вложенный в че­ хол или футляр, должен' быть упакован в отдельную картонную коробку, на которой наклеивают этикетку с маркировочными данными. Коробки с микрофо­ нами укладывают в деревянные ящики и уплотняют сухой древесной стружкой или бумагой.

На ящике несмываемой краской указывают: «Верх», «Не бросать», «Стекло», «Боится сырости».

Громкоговорители

Громкоговорители — самые распространенные электроакустические преобразователи. Их применяют в радиоприемниках, телевизорах, магнитофонах, про­ игрывателях и других устройствах.

В СССР используют исключительно электродина­ мические громкоговорители. В Японии, США и дру­ гих странах получили некоторое распространение электростатические громкоговорители, способные вос­ производить очень широкую полосу звуковых частот при незначительных частотных искажениях.

Громкоговоритель содержит одну или несколько излучающих головок, необходимое акустическое офор­ мление, пассивные электрические устройства (фильт­ ры, трансформаторы, регуляторы и др.).

Головкой называют самостоятельный узел громко­ говорителя, предназначенный для преобразования электрических сигналов в акустические. Различают головки прямого излучения (динамические громкого­ ворители) и рупорные.

Классификация, ассортимент и параметры громкоговорителей

По принципу электромеханического преобразова­ ния громкоговорители подразделяют на электромаг­ нитные, электродинамические, электростатические, пьезоэлектрические и др. По оформлению механико­ акустической системы различают громкоговорители прямого излучения, в которых диафрагма (диффузор) излучает звук непосредственно в окружающее прост­ ранство, и рупорные, в которых диафрагма работает

77

на малый объем — предрупорную камеру — и далее на входное сопротивление экспоненциального рупора.

В связи с тем что вся бытовая радиоаппаратура оснащается электродинамическими громкоговорите­ лями, другие типы громкоговорителей в этом учеб­

книтным линиям. Обыч­ ная конструкция тако­ го громкоговорителя

показана на рис. 28. Диффузор 1, пред­

ставляющий собой усе­ ченный ' конус, при­ креплен со стороны большего диаметра к

держателю 2, а со стороны меньшего диаметра — к центрирующей шайбе, на которую надета звуковая катушка 3. Катушка помещена в магнитный зазор постоянного магнита 4.

Звуковая катушка, питаемая переменным током низкой частоты, то втягивается в магнитный зазор, то выталкивается из него в такт с приходящим сигна­ лом и таким образом сообщает диффузору колеба­ тельное движение.

Громкоговорители характеризуются рядом пара­ метров, определяющих их качество. Основными из них являются: номинальная мощность, полное элект­ рическое сопротивДение, среднее стандартное звуко­ вое давление, частотная характеристика, нелинейные искажения, коэффициент полезного действия.

Н о м и н а л ь н а я м о щ н о с т ь — это наибольшая подводимая к громкоговорителю электрическая мощ­ ность в ваттах, при которой нелинейные искажения не превышают норм, предусмотренных ГОСТом.

78

П о л н о е э л е к т р и ч е с к о е с о п р о т и в л е ­ н и е представляет отношение напряжения на выво­ дах звуковой катушки к току, протекающему в ней. Оно определяется активным сопротивлением звуковой катушки, ее индуктивностью и вносимым в электри­ ческую цепь механическим сопротивлением подвиж­ ной системы громкоговорителя.

Для удобства сравнения между собой различных громкоговорителей определяется так называемое с т а н д а р т н о е з в у к о в о е д а в л е н и е (Н/м2). Оно измеряется на расстоянии 1 м от громкоговори­ теля на его рабочей оси при подведении постоянного

от частоты. Она показывает, в каких пределах ча­ стот громкоговоритель способен воспроизводить зву­ ки. Для массовых типов электродинамических гром­ коговорителей частотный диапазон находится в пре­ делах 75— 14 500 Гц при допустимой неравномерности

16 дБ.

Н е л и н е й н ы е и с к а ж е н и я характеризуются возникновением в воспроизводимом спектр'е частот новых составляющих, «загрязняющих» передачу до­ полнительными призвуками, как результат нарушения пропорциональности между величинами электриче­ ского напряжения, подводимого к громкоговорителю, и развиваемого им звукового давления.

Эффективность громкоговорителя как преобразо­

отношение излучаемой акустической мощности к под­ водимой электрической. При уменьшении габаритов громкоговорителя КПД уменьшается.

Ассортимент громкоговорителей, применяемых в современных радиоустройствах, включает следующие типы (марки); 0.1ГД-8, 0,25ГД-1, 0.5ГД-12, 0.5ГД-17,

79