Громкоговорители. 
Акустические средства измерений

Громкоговоритель — это преобразователь электрических низкочастотных колебаний в звук для излучения звука в окружающее воздушное пространство. Громкоговоритель, как правило, является частью акустической системы.

Акустической системой называется акустическое устройство, содержащее один или несколько громкоговорителей, акустическое оформление и электрические устройства (фильтры, трансформаторы и др.), и предназначенное для использования в качестве функционального звена в бытовой радиоэлектронной аппаратуре.

Сердцевиной громкоговорителя является его головка. Головка громкоговорителя — это электроакустический преобразователь, предназначенный для преобразования электрических сигналов звуковой частоты в акустические колебания. Головка громкоговорителя является одним из важнейших ключевых звеньев электроакустического тракта, т.к. её свойства оказывают большое влияние на работу тракта в целом.

Классификация головок громкоговорителей может быть проведена по ряду признаков.

1. По принципу действия электроакустического преобразователя головки подразделяются на четыре группы: индукционные, емкостные, пневматические и ионные.

Об индукционных и емкостных преобразователях было подробно рассказано в разделах 2.1 — 2.2.

Принцип действия пневматических преобразователей основан на модуляции потока воздуха с помощью колеблющейся заслонки, приводимой в движение электродинамическим излучателем.

Принцип действия ионных преобразователей основан на использовании ламп тлеющего разряда. Ионные головки являются оптимальными с точки зрения согласования с рабочей средой, благодаря отсутствию механических элементов и высокому качеству воспроизведения без искажений.

• 2. По способу трансформации акустической энергии различают головки
• — прямого излучения (диффузорные), в которых поверхность диафрагмы излучает звук непосредственно в окружающую среду;
• — рупорные, в которых диафрагма излучает звук в предрупорную камеру, где происходит усиление звукового давления.
• 3. По полосе передаваемых частот различают головки
• — широкополосные от 40 ч 125 до 7100 ч 8000 Гц и более;
• — низкочастотные от 20 ч 80 до 5000 Гц;
• — среднечастотные от 200 до 4000 ч 7000 Гц;
• — высокочастотные от 1000 ч 5000 Гц до 12 500 ч 20 000 Гц.
• 4. По форме диафрагмы головки бывают конусные, купольные и плоские.
• 5. По типу акустического оформления головки бывают
• — для открытых акустических систем;
• — для закрытых акустических систем;
• — с фазоинвертором;
• — для акустических систем с пассивным излучателем и другие.
• 6. По области применения головки предназначены
• — для переносной радиоэлектронной аппаратуры;
• — для стационарной радиоэлектронной аппаратуры;
• — для высококачественных бытовых акустических систем;
• — для студийной, концертной аппаратуры;
• — для абонентских громкоговорителей и других применений.

Технические характеристики головок громкоговорителей включают в себя:

• 1) эффективный рабочий диапазон частот;
• 2) неравномерность частотной характеристики;
• 3) уровень характеристической чувствительности

где b₀ = 2•10^-5 Па•Вт, P — среднее звуковое давление.

• 4) номинальное среднее звуковое давление;
• 5) полный коэффициент гармонических искажений при номинальной мощности;
• 6) номинальное электрическое сопротивление;
• 7) номинальная мощность, при которой нелинейные искажения не превышают требуемых;
• 8) предельная шумовая мощность, при которой головка может длительное время работать без механических и тепловых повреждений;
• 9) максимальная долговременная мощность;
• 10) частота основного резонанса;
• 11) полная добротность и другие.

Общие технические условия на головки громкоговорителей приведены в ГОСТ 4.383.001−85. «Головки громкоговорителей динамические: общие технические условия».

Динамический диффузионный громкоговоритель (рис. 2.15). Принцип действия обратен принципу действия электродинамического микрофона. Механическая подвижная система состоит из диффузора с катушкой и креплений.

Рис. 2.15. Динамический диффузорный громкоговоритель: 1 — звуковая катушка; 2 — диффузор; 3 — подвес диффузора; 4 — корпус; 5 — шайба; 6 и 8 — фланцы; 7 — магниты; 9 — керн; 10 — кольцевой зазор; 11- отверстия для выхода тыльного излучения.

Катушка с проводом 1 находится в радиальном магнитном поле, создаваемым постоянным магнитом 2 и магнитопроводом, состоящим из фланцев 3,4 и керна 5. При пропускании через нее переменного тока она испытывает действие электромагнитной силы, которая приводит в движение диффузор 6, жестко определенный с катушкой 1 и подвешенный к корпусу 7 по внешнему краю 8 и центрируемый гибким подвесом (шайбой) 9. Вследствие этого диффузор является поршневым излучателем и имеет одну степень свободы колебаний (по осевому направлению).