Dynamická struktura, princip fungování a index výkonu – znalosti – Hangzhou YouYu Trading Co, Ltd

Reproduktor je druh zařízení pro přeměnu energie, které převádí elektrické signály na akustické signály. Výkon reproduktoru má velký vliv na kvalitu zvuku. Reproduktor je velmi slabou součástí audio zařízení a je důležitou součástí zvukového efektu. Mezi běžné reproduktory patří elektromagnetické reproduktory, dynamické reproduktory, elektrostatické reproduktory atd. Jaký je tedy princip fungování různých typů reproduktorů? Dále si postupně představím strukturu, princip fungování a výkonnostní index jednotlivých reproduktorů.

Reproduktor se obvykle skládá z protiprachového krytu, kmitací membrány, kmitací cívky, vibrační desky, rámu pánve, vazebního kolíku, horního a dolního magnetického pólového nástavce a magnetické oceli.

1. Zvukový bazén

Využijte vibrace zvukového kužele k rozvibrování vzduchu a vytvoření zvuku. Materiál zvukového kužele proto určuje charakter reproduktoru.

2, stojan na bazén

Typy a vlastnosti rámů bazénů jsou následující: Železný plech: nižší cena; Tlakové lití: snadno se deformuje; Syntetický materiál: nízká hmotnost a snadno se deformuje.

3. Stojan kmitací cívky

Stojan kmitací cívky je vyroben převážně z hliníku. Protože stojan kmitací cívky musí zohledňovat odvod tepla, hliníkový plášť má dobrý odvod tepla, je lehký a nedeformuje se. Na papíře je to také užitečné, ale nyní je to zastaralé. Existuje také epoxidová deska KISV, která má lepší výkon.

Ferit: Nejčastěji používaný tradiční, velký a za nízkou cenu.

NdFe: Je 7krát magnetičtější než ferit, ale je nestabilní a snadno se demagnetuje, takže nemůže ferit nahradit.

Stronciový magnet: Vyznačuje se vysokou účinností, ale jeho objem je malý, proto se používá pouze ve výškových reproduktorech.

Nosná deska se také nazývá pružinová deska a elastická vlna, což je vibrační opora reproduktoru. Existují dva hlavní materiály pro centrování nosné desky: bavlněná tkanina a polyimidové vlákno.

6, skládací kroužek

Skládací kroužek je spojovací částí zvukové nádrže a rámu skořepiny, která slouží k podepření zvukového systému zvukové nádrže a poskytuje vhodnou vratnou sílu a tlumicí účinek.

7. kryt proti prachu

Hlavní funkcí je zabránit vniknutí prachu a nečistot do magnetické mezery. Použitým materiálem je papír, látka, hliník, plast nebo uhlíková tkanina a běžně používaným tvarem je polokoule.

Jak fungují reproduktory

1, typ s pohyblivou cívkou

Základní princip je založen na Flemingově levém zákonu. Mezi severní a jižní pól magnetu umístěte kolmo proudovou čáru a magnetickou čáru. Drát se bude pohybovat v důsledku interakce mezi magnetickou čárou a proudem. Poté se sem připevní membrána. Na kořenové dráze se membrána bude pohybovat tam a zpět podle změny proudu. V dnešní době je více než 90 % kuželů konstruováno s pohyblivou cívkou.

Magnetický reproduktor, také známý jako „jazykový reproduktor“. Struktura magnetického reproduktoru je pohyblivé elektromagnetické jádro mezi dvěma póly permanentního magnetu. Přitažlivá síla fáze je udržována ve středu; když proud protéká cívkou, pohyblivé jádro se zmagnetizují a mění se v tyčový magnet. Když se změní směr proudu, polarita tyčového magnetu se odpovídajícím způsobem změní, takže pohyblivé železné jádro se otáčí kolem otočného bodu a vibrace pohyblivého železného jádra se přenášejí z konzoly na membránu, což podporuje tepelné vibrace vzduchu.

Podobné elektromagnetickému principu, ale kotva je zdvojená a dvě kmitací cívky na magnetu nejsou symetrické. Když prochází signálový proud, obě kotvy se vzájemně tlačí a pohybují, čímž vznikají různé magnetické toky. Na rozdíl od elektromagnetismu mohou induktory regenerovat nižší frekvence, ale účinnost je velmi nízká.

Základním principem je Coulombův zákon. Obvykle se plastová membrána a indukční materiál, jako je hliník, napařují ve vakuu. Dvě membrány se umístí čelem k sobě. Když jedna z nich přidá kladný proud a vysoké napětí, druhá indukuje malý proud. Vzájemným ovlivňováním přitažlivostí a odpudivostí může vzduch vytvářet zvuk.

Elektrostatický monomer má nízkou hmotnost a malý rozptyl vibrací, takže je snadné dosáhnout transparentních a čistých středních a vysokých frekvencí, což ovlivňuje nízkofrekvenční výkon, ale jeho účinnost je malá a při stejnosměrném napájení je snadné shromažďovat prach.

Nejstarší design vyvinutý japonskou společností SONY, konstrukce kmitací cívky je stále tématem typu pohyblivé cívky, ale kuželová membrána je nahrazena plochou voštinovou membránou, protože méně lidí má menší dutý efekt, ale výkon je lepší. Účinnost je také nízká.

Bez tradiční konstrukce kmitací cívky je membrána vyrobena z velmi tenkého kovu a proud teče přímo do vodiče, což způsobuje jeho vibrace. Protože je její membrána kmitací cívkou, je velmi lehká, má vynikající vlastnosti a vysokofrekvenční odezvu. Účinnost a nízká impedance páskových reproduktorů však vždy představovaly velký problém pro zesilovače. Další možností je mít kmitací cívku, ale ta je vytištěna přímo na plastové fólii, což může vyřešit některé problémy s nízkou impedancí.

Membrána tlačí vzduch nacházející se ve spodní části trychtýře do práce. Protože se zvuk během přenosu nešíří, je velmi účinná. Jelikož však tvar a délka zvukového signálu ovlivňují zvuk, není snadné reprodukovat nízké frekvence. V současné době se používá hlavně v systémech velkých reproduktorů nebo ve výškových reproduktorech.

Reproduktor, který využívá inverzní piezoelektrický jev piezoelektrického materiálu, se nazývá piezoelektrický reproduktor. Jev, kdy dielektrický materiál pod tlakem podléhá polarizaci, což způsobuje rozdíl potenciálů mezi dvěma povrchy, se nazývá „piezoelektrický jev“. Jeho inverzní jev, tj. dielektrikum deformované v elektrickém poli podléhá elastické deformaci, která se nazývá „inverzní piezoelektrický jev“ nebo „elektrostrikce“.

9. Iontové kolony

Iontové reproduktory využívají vysokonapěťový výboj k přeměně vzduchu na nabité protony. Po aplikaci střídavého napětí tyto volné nabité molekuly vibrují. V současné době je lze použít pouze ve vysokofrekvenčních monomerech. Iontové reproduktory se od ostatních reproduktorů liší tím, že nemají membránu, takže přechodová odezva a vysokofrekvenční odezva jsou dobré, ale struktura je příliš složitá.

10. Reproduktor s modulací proudění vzduchu

Reproduktory s modulací proudění vzduchu, také známé jako reproduktory s prouděním vzduchu. Jedná se o reproduktor, který využívá stlačený vzduch jako zdroj energie a k modulaci proudění vzduchu využívá zvukový proud. Skládá se ze vzduchové komory, modulačního ventilu, trychtýře a magnetického jádra.

Stlačený vzduch proudí ze vzduchové komory ventilem a je modulován externím zvukovým signálem, takže kolísání proudění vzduchu se mění podle externího zvukového signálu a modulovaný proud vzduchu je připojen přes klakson pro zlepšení účinnosti systému. Používá se hlavně jako zdroj zvuku pro testování prostředí s vysokou intenzitou hluku nebo pro dálkové vysílání.

Nepoužívá žádný tradiční typ akustického systému, ale ultrazvukový generátor generuje dva speciálně zpracované ultrazvukové paprsky. Když tyto dva paprsky dopadnou současně na lidský ušní bubínek, mohou při interakci vyvolat sluch.

Ukazatele výkonu řečníka

1. Frekvenční odezva

Tento indikátor odráží hlavní frekvenční rozsah, ve kterém reproduktor pracuje. Když je na reproduktor připojen zdroj stejnosměrného napětí a frekvence zdroje signálu se změní z nízké frekvence na vysokou frekvenci, akustický tlak generovaný reproduktorem se bude měnit se změnou frekvence. Výsledná frekvenční křivka akustického tlaku znamená, že čím širší je tento rozsah, tím lepší jsou reprodukční vlastnosti zvuku.

2. Jmenovitý odpor

Vztahuje se k hodnotě impedance měřené na vstupu reproduktoru při specifické provozní frekvenci. Jmenovitá impedance, která je obvykle uvedena na typovém štítku produktu dodaném výrobcem, je obvykle hodnota impedance, při které lze očekávat maximální výkon v jmenovitém frekvenčním rozsahu. Jmenovitá impedance je obvykle 4 kΩ, 8 kΩ, 16 kΩ, 32 kΩ atd. V zahraničí se také používají hodnoty 3 kΩ a 6 kΩ.

Výkon reproduktoru je jedním z důležitých ukazatelů při výběru použití reproduktoru. Je to vstupní výkon, při kterém může reproduktor pracovat nepřetržitě po dlouhou dobu, aniž by vytvářel neobvyklý zvuk. Při obecném testování se používá signál růžového šumu a test se provádí v nominálním frekvenčním rozsahu přes speciální filtr.

Maximální šumový výkon se liší od jmenovitého výkonu, což udává schopnost reproduktoru odolat vysokému vstupnímu výkonu po krátkou dobu a jeho testovací doba je pouze několik sekund nebo minut. Obecně je maximální šumový výkon 2–4krát vyšší než jmenovitý výkon.

Charakteristická citlivost se vztahuje k hladině akustického tlaku měřené ve vzdálenosti 1 m v axiálním směru, když reproduktor přidá k nominální impedanci napětí signálu růžového šumu ekvivalentní 1 wattu výkonu. Každý reproduktor musí být v podstatě stejný ve frekvenčním rozsahu zodpovědném za reprodukci, aby během reprodukce měl celý reproduktor vyvážení vysokých, středních a nízkých frekvencí. Zejména u stereofonních reproduktorů musí být zařízení použitá pro levý a pravý kanál přísně stíněná a sladěná. Je nutné, aby rozdíl mezi výstupními hladinami akustického tlaku zařízení použitých v levém a pravém kanálu byl v rozmezí plus nebo mínus 1 dB, jinak to ovlivní lokalizaci zvukového obrazu.

Směrovost se používá k popisu schopnosti reproduktoru vyzařovat zvukové vlny v různých směrech v prostoru. To se obvykle vyjadřuje jako křivka hladiny akustického tlaku v závislosti na úhlu vyzařování. Směrovost reproduktoru souvisí s frekvencí a při nízkých frekvencích obvykle není žádná zjevná směrovost. Při vysokých frekvencích se v důsledku krátké vlnové délky zvukových vln směrovost zostřuje, takže některé reproduktory mají více vysokofrekvenčních jednotek v různých směrech, aby se směrovost zlepšila. Směrovost také souvisí s kalibrem reproduktoru. Obecně platí, že když je kalibr velký, směrovost je také ostrá; když je kalibr malý, směrovost je široká.

Zkreslení v reproduktorech zahrnuje cvrlikání, intermodulační zkreslení a přechodné intermodulační zkreslení. Charakteristiky zkreslení reproduktoru s větší pravděpodobností způsobí snížení výkonu než u jednoho reproduktoru. Zkreslení se obvykle výrazně zvyšuje v blízkosti bodu dělicí kmitočtu v důsledku nesprávného návrhu nebo ladění. Harmonické zkreslení vzniká primárně při nízkých frekvencích, zejména v blízkosti rezonančních frekvencí. Minimální požadované harmonické zkreslení pro vysoce kvalitní reproduktory není větší než 2 %.