Чтобы понять, как преобразуется электрический сигнал в акустические волны, изучите конструкцию магнитной системы. В основе лежит постоянный кольцевой магнит, создающий поле силой 0,5-1,5 Тл. Катушка из алюминиевого или медного провода диаметром 0,1-0,3 мм крепится к диффузору и перемещается в зазоре между полюсными наконечниками.
Частотная характеристика зависит от жесткости подвеса и массы подвижной системы. Для низкочастотных моделей применяют резиновые гофры с гибкостью 3-5 Н/м, в высокочастотных вариантах используют тонкие шелковые подвесы. Диффузоры изготавливают из целлюлозы, полипропилена или алюминиевых сплавов толщиной 0,2-0,5 мм.
КПД преобразования редко превышает 2-5% из-за тепловых потерь в обмотке и акустического сопротивления воздуха. Для улучшения отдачи в профессиональных моделях применяют двойные магниты из неодима и вентилируемые корзины, снижающие температуру катушки на 15-20°C при длительной нагрузке.
Как устроен громкоговоритель и как он воспроизводит звук
Конструкция: Основные элементы – магнитная система, катушка, диффузор и корпус. Магнит создает постоянное поле, катушка, закрепленная на диффузоре, перемещается в нем под действием переменного тока.
Процесс звукообразования: Электрический сигнал подается на катушку, которая начинает колебаться в магнитном поле. Эти движения передаются диффузору, создавая колебания воздуха – звуковые волны.
Материалы: Для диффузора применяют бумагу, полипропилен или алюминий. Катушку делают из алюминиевого или медного провода, магнит – из феррита или неодима.
Частотный диапазон: Низкочастотные модели (20-500 Гц) используют крупные диффузоры (8-18 дюймов), высокочастотные (2-20 кГц) – купола диаметром 0,5-2 дюйма.
Советы по проверке: Тестируйте сопротивление катушки мультиметром (обычно 4-8 Ом). При механических повреждениях диффузора слышны хрипы, при перегорании катушки – полная тишина.
Конструкция колонки и её аккуратная разборка
Основные компоненты
Корпус содержит магнитную систему, катушку, диффузор и подвес. Магнит фиксируется на металлической пластине (ярме), а катушка крепится к каркасу, соединённому с диффузором. Подвес из резины или ткани обеспечивает подвижность.
Порядок демонтажа
1. Отключите питание и снимите защитную сетку. Используйте пластиковую лопатку, чтобы поддеть крепления без царапин.
2. Выкрутите винты, удерживающие корпус. Если они скрыты под декоративной панелью, аккуратно подденьте её канцелярским ножом.
3. Отсоедините провода, идущие к катушке. Зафиксируйте полярность маркером.
4. Извлеките магнитную систему, удерживая её вертикально – смещение может повредить катушку.
5. Для замены диффузора отклейте подвес термофеном (60-80°C) и снимите старый клей спиртом.
Избегайте резких движений при отделении деталей – большинство поломок возникает из-за деформации гибких элементов.
Как электрический сигнал превращается в звук
Электромагнитная катушка, закрепленная на гибкой диафрагме, получает переменный ток. Сила Лоренца заставляет катушку двигаться вдоль постоянного магнита, толкая мембрану вперед и назад.
Частота колебаний от 20 Гц до 20 кГц соответствует слышимому диапазону. Амплитуда движения определяет громкость: при 1 Вт мощности смещение достигает 0,5 мм для среднечастотных моделей.
Конический диффузор из прессованной бумаги или полипропилена усиливает вибрации. Форма рупора в высокочастотных твиттерах снижает искажения выше 5 кГц.
Для точного воспроизведения низких частот требуется корпус объемом от 10 литров. Фазоинвертор, рассчитанный на резонансную частоту 40-80 Гц, увеличивает КПД на 3-5 дБ.
Импеданс 4-8 Ом должен соответствовать выходному сопротивлению усилителя. Несоответствие свыше 20% вызывает перегрев катушки при мощности выше 50 Вт.
