Громкоговорители и телефоны

Страница 4

Электростатические громкоговорители делятся на конденсаторные, электретные и пьезогромкоговорители.

Рис. 5. Конденсаторный громкоговоритель:

а - конструкция (1 - массивный электрод; 2 - гибкий электрод с изоляцией; 3 - натягивающий винт); б - схема включению.

На рис.5 , а приведена схематическая конструкция конденсаторного громкоговорителя. На ребристом полуцилиндре с помощью винта натянута тонкая металлическая фольга, с внутренней стороны облицованная диэлектриком, или полимерная пленка, снаружи покрытая металлом. Поверхности полуцилиндра и фольга служат электродами конденсатора. Между электродами приложено поляризующее напряжение U0. На эти электроды подается еще переменное напряжение U; сила притяжения электродов F = (U0+ U)2 S/8пd2 где S - площадь электродов; d - расстояние между ними. При U < U0 можно пренебречь квадратичной составляющей, тогда переменная сила F = СU0U/d, так как С =. S/4пd Следовательно, сила, действующая на гибкий электрод, определяется отношением поляризующего напряжения к межэлектродному расстоянию U0/d, емкостью конденсатора С и переменным напряжением. Коэффициент электромеханической связи громкоговорителя обратно пропорционален частоте, а электрическая характеристика i/ U = wС прямо пропорциональна ей, т. е. они компенсируют друг друга, что выравнивает чувствительность на высоких частотах;

Конденсаторный громкоговоритель используют, как правило, в качестве высокочастотного элемента акустических систем. Например, при внешних размерах 15 х 10 см и длине волны не более 8 см (т. е. на частоте 4250 Гц) его коэффициент излучения не зависит от частоты. Для получения частотно-независимой чувствительности частоту резонанса механической системы выбирают на нижней границе передаваемого диапазона частот, последовательно с громкоговорителем, включая активное электрическое сопротивление R6 (рис. 5, б), которое уменьшает падение напряжения на громкоговорителе с увеличением частоты за счет роста тока через емкость. Значение отношения U0/d ограничено электрической прочностью пленки, поэтому чувствительность зависит только от размеров излучателя. Разработаны громкоговорители конденсаторного типа и на широкий диапазон частот (например, АСЭ-1), но производство их очень дорого.

Электретные громкоговорители отличаются от конденсаторных применением э них электретной пленки, заранее наэлектризованной. Поляризующее напряжение образуется предварительной электризацией одного иэ электродов, изготовляемого из полимеров или керамических поляризующихся материалов и имеющего металлическое покрытие. Оно является электродом конденсатора, а электрет - источником поляризующего напряжения. Поляризация электрета постепенно уменьшается и через несколько лет требуется его замена или повторная поляризация. В этом заключается как недостаток электретного громкоговорителя по сравнению с конденсаторным, так и его достоинство, поскольку для него не требуется источник напряжения. По механическим и акустическим характеристикам электретный громкоговоритель не отличается от конденсаторного.

Пьезогромкоговорители. Край пластинки из сегнетовой соли или пьезокерамики связывают с диффузором и получают громкоговоритель непосредственного излучения, коэффициент электромеханической связи которого такой же, как конденсаторного. Малая климатическая стойкость сегнетовой соли, низкая чувствительность пьезокерамики, большая неравномерность частотной характеристики, высокое входное сопротивление и большие нелинейные искажения ограничивают применение пьезогромкоговорителей.