¿Cuál es el principio básico de la producción de sonido de un altavoz?
El altavoz es una de las máquinas que utilizamos a menudo, así que ¿sabes cómo emite el sonido? El siguiente es el conocimiento que les traigo sobre el principio de generación de sonido de los parlantes. ¡Bienvenido a leer!
Los principios de generación de sonido de los parlantes
Los parlantes eléctricos también se llaman parlantes dinámicos; es un dispositivo transductor electroacústico que aplica el principio electrodinámico; actualmente es el altavoz más utilizado y utilizado. Hay tres razones principales para esto:
1. para producir y no requiere El gran espacio lo hace barato y puede usarse ampliamente.
2. Este tipo de altavoz puede conseguir un rendimiento excelente y obtener una respuesta de frecuencia uniforme en la banda de frecuencias medias.
3. Este tipo de altavoces mejora constantemente. La historia del desarrollo de los altavoces durante décadas es una historia de mejoras continuas en el diseño, la tecnología y los materiales de los altavoces, y una historia de rendimiento que se mantiene al día. .
La mayoría de los altavoces eléctricos tienen forma de cono o de cúpula;
La estructura del altavoz cónico se puede dividir en tres partes:
1gt; el sistema de vibración incluye el diafragma, la bobina móvil, el soporte de centrado, la cubierta antipolvo, etc.
2gt; El sistema de circuito magnético incluye placas superiores conductoras magnéticas, columnas conductoras magnéticas, placas inferiores conductoras magnéticas, imanes, etc.
3gt; y enchufes de fase.
Según la ley de Faraday, cuando un conductor portador de corriente pasa a través de un campo magnético, recibirá una fuerza electrodinámica, cuya dirección se ajusta a la regla de la mano izquierda de Fleming. La fuerza, la corriente y el campo magnético. La dirección del campo son perpendiculares entre sí, y la magnitud de la fuerza está relacionada con la corriente y la dirección del campo magnético. La longitud del cable y la densidad del flujo magnético son directamente proporcionales. Cuando la bobina móvil ingresa corriente de audio alterna, la bobina móvil recibe una fuerza impulsora alterna para producir un movimiento alterno, lo que hace que el cono de papel vibre, empujando repetidamente el aire y produciendo sonido.
La fuerza que hace vibrar el diafragma de un altavoz eléctrico es la fuerza del campo magnético sobre el conductor por el que circula la corriente. A este efecto lo llamamos efecto de fuerza del transductor eléctrico, y su magnitud está dada. mediante la siguiente fórmula Regulaciones:
F=B L i
Donde: B es la densidad (intensidad) de inducción magnética en el espacio magnético, y su unidad es N/(A.m)lt ; Newton/(Amperio. Metro)gt; también conocido como Tesla (T)
L es la longitud del cable de la bobina móvil, unidad: metro
i es la corriente que fluye a través de él. la bobina móvil, unidad: amperio
F es la fuerza ejercida por el campo magnético sobre la bobina móvil, unidad: Newton
Sin embargo, cuando la bobina móvil energizada se ve obligada a moverse, Cortará las líneas de fuerza magnética en el espacio magnético y hará que la bobina móvil se mueva. Se genera una fuerza electromotriz inducida en el círculo. A este efecto lo llamamos efecto eléctrico del transductor eléctrico. :
е=Вi?
Donde: v es la velocidad de vibración de la bobina móvil, su unidad es: metro/segundo
е es el electromotriz; fuerza inducida en la bobina móvil, la unidad es: voltio
El efecto de fuerza y el efecto eléctrico del altavoz eléctrico existen al mismo tiempo y se acompañan.
Principios de funcionamiento de otros altavoces:
<1>Altavoz magnético: también conocido como "altavoz de lengüeta", su estructura se muestra en la Figura 4. Hay un altavoz de lengüeta entre los dos. polos del imán permanente Para un electroimán con un núcleo de hierro en movimiento, cuando no hay corriente en la bobina del electroimán, el núcleo de hierro móvil es atraído por la atracción de fase de los dos polos magnéticos del imán permanente y permanece estacionario. el centro; cuando hay corriente que fluye a través de la bobina, el núcleo de hierro móvil se magnetiza y se convierte en una tira magnética. A medida que cambia la dirección de la corriente, la polaridad de la barra magnética también cambia en consecuencia, lo que hace que el núcleo de hierro móvil gire alrededor del punto de apoyo. La vibración del núcleo de hierro móvil se transmite desde el voladizo al diafragma (cono de papel) para promoverlo. Vibración térmica del aire.
〈2〉Altavoz electrostático: Es un altavoz que utiliza la fuerza electrostática aplicada a la placa del condensador para funcionar. En términos de su estructura, debido a que los electrodos positivo y negativo se enfrentan entre sí para formar una forma de condensador, También se le llama condensador. Como se muestra en la figura, hay dos materiales gruesos y duros como placas fijas, que pueden transmitir el sonido, y la placa intermedia está hecha de un material delgado y liviano como el diafragma (como una película de aluminio).
Fije y apriete alrededor del diafragma para mantener una distancia considerable del poste fijo. Incluso en un diafragma grande, no chocará con el poste fijo.
Existe un voltaje CC (llamado voltaje de polarización) entre los dos electrodos. Si el voltaje de audio de salida del amplificador se agrega entre los dos electrodos, se superpondrá con el voltaje de salida original para formar un voltaje pulsante alterno. Este voltaje pulsante se genera por el cambio en la fuerza de la atracción entre los dos polos, y el diafragma vibra y produce sonido.
La ventaja de los altavoces electrostáticos es que todo el diafragma vibra en fase, el diafragma es ligero y la distorsión es pequeña. Puede reproducir sonidos extremadamente nítidos con buena resolución, detalles claros y sonidos realistas. Sus desventajas son la baja eficiencia, que requiere una fuente de alimentación de CC de alto voltaje, el polvo fácil de absorber y cuanto más grande es el diafragma, mayor es la distorsión. No es adecuado para escuchar música rock y heavy metal, y el precio es relativamente caro. .
<3>Altavoces piezoeléctricos: Los altavoces que funcionan utilizando el efecto piezoeléctrico inverso de los materiales piezoeléctricos se denominan altavoces piezoeléctricos. Los dieléctricos (como el cuarzo, el tartrato de sodio y potasio y otros cristales) se polarizan bajo presión, provocando una diferencia de potencial entre las superficies de ambos extremos, lo que se denomina "efecto piezoeléctrico". Su efecto inverso, es decir, el dieléctrico colocado en un campo eléctrico sufrirá una deformación elástica, se denomina "efecto piezoeléctrico inverso" o "electroestricción".
En comparación con los altavoces eléctricos, los altavoces piezoeléctricos no requieren un circuito magnético. En comparación con los altavoces electrostáticos, no requieren polarización. Tienen una estructura simple y son económicos. Las desventajas son una gran distorsión y un funcionamiento inestable.
<4>Altavoces de iones: En condiciones normales, el peso molecular del aire es neutro y sin carga. Sin embargo, después de una descarga de alto voltaje, se convierten en partículas cargadas. Este fenómeno se llama ionización. Hacer vibrar el aire ionizado con voltaje de audio produce ondas sonoras. Este es el principio de los altavoces de iones.
Para ionizarse se añade un voltaje de alta frecuencia de 20MHz, y sobre él se superpone la señal de audio piezoeléctrica. Se puede ver que el altavoz de iones se compone de una parte de oscilación de alta frecuencia, una parte de modulación de señal de audio, una cavidad de descarga y una bocina.
La cámara de descarga utiliza una varilla de cuarzo con un diámetro de 8 mm para abrir un orificio en el centro y abrirlo en un tubo de cuarzo. Se inserta un electrodo en él y el otro electrodo se coloca cilíndricamente fuera del. tubo de cuarzo como se muestra. En la forma de descarga silenciosa, solo el electrodo de aguja central se desgasta y el electrodo central se puede reemplazar regularmente. La diferencia entre los altavoces de iones y otros altavoces es que no hay diafragma, por lo que las características transitorias y las características de alta frecuencia son muy buenas, pero la estructura es demasiado compleja.
〈5〉Altavoz de llama: cuando la llama de la combustión de aire y gas pasa a través del electrodo, se agrega voltaje CC y señal de alta frecuencia al electrodo, y la señal de audio modula la llama y hace un sonido. Las llamas casi no tienen masa y la dinámica del sonido es magnífica. Pero tiene desventajas fatales: insegura e incómoda.
〈6〉Altavoz de modulación de flujo de aire: también llamado altavoz de flujo de aire. Es un altavoz que utiliza aire comprimido como energía y utiliza corriente de audio para modular el flujo de aire y producir sonido. Consta de una cámara de aire, una válvula de modulación, una bocina y un circuito magnético. El flujo de aire comprimido pasa a través de la válvula desde la cámara de aire y es modulado por la señal de audio externa, de modo que la fluctuación del flujo de aire cambia según la señal de audio externa. Al mismo tiempo, el flujo de aire modulado se acopla a través de la válvula. bocina para mejorar la eficiencia del sistema. Se utiliza principalmente como fuente de sonido para pruebas ambientales de ruido de alta intensidad o transmisiones de larga distancia.
<7>Altavoces de distorsión magnética. Este es un imán fuerte especial que vibra y produce sonido bajo la acción de un campo magnético.
Tipos de altavoces
Altavoces de bocina eléctrica
Los altavoces de bocina eléctrica también se denominan tweeters y su estructura se muestra en la Figura 1. Se compone principalmente de tres partes: sistema de circuito magnético, sistema de vibración y tubo de asistencia de sonido. El sistema de circuito magnético y el sistema de vibración se instalan juntos y se denominan cabezal de sonido. El cabezal de pronunciación y el sonido auxiliar se pueden separar en una sola pieza.
El sistema de circuito magnético está compuesto de imanes permanentes y hierro dulce, y el campo magnético se concentra en el espacio. El sistema de vibración consta de un diafragma con una bobina móvil ubicada en el centro del espacio magnético. Cuando la corriente de audio pasa a través de la bobina móvil, bajo la acción de la fuerza del campo magnético, la bobina móvil hace que la membrana vibratoria se mueva hacia adelante y hacia atrás, haciendo que el aire vibre. Debido a que hay un ayudante frente al cabezal de sonido, puede hacer que el aire fluya y producir un sonido fuerte.
Altavoz eléctrico de cono de papel
El altavoz eléctrico de cono de papel también se llama woofer y su estructura se muestra en la Figura 2.
Se compone principalmente de dos partes: sistema de circuito magnético y sistema de vibración.
El sistema de circuito magnético está compuesto por imanes permanentes anulares y hierro dulce, y el campo magnético se concentra en el espacio. El sistema de vibración consta de un cono de papel con una bobina móvil y una pieza elástica fija la bobina móvil en el centro del espacio magnético. Cuando pasa una corriente de audio, la bobina móvil se mueve hacia adelante y hacia atrás con el cono de papel bajo la acción de la fuerza del campo magnético, emitiendo así sonido.
Altavoces combinados
Para mejorar la calidad de reproducción del sonido y ampliar el rango de frecuencia efectivo, normalmente se combinan varios altavoces con diferentes rangos de respuesta de frecuencia
. Colóquelos en el mismo altavoz auxiliar para formar un altavoz combinado. Da como resultado una mejora significativa en la curva de respuesta de frecuencia en todo el rango de audio.
Características básicas del altavoz
(1) El altavoz tiene dos terminales de conexión (dos cables). Cuando se utiliza un solo altavoz, los dos pines no tienen polaridad positiva ni negativa. Cuando se utilizan varios altavoces al mismo tiempo, los dos pines tienen polaridades diferentes.
(2) El altavoz tiene un cono de papel, su color suele ser negro, pero también blanco.
(3) Las formas de los altavoces incluyen redonda, cuadrada y ovalada.
(4) Hay un imán en la parte posterior del cono del altavoz. Cuando utilice un altavoz magnético externo para tocar el imán con un destornillador de metal, sentirá la presencia de magnetismo. en un altavoz magnético interno, pero de hecho hay una sensación dentro del imán de la carcasa.
(5) El altavoz se instala en el panel de la máquina o dentro de la caja del altavoz.
Habilidades de instalación de altavoces
Los altavoces tipo bocina todavía se utilizan ampliamente en algunos mercados de zonas rurales y ciudades. Una vez que se pierde la película sonora del altavoz tipo bocina, la película sonora. Se debe garantizar la instalación correcta de la ubicación. Aquí hay un método que puede resolver este problema con relativa facilidad. La instalación se puede realizar en dos pasos.
El primer paso es seleccionar papel del grosor adecuado y cortar dos tiras de papel que estén sueltas ~10 mm y 20 mm más largas que el diámetro de la pieza central. Luego coloque las dos tiras de papel perpendicularmente entre sí en la pieza central (la posición debe estar centrada). Para evitar que se muevan, pégalas con un poco de pegamento. Inserte ambos extremos de la tira de papel en el espacio magnético. Alinee la bobina móvil de la membrana sonora con el espacio magnético y presione suavemente hacia abajo. Debido a la existencia de la tira de papel, la posición de la bobina móvil está justo en el medio del espacio magnético y no se desviará. Aplique un poco de pegamento universal en el borde del diafragma de sonido y cubra la cubierta superior del cabezal de sonido. Alinee los orificios para los tornillos y apriete los tornillos. Y observe la posición relativa de la cubierta superior y el cabezal de sonido en la posición adecuada. Déjalo durante 8 horas. Cuando el pegamento universal esté completamente seco, podrás desenroscar los tornillos y retirar la tapa superior. En este momento, la película sonora se ha pegado a la cubierta superior.