3.5. Общие рекомендации по применению головок громкоговорителей
С 1987 г. введен новый отраслевой стандарт — ОСТ4.383.001—85 «Головки громкоговорителей динамические. Общие технические условия». Основным параметром стандарта принята шумовая мощность, а не номинальная, как было прежде.
По стандарту, действовавшему до 1987 г., наименование состояло из цифр и букв: первые цифры — число, указывающее номинальную мощность в Вт — электрическую мощность, при которой ГГ удовлетворительно работает. Номинальная мощность ограничивается тепловой и механической прочностью конструкции ГГ и возникновением нелинейных искажений, превышающих допустимую величину. Далее следуют буквы: ГД — головка динамическая. За ними цифры — порядковый номер разработки ГГ.
Например: 4ГД-8Е, где 4 — номинальная мощность (Вт), ГД — головка динамическая, 8Е — порядковый номер разработки.
Наименование по стандарту ОСТ4.383.001—85 также состоит из цифр и букв: первые цифры — число, означающее максимальную шумовую (паспортную) мощность в Вт; буквы ГД — головка динамическая. Далее следует буква, соответствующая виду головки: Н — низкочастотная, С — среднечастотная, В — высокочастотная и Ш — широкополосная. Последующие цифры — порядковый номер разработки головки. За ними цифрами указывается номинальное электрическое сопротивление ГГ. Может также указываться частота основного резонанса.
Например: 10ГДШ-1-4-40, где 10 — паспортная (максимальная шумовая) мощность (Вт), ГД — головка динамическая, Ш — широкополосная, 1 — порядковый номер разработки, 4 — номинальное электрическое сопротивление (Ом), 40 — частота основного резонанса.
В данной книге приведены параметры и характеристики на головки громкоговорителей разных лет выпуска. Обозначения ГГ последних лет выпуска приводятся в соответствии с действующим стандартом, также приведены обозначения по старому стандарту (если данная модификация выпускалась в прежние годы). В таблицах, приведенных в приложении, даны основные параметры и характеристики ГГ, систематизированные по определенным параметрам. Это сделано для удобства выбора ГГ при применении их в различной РЭА.
По устаревшим стандартам значения максимальной долговременной (Рд макс) и максимальной кратковременной (Ркрат макс) мощностей не включались в технические характеристики ГГ. На некоторые ГГ выпуска прежних лет приводится значение паспортной мощности (Рпасп). По значению Рпасп можно приблизительно оценить Рд макс и Pкрат макс по их соотношению:
Pпасп : Рд макс : Ркрат макс ≈ 1:2:4
Требования, предъявляемые к качеству современной РЭА, довольно жестки и могут быть обеспечены только при правильном применении ГГ и взаимном согласовании их параметров с параметрами электрических трактов аппаратуры. Не всегда по параметрам ГГ подходят для применения в высококачественной РЭА, так как нормы на параметры аппаратуры могут быть более жесткими.
В связи с этим в высококачественной аппаратуре применяют не по одному, а по нескольку ГГ. Для выполнения условий требуемой неравномерности частотной характеристики звукового давления, поскольку в зоне перекрытия диапазонов ГГ их звуковое давление складывается, ГГ подключают к усилителю через разделительные фильтры. Применяются двух- и трехполосные акустические системы (АС). За частоту разделения в двухполосных АС принимают обычно частоту fР = 3000...5000 Гц.
В АС высших групп сложности (особенно ири применении низкочастотных головок громкоговорителей с частотой резонанса 25...30 Гц) применяются трехполосные разделительные фильтры. При этом имеются две частоты разделения: нижняя fрн = 300...600 Гц; fрв = 5000 Гц.
В высококачественной (особенно профессиональной) аппаратуре вместо разделительных фильтров применяют разделительные каналы усиления низких и высоких частот, нагружаемые каждый на свою ГГ. Аппаратура с двухканальным усилением низких (до 700 Гц) и высоких (от 2500 до 20 000 Гц) частот иногда работает с трехполосными АС, в этом случае выход высокочастотного канала нагружается в свою очередь на двухполосный разделительный фильтр с частотой разделения fр = 5000 Гц.
Применяя многополосные АС, можно добиться довольно ровной частотной характеристики в широком диапазоне частот. В случае, если описываемые способы не обеспечивают получения необходимой формы частотной характеристики звукового давления, создаваемой АС, можно применить коррекцию частотной характеристики электрического тракта. Такую коррекцию рекомендуется проводить на концах частотного диапазона.
Уменьшить нелинейные искажения ГГ, как и любых излучателей, можно простым способом: уменьшить подводимую к ним электрическую мощность. Для высококачественной аппаратуры рекомендуется, чтобы паспортная мощность ГГ превышала выходную мощность усилителя не менее чем в 2...4 раза.
При согласовании параметров ГГ или АС с параметрами усилителей очень часто не обращают внимание на точное согласование их частотных диапазонов. Например, в малогабаритных транзисторных приемниках усилители звуковой частоты могут хорошо пропускать полосу частот примерно от 200 до 5000 Гц, а малогабаритные ГГ, применяемые в этих приемниках, имеют номинальный диапазон частот от 450 до 3150 Гц. При этом, если не принять меры по искусственному сужению полосы усилителя, на ГГ будут подаваться сигналы с частотой, выходящей за пределы его эффективного диапазона частот. Это приведет, кроме ненужной перегрузки звуковой катушки, к увеличению нелинейных искажений, сопровождаемому появлением неприятного хриплого звучания.
В зависимости от уровня характеристической чувствительности ГГ (номинального среднего звукового давления) желательно применять в следующих классах РЭА:
- стационарной аппаратуре с питанием от сети, ГГ с номинальным средним звуковым давлением не менее 0,2 Па;
- переносной аппаратуре с батарейным питанием или в звуковых колонках, ГГ с номинальным средним звуковым давлением не менее 0,3 Па;
- высококачественных автомобильных приемниках и аппаратуре для специальных целей, ГГ с номинальным средним звуковым давлением не менее 0,4 Па.
При выборе ГГ по уровню характеристической чувствительности следует знать, что их масса и цена возрастают примерно пропорционально квадрату увеличения уровня характеристической чувствительности (номинального среднего звукового давления).