Гучномовці зараз частіше називають скорочено за назвою одного з широкораспространенная типів гучномовців, електродинамічного – «динамік». Основні конструкції гучномовців такі ж як і у телефонних навушників, але є й оригінальні конструкції. Гучномовець зазвичай складається з двох основних частин: головки і акустичного оформлення. Головка гучномовця перетворює електричні сигнали в акустичні і є самостійним вузлом гучномовця. Гучномовці можуть містити одну або декілька випромінюючих головок, необхідне акустичне оформлення, пасивні електричні пристрої (фільтри, трансформатори, регулятори та ін.) Застосування акустичного оформлення дозволяє підвищити якість випромінювання звуку. Головки розрізняються як за принципом дії, так і по конструкції.

Гучномовці і електроакустичні головки характеризуються такими основними параметрами: номінальною потужністю, номінальним діапазоном частот, частотною характеристикою, повним електричним опором, стандартним звуковим тиском і ін

Гучномовці зазвичай ділять за такими основними ознаками:

  • принципом електромеханічного перетворення сигналів в акустичні;
  • типом РЕА, де вони використовуються;
  • ширині відтвореного діапазону частот;
  • потужності;
  • величині опору звукової котушки;
  • конструкції механіко-акустичної системи.

В даний час найбільш широке поширення мають електродинамічні, електростатичні, стрічкові і ізодінаміческіе гучномовці.

   Електродинамічні гучномовці

Електродинамічні гучномовці котушкового типу мають найбільше розповсюдження. Принцип їх дії грунтується на взаємодії магнітних полів струмів звукової котушки й постійного магніту. В залежності від величини струму в котушці відбуваються її коливання. Дифузор, жорстко з’єднаний із звуковою котушкою, повторює ці коливання і змушує коливатися навколишнє повітря, створюючи тим самим звукові хвилі. В залежності від способу створення магнітного поля розрізняють гучномовці з постійним магнітом і з підмагнічуванням. Переважаючими в РЕА є електродинамічні головки прямого випромінювання (діффузорним). Класифікація цих головок зазвичай проводиться в залежності від відтвореного діапазону частот:

Широкосмугові ….. від 50 … 100 Гц до 16 … 20 кГц. Для поліпшення відтворення вищих частот такі головки часто мають додатковий дифузор у вигляді невеликого конуса, вклеєного в основний дифузор голівки. Головки з номінальною потужністю 3 … 4 Вт відтворюють найбільш широкий діапазон частот, а малої потужності – більш вузький.

Низькочастотні …….. від 20 … 40 Гц до 500 … 1000 Гц, головки мають значні розміри і розраховані на підведення електричної потужності 5 … 50 ВЧА. Ефективність випромінювання нижчих частот зростає із збільшенням розміру дифузора і підвищення гнучкості рухомої системи.

Середньочастотні …… 300 … 500 Гц до 5000 … 8000 Гц.

Високочастотні ….. 1000 … 5000 Гцдо 16000 … 30000 Гц.

Потужність середньочастотних і високочастотних головок менше, ніж у широкосмугових. Це пов’язано з тим, що в реальному звуковому сигналі, що містить мову, музику, максимальну енергію несуть звуки нижчих частот.

Використовувати електродинамічні головки прямого випромінювання без акустичного оформлення не рекомендується. У цьому випадку відбувається різке ослаблення випромінювання нижчих частот звукового діапазону.

Головки прямого випромінювання електродинамічного типу мають досить високі параметри і відносно прості по конструкції. І це при тому, що ККД у них досить низький і менше, ніж у електромагнітних головок.

   Маркування

Маркування вітчизняних гучномовців грунтується на буквено-цифровій системі. У неї входять декілька елементів: на першому місці стоїть цифра, що вказує номінальну потужність в вольт-амперах, на другому – буква Г – гучномовець, за нею буква, відповідна типу електромеханічної системи перетворення електричних сигналів в акустичні (Д – динамічна, J1 – стрічкова, Е – електростатична, П – п’єзоелектрична і т.д.). Цифри (одна або дві), що стоять після цих букв, позначають номер розробки гучномовця даного типу. Після номера іноді стоять цифри, відповідні частоті механічного резонансу рухомої системи в герцах. В кінці маркування зустрічаються букви Т або Е (Т – тропічне виконання, Е – для роботи при підвищених вібраціях).

Вітчизняна промисловість випускає гучномовці різних типів, різної потужності в залежності від їх застосування: для масових приймачів, телевізорів і магнітофонів, для мовлення на площах, вулицях і для іншого. Радіоаматори при конструюванні радіоелектронної апаратури частіше використовують електродинамічні гучномовці, так як вони є більш доступними в плані придбання.

Якість роботи гучномовця зазвичай перевіряють на слух. Для цього прослуховують якісну фонограму при достатньої гучності. Звуковідтворення має бути чистим. Не повинно бути помітних частотних спотворень, хрипів і деренчання (нелінійні спотворення). У гарних гучномовців нерівномірність частотної характеристики не перевищує 10 дБ. Для низькочастотних та широкосмугових головок частота резонансу в залежності від конструкції становить 30 … 100 Гц. Нижче частоти резонансу головка практично не випромінює звук. Тому, чим нижче частота резонансу, тим краще якість головки. Найбільш низьку частоту резонансу мають головки з гумовим гофром дифузора.

   Схеми включення гучномовців в каскади радіоелектронних пристроїв

Гучномовці можуть включатися в радіоелектронні схеми за допомогою трансформатора, конденсатора або безпосередньо в вихідний ланцюг. Включення гучномовців через трансформатор в транзисторний УЗЧ показано: на рис. 3.14 – однотактний вихідний каскад, рис. 3.15 – двотактний вихідний каскад, трансформатор Т1 намотаний на сердечнику з пермалою 1114×6 мм, обмотки Іа і Іб містять по 200 витків ПЕВ-2 0,12, а II обмотка має 90 витків ПЕЛ 0,25. Автотрансформаторное включення гучномовця (рис. 3.16) дозволяє підвищити потужність вихідного каскаду приблизно в 1,5 рази в порівнянні з трансформаторним і розширити смугу відтворюваних частот до 150 … 10000 Гц. У схемі трансформатор Т1 і автотрансформатор Т2 намотані на сердечниках з пермалою ШЗхб мм. Трансформатор Т1 намотаний проводом ПЕЛ 0,06, I обмотка містить 1580 витків, II обмотка – 800 витків з відведенням від середини. Автотрансформатор Т2 має загальне число витків 1000, з відводами від 400, 500 і 600 витків. Секції намотані проводом: 1-2 ПЕЛ 0,09, 2-3, 3-4 ПЕЛ 0,21, 4-5 ПЕЛ 0,09.

Гучномовець можна включати в УЗЧ і без вихідного трансформатора. Варіанти включення гучномовця без трансформатор ^ в транзисторні УЗЧ показані на рис. 3.17. У схемі рис. 3.18 в якості гучномовця використаний навушник ДЕМ-4М, а в схемі рис. 3.19 – саморобний гучномовець на базі електромагнітного мікрофона ДЕМШ-1 А. До мембрані мікрофона припаяна голка, яка з’єднується з дифузором. Цікава схема рис. 3.20, де в колектор і емітер вихідного транзистора включені гучномовці.

Як увімкнути гучномовець в двотактний бестрансформаторним транзисторний УЗЧ показано на рис. 3.21. Деякі такі схеми розраховані на високоомні гучномовці (рис. 3.22, а). В цій схемі перехідною трансформатор Т1 намотаний на сердечнику LL14 з товщиною набору 9 мм. Всі обмотки трансформатора намотані проводом ПЕВ 0,06, первинна обмотка I містить 2500 витків, а кожна з вторинних обмоток II і III містять по 350 витків. В принципі можна використовувати готовий перехідною трансформатор від будь-якого малогабаритного транзисторного радіоприймача, розділивши його вторинну обмотку на дві ізольовані секції. Якщо немає такого гучномовця і конденсатора великої ємності, то наявний низькоомний гучномовець включають за схемою рис. 3.22, б. У цій схемі трансформатор Т1 намотаний на сердечнику Ш4х8 мм, I обмотка – 900 витків ПЕВ 0,09, II – 100 витків ПЕВ 0,23. У вторинної обмотки робиться кілька висновків з метою кращого узгодження з навантаженням. З аналогічною метою використовується автотрансформатор в УЗЧ з двотактним вихідним каскадом на транзисторах однієї провідності, схема якого представлена ​​на рис. 3.23. Трансформатор Т1 намотаний на сердечнику ШЗхб мм, обмотка містить 200 витків дроту ПЕВ-1 0,23 з відведенням від середини.

   

Рис. 3.14. Принципова схема однотактного транзисторного УЗЧ з трансформаторним виходом

   

Рис. 3.15. Принципова схема двотактного транзисторного УЗЧ з трансформаторним виходом

   

Рис. 3.16. Принципова схема двотактного транзисторного УЗЧ максимальною потужністю 0,150 Вт з автотрансформаторні включенням гучномовця

   

   

Рис. 3.17. Принципова схема однотактного транзисторного УЗЧ з безпосереднім включенням гучномовця:

а – в емітерний ланцюг вихідного транзистора, б – в колектор вихідного транзистора з харчуванням 1,5 В

   

Рис. 3.18. Принципова схема однотактного транзисторного УЗЧ з використанням електромагнітного мікротелефонного капсуля ДЕМ-4М в якості гучномовця

   

Рис. 3.19. Принципова схема однотактного транзисторного УЗЧ з використанням гучномовця, виготовленого на базі електромагнітного мікрофона ДЕМШ-1А

   

Рис. 3.20. Принципова схема однотактного транзисторного УЗЧ з безпосереднім включенням двох гучномовців, одного в колектор, а іншого в емітер вихідного транзистора

   

Рис. 3.21. Принципова схема двотактного транзисторного УЗЧ максимальної потужністю 0,5 Вт з бестрансформаторним виходом і двома джерелами живлення

   

   

Рис. 3.22. Принципова схема двотактного транзисторного УЗЧ максимальної потужністю 0,1 Вт з бестрансформаторним виходом, з одним джерелом живлення:

а – включення гучномовця через конденсатор С4 великої ємності, б – включення гучномовця через конденсатор С1 невеликої ємності

   

Рис. 3.23. Принципова схема транзисторного УЗЧ з максимальною потужністю 0,16 Вт з двотактним вихідним каскадом на транзисторах однієї провідності і включенням гучномовця через автотрансформатор

   
Література: В.М. Пестриков. Енциклопедія радіоаматора.