Навушники відіграли й відіграють велику роль в радіоелектроніці. Вони ставляться до індивідуальних пристроїв для перетворення електричних коливань в звукові. Всі існуючі в даний час навушники можна розділити на чотири основні класи в залежності від їхнього застосування для:

– Автоматичних телефонних станцій;

– Звукових радіостанцій;

– Побутової радіоелектронної апаратури;

– Спеціального призначення;

а в залежності від типу прослуховує на них звукових програм: монофонічні і стереофонічні. Існує велика кількість типів навушників, серед радіоаматорів найбільшого поширення мають електромагнітні та електродинамічні.

   Основні параметри

До основних параметрів навушників відносяться: номінальний діапазон частот, чутливість, номінальна електрична потужність, номінальний електричний опір, середня віддача і ін

   Монофонічні електромагнітні навушники

Конструктивно електромагнітний телефон складається з металевої мембрани, яка коливається під впливом магнітного поля, утвореного обмоткою, по якій проходить змінний струм звукової частоти.

Електромагнітні навушники підрозділяються на високоомні, які мають велику кількість витків дроту в котушках, і низькоомні, з відносно невеликим числом витків. Так, одна з конструкцій високоомних навушників, ТОН-І, складається з двох навушників, з’єднаних механічно металевим оголовьем. Кожен навушник має котушку, яка містить 4000 витків емальованого дроту діаметром 0,06 мм. Опір котушки навушника становить 2200 Ом. У цих головних телефонах навушники з’єднані послідовно, тому їх загальний опір 4400 Ом. Навушники цього

типу найбільш придатні для детекторних приймачів, так як мають високу чутливість.

Навушники електромагнітного типу застосовують в радіоелектронній апаратурі з транзисторними вихідними каскадами безпосереднім включенням по бестрансформаторних схемою, а в лампової апаратури – Через узгоджувальний трансформатор, а також безпосередньо в анодний ланцюг лампи або через послідовно з’єднаний конденсатор. Навушники цього типу коштують недорого, але мають низькі параметри.

   Монофонічні електродинамічні навушники

Цей тип навушників дає більш якісне звучання при прослуховуванні музичних програм у порівнянні з електромагнітними. У навушниках в якості випромінювача звуку часто використовується звичайна малогабаритна електродинамічна головка прямого випромінювання (динамік). У сучасних електродинамічних навушниках для досягнення більш широкого діапазону робочих частот (наприклад, 30 … 15000 Гц) діафрагму виготовляють з легкої еластичною полімерної плівки (навушник «Електроніка ТМ-8»). Навушники цього типу мають опір від десятків до сотень ом і включаються у вихідні каскади радіоелектронної апаратури, в основному, через узгоджувальний конденсатор.

   Стереофонічні електродинамічні навушники

Ці навушники займають особливе місце серед головних телефонів. Стереофонічні навушники істотно відрізняються від звичайних монофонических. В першу чергу вони мають широку смугу відтворення частот і малу нерівномірність звучання частотної характеристики. За своїм електроакустичним параметрами вони порівнянні з акустичними системами вищої якості. Сприйняття музичних Стереофонічна на ці навушники відрізняється від стереоефекту, одержуваного від акустичних систем. Навушники відтворюють низькі частоти звукового діапазону більш природно, ніж акустичні системи невисокого класу. Суб’єктивно відчувається більш чіткий поділ по каналах звучання інструментів, голосів співаків, незалежно від місця, де знаходиться слухач. Більш зримо створюється ілюзія безпосереднього знаходження серед музикантів чи співаків. До достоїнств стереонавушників відноситься і те, що на них не впливають особливості приміщення, в якому прослуховуються програми.

У сучасних стереофонічних навушниках, як правило, використовують високоякісні малогабаритні гучномовці з електродинамічними системами. Гучномовці монтують в пластмасовому або металевому корпусі. Навушники виготовляються обов’язково з ущільненими заглушками з м’якої пористої гуми. При користуванні стереотелефонов можна плутати лівий і правий навушники, так як це може привести до дзеркального сприйняття звучання оркестру. З цією метою на телефонах роблять напис «лівий» і «правий» або кольорове маркування: жовтий колір – лівий, червоний – правий. На стереонавушники зарубіжного виробництва на лівому навушнику стоїть буква «Ь> (англ. left – лівий), а на правому -« R »(англ. right – правий). Необхідно додати, що відтворення низьких частот телефонами залежить від щільності прилягання їх кришок (амбушюрів) до вушних раковин слухача.

Подальшим розвитком конструкції електродинамічних стереонавушників з’явилися так звані ізодінаміческіе стереонавушники. Конструкція цих навушників відрізняється від звичайних електродинамічних, в той час як принцип дії у них схожий. У цих навушниках рухома частина (мембрана) виконана з м’якої полімерної плівки, на яку особливим чином нанесена звукова котушка. Перенесення звуковий котушки в площину мембрани в поєднанні з високоефективної магнітної системою дозволило отримати при відтворенні досить широкий діапазон частот, малі нелінійні та перехідні спотворення. До навушникам цього типу відносяться вітчизняні навушники «Амфітон» ТДС-7. Ці телефони мають настільки малі нелінійні, перехідні і фазові спотворення, що їх не можна помітити на слух. Стереотелефони ТДС-7 володіють великою перевантажувальної здатністю. Розвиваючи номінальний рівень звукового тиску 1 Па (94 дБ) при потужності, що підводиться всього лише 1 … 1,5 мВт, вони можуть працювати тривалий час при потужності 1 Вт Піки потужності подводимого сигналу можуть досягати 5 … 7 Вт Номінальний діапазон частот становить 20 … 20 ТОВ Гц. Вітчизняні ізодінаміческіе стереонавушники ТДС-7 мають найбільш рівномірну частотну характеристику в порівнянні з відомими зарубіжними.

Сучасний асортимент стереонавушників досить великий. У табл. 3.1 наведені основні характеристики деяких вітчизняних моделей стереонавушників.

   Маркування

Марка навушника зазвичай наноситься на його корпусі, поруч з нею іноді вказується його опір. Маркування навушника складається з букв і цифр. Перша літера, як правило, Т – телефон, наступні відображають конструкцію електроакустичного перетворювача: М – електромагнітна, Д – електродинамічна, П – п’єзоелектрична, ДЕМ або ЕМ – диференціальна електромагнітна. Далі стоять літери вказують номер розробки. Після цифр іноді ставляться літери, найбільш вживані, розшифровуються так: М – малогабаритний телефон, Т – тропічне виконання. Після букви Т іноді ставиться буква К, що розшифровується, як телефонний капсуль (наприклад, ТК-47). Капсулем зазвичай називають один навушник, тобто сам телефон.

   Схеми включення навушників в каскади радіоелектронних пристроїв

Найкраща робота навушників буде в тому випадку, коли їх опір дорівнює опору ланцюга, в яку вони включаються.

Таблиця 3.1 Характеристики деяких типів вітчизняних стереонавушників

Назва моделі

навушників

Смуга

частот,

Гц

Опір,

Ом

Коефіцієнт

нелінійних

спотворень,

не більше,%

Потужність,

Вт

Середня

чутливість,

Па / Ш

Маса,

кг

Примітка

помин.

макс.

ТДС-1

   20…20000

   10

   3

   0,001

   0,5

   -

   0,5

Електроди

наміческіх

ТДС-3

   8… 16

   1

   0,001

   -

   10

   0,45

Електроди

наміческіх

ТДС-5М

   100

   <0,1

   -

   1

   0,23

Електроди

наміческіх

«Вега»

ТДС-96

   100

   1

   0,001

   0,12

Електроди

наміческіх

ТДС -13-12

   40

   1

   0,001

   0,12

Електроди

наміческіх

ТДС-1 4

   15

   <1

   0,001

   0,12

Електроди

наміческіх

«Відлуння»

   24

   1

   -

   0,5

   1

   0,35

Електроди

наміческіх

«Фенікс» ТДС-8

   4. ..16000

   16

   -

   0,001

   -

   -

   0,5

Електродинамічні

«Амфітон» ТДС-7

   20… 20000

   8±2,4

   -

   -

   1

   -

   0,39

Ізодінаміческіе

«Електроніка» Н-28С

   32

   1

   -

   0,5

   -

   0,115

Ізодінаміческіе

«Електроніка» ТДК-з

   20.. .20000

   8

   1

   -

   0,1

   -

   0,4

Квадрофонія-етичні,

з перемиканням

на стерео і моно

ТПС-1

   20… 10000

   -

   1

   -

   -

   -

   3

П’єзоелектричні,

з ємністю кожного

навушника

0,015 … 0,065 мкФ

У детекторному приймачі кращі результати виходять з навушниками опором близько 2000 Ом. Включення навушників електромагнітного типу в детекторний приймач наведено на рис. 3.1. Варіант включення навушників в транзисторний УЗЧ наведено на рис. 3.2. Мініатюрні навушники для кращого узгодження з УЗЧ іноді включають в емітер вихідного транзистора (рис. 3.3). Включення навушників в УЗЧ на мікросхемах Приведено на рис. 3.4. Включення стереофонічних навушників електродинамічного типу в каскади УЗЧ на транзисторах показано на рис. 3.5.

   

Рис. 3.1. Принципова схема включення високоомних навушників в детекторний приймач

   

Рис. 3.2. Принципова схема включення навушників в УЗЧ на транзисторі

   

Рис. 3.3. Принципова схема включення навушників в емітер вихідного транзистора УЗЧ

   

Рис. 3.4. Принципова схема включення навушників в УЗЧ на мікросхемі

   

Рис. 3.5. Принципова схема включення стереонавушників в УЗЧ

   
Література: В.М. Пестриков. Енциклопедія радіоаматора.