Классификация громкоговорителей
В зависимости от способа преобразования энергии токов звуковой частоты в энергию звукового излучения громкоговорители разделяются на электромагнитные, электродинамические и пьезоэлектрические, а в зависимости от способа излучения звуковых колебаний — на громкоговорители прямого излучения и рупорные громкоговорители прямого излучения имеют конусные диафрагмы (диффузоры), излучающие звук непосредственно в окружающую воздушную среду, диафрагмы рупорных громкоговорителей излучают звук через рупоры различных форм. Электродинамические громкоговорители, кроме того, разделяются на громкоговорители с постоянными магнитами и громкоговорители с электромагнитным возбуждением (с подмагничиванием).
Громкоговорители всех видов характеризуются рядом количественных и качественных показателей, основными из которых являются номинальная мощность, отдача или чувствительность, полоса передаваемых частот и неравномерность этой полосы (частотные или линейные искажения), допустимые нелинейные (амплитудные) искажения и направленность излучения.
Номинальная мощность.
Средняя электрическая мощность переменного тока, подаваемого на обмотку громкоговорителя, которую последний может выдержать без тепловых или механических перегрузок называется номинальной мощностью. Эта мощность определяется делением общего количества подведенной электрической энергии на время, в течение которого она подводилась. Однако подводимый к громкоговорителю переменный ток имеет очень сложную форму. Он содержит кратковременные пики, во много раз превышающие средний уровень. Поэтому громкоговоритель должен также выдерживать возникающие при этом пиковые мощности.
Отдача и чувствительность.
Отношение излучаемой акустической мощности к подводимой электрической определяет отдачу или коэффициент полезного действия громкоговорителя. Это отношение достаточно полно характеризует эффективность преобразования электрических колебаний в звуковые. Однако, чтобы можно было точно определить отдачу, нужны специальная обстановка и сложная аппаратура.
Поэтому эффективность громкоговорителя чаще оценивают не по отдаче, а по так называемой относительной чувствительности Е в барах на вольт, которая легче поддается измерению. Она определяется как отношение звукового давления р в барах в некоторой точке неограниченного звукового поля (измеряется в точке, расположенной по оси громкоговорителя) к напряжению U в вольтах на зажимах громкоговорителя для данной частоты, т. е.
Следует отметить, что величина относительной чувствительности не определяет однозначно эффективность работы различных громкоговорителей, имеющих различные входные сопротивления. Как известно, между мощностью Р, напряжением U и полным сопротивлением Z существует следующая зависимость:
Вследствие этого два громкоговорителя, обладающие одинаковой относительной чувствительностью, но различными сопротивлениями, хотя и создают одинаковое давление в точке измерения, но потребляют разную мощность. Поэтому их нельзя сравнивать по чувствительности. Эффективнее работает громкоговоритель с большим сопротивлением и, следовательно, потребляющий меньшую мощность.
Более полная оценка различных громкоговорителей возможна тогда, когда берется отношение звукового давления р к квадратному корню из подводимой электрической мощности Р:
Более полная оценка различных громкоговорителей возможна тогда, когда берется отношение звукового давления р к квадратному корню из подводимой электрической мощности Р:
Получаемая из этой формулы величина гораздо полнее характеризует эффективность громкоговорителя и дает возможность сравнивать между собой различные типы громкоговорителей. Величина Еабс называется абсолютной чувствительностью и измеряется в бар /Вт. С относительной чувствительностью Е она связана соотношением