Робота всієї сучасної аудіоапаратури заснована на використанні процесу обробки, передачі і посилення шляхом перетворення звукових частот в електричний сигнал і назад. При цьому динаміки і мікрофони стають найважливішими складовими подібного обладнання.
Що таке акустика
У поняття "акустика" досить багато значень, кожне з яких пов'язане зі звуком. Але в першу чергу це наука про звук, його фізичну природу, принципи виникнення, сприйняття, поширення. Одним з її розділів є електроакустика, яка дозволяє досліджувати питання прийому, відтворення, а також запису звукової інформації за допомогою техніки.
Конструкція мікрофона і динаміка
Конструктивно динаміки (динамічні головки, гучномовці) складаються з декількох основних конструктивних елементів:
- магнітів,
- Котушок, намотаних на каркас,
- Дифузорів.
Усередині каркаса з котушкою розташовується постійний магніт-сердечник, за допомогою якого при подачі сигналу на вхід утворюється магнітне поле. При цьому котушка починає свій рух, характер якого залежить від поданих сигналів і їх амплітуди (з її зниженням зменшується і хід самої котушки). Одночасно з котушкою рухається і дифузор, приєднаний до котушки, створюючи при цьому в повітрі звукові коливання.
Мікрофон за своєю конструкцією фактично повторює динамік: його дифузор приймає повітряні коливання, а котушка безпосередньо пов'язана з ним і магнітом всередині. Основною відмінністю стало те, що котушка динамічної головки має менше витків в порівнянні з котушкою, яка встановлюється в мікрофоні.
Пристрій і принцип дії мікрофону
Принцип роботи будь-якого мікрофона незалежно від особливостей його конструктивного виконання полягає у впливі на тонку мембрану звукових коливань повітря. В результаті мембранні коливання стають причиною порушення електричних коливань. Залежно від типу пристрою можуть бути використані різні технології і фізичні явища: мікрофон може бути
- електродинамічним
- Стрічковим, коли матеріалом для котушки служить гофрована алюмінієва фольга;
- Стрічковим, коли матеріалом для котушки служить гофрована алюмінієва фольга;
- Котушковим, оснащеним діафрагмою в кільцевому зазорі магніту, при коливаннях якої під дією звукових хвиль котушка перетинається силовими лініями і в ній наводиться ЕРС;
Основними технічними параметрами всіх мікрофонів є їх
- Чутливість - відношення вихідної напруги до звукового тиску при заданому рівні частоти (в більшості випадків вона складає 1000 Гц): чим вона нижча, тим менше чутливість мікрофона;
- Акустична характеристика, яка визначається інтенсивністю впливу звукового поля;
- Рівень власного шуму,
- Амплітудно-частотна характеристика, що залежить від особливостей звукових коливань;
- Спрямованість, яка визначається залежністю чутливості апарату від його розташування по відношенню до джерела звуку.
Пристрій і принцип дії динаміка
Робота будь-якої динамічної головки заснована на використанні в складі конструкції кільцевого магніту з полюсами, які розміщені на його плоскій стороні, і його поля. Замкнутий магнітне поле при цьому формується за рахунок використання сталевих листів з обох сторін елемента. Отримана система відіграє роль муздрамтеатру і за своєю формою і розміром повністю збігається з параметрами магніту.
Рівномірність розподілу магнітних ліній забезпечується за рахунок вставленого в центральний отвір сталевого циліндра. Різниця в діаметрах циліндра і отвори в магніті визначається конструкцією котушки. В отриманому зазорі відбувається концентрація магнітного поля.
Котушка індуктивності, розміщена в зазорі, завжди занурюється всередину зазору на половину висоти, що дозволяє забезпечити її однаковий хід під час роботи динаміка в обидві сторони. Підключення до котушки до джерела живлення в залежності від збігу полярності котушки і самого магніту (при одній її збігу вона виштовхується, при протилежних значеннях - втягується) фактично забезпечує роботу всього пристрою.
Для того щоб домогтися механічного руху повітря котушка фіксується на жорсткому циліндрі з паперовим конусом. При переміщенні котушки конус також буде рухатися і з'явиться звук. Виключити будь-які спотворення допомагає фіксація отриманої конструкції за допомогою діффузородержателя і центрує шайби.
