Двухполосные громкоговорители. Схемы разделительных фильтров. Частотна характеристика разделительного фильтра

При конструировании громкоговорителей учитывают следующие требования: необходимо расширять полосу воспроизводимых частот и одновременно снижать частотные искажения; следует увеличивать диапазон передаваемых мощностей при малых нелинейных искажениях; диаграмма направленности должна быть стабильной и не зависеть от частоты колебаний, необходимо повышать КПД громкоговорителя. Для передвижной аппаратуры учитываются также вес и размеры громкоговорителя.

Анализ показывает, что невозможно выполнить диффузорный или рупорный громкоговоритель, который отвечал бы всем перечисленным требованиям. Особенно сложно совместить в одной конструкции требования о необходимости расширения полосы преобразуемых частот и диапазона воспроизводимых мощностей.

Для того чтобы диффузорный громкоговоритель воспроизводил большие мощности, необходимо увеличить размеры диффузора, с тем, чтобы повысить сопротивление излучения. Для прочности диффузора больших размеров следует увеличить его толщину. Звуковая катушка должна быть намотана проводом большого сечения. В результате возрастет масса подвижной системы. Для нижних частот, на которые приходятся наиболее мощные звуки, увеличение массы возможно, так как акустическая мощность от массы подвижной системы не зависит. Кроме того, за счет увеличения массы снижается резонансная частота подвижной системы и расширяется полоса воспроизводимых нижних частот.

Однако верхние частоты такой диффузорный громкоговоритель не воспроизводит, так как в поле плоской волны сопротивление излучения постоянно и акустическая мощность при возрастании массы подвижной системы уменьшается.

Для рупорных громкоговорителей увеличение мощности приводит к увеличению амплитуды колебания диафрагмы. Диафрагма колеблется в ограниченном объеме — в предрупорной камере, и при увеличении амплитуды колебания высоту предрупорной камеры следует увеличивать. Это приведет к увеличению объема воздуха в камере, от которого зависит упругость воздушного промежутка. На нижних частотах длина волны велика; упругое сопротивление воздуха в предрупорной камере таково, что воздух практически несжимаем, поэтому происходит акустическая трансформация. С повышением частоты упругое сопротивление воздуха в предрупорной камере уменьшается, и для того чтобы происходила акустическая трансформация, высоту предрупорной камеры следует уменьшить.