Микрофоны и громкоговорители

Микрофон преобразует акустические колебания воздушной среды в электрические сигналы. Существуют различные типы микрофонов, которые находят широкое применение в системах радиовещания, телевидения, телефонии, озвучения, звукоусиления, записи и т.п. Микрофон является первым и одним из наиболее важных звеньев любого электроакустического тракта, как правило, определяющим показатели качества тракта в целом.

Микрофоны классифицируют по различным признакам: способу преобразования акустических колебаний в электрические, способу воздействия звуковых колебаний на диафрагму, конструктивному исполнению, функциональному назначению, группам сложности.

В зависимости от способа преобразования механических колебаний в электрические микрофоны делятся на электродинамические (катушечные и ленточные), конденсаторные (в том числе и электретные), электромагнитные, пьезоэлектрические, угольные, транзисторные.

По признаку приема звуковых колебаний микрофоны делятся на три основные группы: приемники давления, приемники градиента давления и комбинированные.

Громкоговоритель – электроакустический преобразователь, превращающий электрические колебания в механические, а затем излучающий их в окружающее пространство в виде акустических волн [7].

Термин «громкоговоритель» употребляют часто и как обозначение самого преобразователя (правильнее пользоваться термином «головка громкоговорителя»), и как обозначение громкоговорящего устройства в целом, которое кроме головок содержит: корпус (ящик), разделительные фильтры, фазоинвертор и другие элементы акустического оформления.

К громкоговорителям предъявляют сложные, часто противоречивые требования:

· действие в весьма широком диапазоне частот (отношение граничных частот составляет от нескольких сотен до тысячи раз, длина волны от 17 мм до 17 м);

· смещение подвижной системы громкоговорителя достигает долей сантиметра;

· большое выделение тепла приводит к повышению температуры до 200°C. К тому же требуется, чтобы амплитудно-частотные и нелинейные искажения снижались до порогового слухового ощущения.

Классификация громкоговорителей включает в себя различные признаки: способ преобразования энергии, мощность, способ излучения, ширина полосы частот излучаемых звуков, тип акустического оформления, области применения.

По способу преобразования различают электродинамические (наиболее распространенные), электростатические (конденсаторные), пьезоэлектрические, электромагнитные (последние почти исчезли из употребления).

По способу излучения различают громкоговорители непосредственного излучения (конусные или диффузорные) и рупорные. В первых колеблющаяся диафрагма (конус, диффузор) преобразует механические колебания в акустические и излучает их в окружающее пространство; во вторых головка нагружена на предрупорную камеру, с которой соединено горло экспоненциального рупора, а излучение происходит из широкого устья рупора.

Номинальная мощность громкоговорителя колеблется от долей ватта до многих сотен ватт.

По полосе частот различают громкоговорители широкополосные, низкочастотные (действующие в области частот от 20...60 до 500...1000 Гц), среднечастотные (полоса частот от 300...500 до 5000...8000 Гц), высокочастотные (полоса частот от 1...5 до 15...20 кГц). В отдельные группы иногда выделяют сверхнизкочастотные (их жаргонное название сабвуферы) и сверхвысокочастотные.

Области применения разделяют на две большие группы: домашние (бытовые) и профессиональные.

Домашние громкоговорители по принятой за рубежом классификации разделяют на классы: популярный, Hi-Fi и High-End. К популярному классу относят сравнительно недорогие громкоговорители, встраиваемые в радиоприемники, магнитофоны, телевизоры. К классу Hi-Fi (High-Fidelity означает высокая точность воспроизведения) относят устройства, отвечающие параметрам качества, определяемым нормам МЭК 581-7. По оценкам служб конъюнктуры в настоящее время они составляют 65% общего числа производимых громкоговорителей. Правда, в обзорах конъюнктуры указывается, что некоторые фирмы для повышения престижа выпускаемой продукции зачисляют в класс Hi-Fi устройства, фактически относящиеся к популярному классу. Класс High-End является весьма условным определением громкоговорителей, при изготовлении которых использованы новейшие конструкционные материалы, конструкции, особая технология, благодаря чему достигаются самые высокие параметры качества и элегантная внешность, правда, за соответственно высокую цену. Отдельную группу составляют громкоговорители для автомобилей.

Стало модным поветрием обозначать всю домашнюю аппаратуру высокой верности воспроизведения (ВВВ) словами Hi-Fi и High-End. Если исключить рекламную сторону этих наименований, то под этими обозначениями следует понимать аппаратуру, при изготовлении которой приняты все меры по достижению наилучшего качества звучания: широкая полоса частот при исчезающе малых неравномерностях амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), нелинейных искажениях и собственных шумах. Техническими параметрами такой аппаратуры являются: полоса воспроизводимых частот не менее 20 – 20000 Гц, неравномерность АЧХ 0,1 дБ и менее, коэффициент гармоник менее 0,1 %, отношение сигнал/помеха (С/П) лучше 80 дБ.

Профессиональные громкоговорители отличаются помимо высоких параметров качества большой надежностью, устойчивостью к перегрузкам, возможностью действовать без повреждений длительное время. Профессиональные громкоговорители дороги. Поэтому их конструкция рассчитана на возможность замены отдельных частей и блоков.

Профессиональные громкоговорители по назначению разделяют на контрольные (аппаратно-студийные, мониторы), сценические и эстрадные (последние должны быть устойчивы к частой перевозке, к работе в неудовлетворительных атмосферных условиях), громкоговорители для устройств звукоусиления.