Звуковоспроизводящее устройство с электромеханической обратной связью

 

Использование: в электроакустике, в частности при производстве звуковоспроизводящих устройств. Сущность изобретения: устройство содержит электродинамическую головку со звуковой катушкой и диафрагмой, катушку обратной отрицательной связи, входной сумматор и усилитель низкой частоты. В устройство введены два резистора и две магнитосвязанные катушки, первая из которых включена параллельно первому резистору и последовательно со вторым резистором. Начало обмотки первой катушки соединено с выходом усилителя низкой частоты. Начало обмотки второй катушки соединено с входом входного сумматора. При этом катушка обратной отрицательной связи жестко закреплена на звуковой катушке электродинамической головки. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке звукопроизводящих устройств высокой точности.

Для высокоточного воспроизведения звука используют устройства, включающие либо многоканальные усилители, либо одноканальные усилители низкой частоты с разделительными фильтрами и многополосные акустические системы. Многополосные акустические системы в свою очередь содержат низко-, средне- и высокочастотные электродинамические головки [1]. Известны также звуковоспроизводящие устройства с электромеханической обратной связью. Для формирования сигнала обратной отрицательной связи они содержат мостовые датчики ЭДС звуковой катушки электродинамической головки и датчики скоростного типа с катушкой обратной отрицательной связи [2].

Основным источником частотных и нелинейных искажений в акустических системах являются электродинамические звукоизлучающие головки. Введение обратной отрицательной связи уменьшает искажения в их работе пропорционально коэффициенту усиления в цепи обратной связи. Общим недостатком известных звуковосрпоизводящих устройств является то, что электродинамические звукоизлучающие головки в них вообще не охвачены обратной отрицательной связью, либо обратной связью охвачены лишь низкочастотные электродинамические головки, воспроизводящие приблизительно 2% спектра звуковых частот. Охват среднечастотных и высокочастотных электродинамических головок обратной отрицательной связью не осуществим из-за механических резонансов известных датчиков и фазовых сдвигов их выходных сигналов, а также из-за невозможности полной сбалансировки мостовых схем.

Наиболее близким по технической сущности из известных звуковоспроизводящих устройств является устройство с датчиком электромеханической связи скоростного типа, состоящим из дополнительной магнитной системы и катушки обратной отрицательной связи, жестко соединенной с диафрагмой головки громкоговорителя [2].

Однако это устройство имеет сложную механическую конструкцию, не обеспечивающую жесткое соединение катушки обратной отрицательной связи со звуковой катушкой и диафрагмой электродинамической головки, и эффективно воспроизводит лишь узкую полосу частот 20-500 Гц.

Целью изобретения является повышение качества звуковоспроизведения за счет расширения частотного диапазона. Звуковоспроизводящее устройство, выполненное по изобретению, имеет минимальные нелинейные искажения и не имеет фазовых искажений акустического сигнала, связанных как с наличием в известных акустических системах нескольких пространственно разнесенных узкополосных электродинамических головок, так и разделительных фильтров перед ними, и может с успехом применяться в цифровой звуковой аппаратуре.

Это достигается тем, что в звуковоспроизводящее устройство с электромеханической обратной связью, содержащее электродинамическую головку со звуковой катушкой и диафрагмой, катушку обратной отрицательной связи, входной сумматор и усилитель низкой частоты, дополнительно введены два резистора и две магнитосвязанные катушки, первая из которых включена параллельно первому резистору и последовательно со вторым резистором, начало обмотки первой катушки соединено с выходом усилителя частоты, а начало обмотки второй катушки с входом входного сумматора, причем катушка обратной отрицательной связи жестко закреплена на звуковой катушке электродинамической головки.

На чертеже представлена схема звуковоспроизводящего устройства с электромеханической обратной связью.

Звуковоспроизводящее устройство с электромеханической обратной связью содержит входной сумматор 1, усилитель 2 низкой частоты, электродинамическую головку со звуковой катушкой и диафрагмой 3, катушку обратной 4 отрицательной связи, резисторы 5 и 6, магнитосвязанные катушки 7 и 8.

Звуковоспроизводящее устройство работает следующим образом.

Входной сигнал суммируется с сигналами обратной отрицательной и обратной положительной связей на входном сумматоре 1. Полученный суммарный сигнал усиливается по мощности усилителем 2 и подается на звуковую катушку электродинамической головки 3. В катушке 4, жестко закрепленной на звуковой катушке электродинамической головки 3, находится индуктированная ЭДС от изменения потока сцепления катушки и ЭДС взаимоиндукции. Через неподвижную катушку 7 протекает ток, пропорциональный току в звуковой катушке электродинамическорй головки, ограничиваемый по величине резистором 5. В неподвижной катушке 8 положительной обратной связи, магнитосвязанной с катушкой 7, наводится ЭДС взаимоиндукции, а индуктированная ЭДС не наводится. Напряжения с катушек 4 и 8 поступают на входной сумматор 1, где они алгебраически суммируются с входным сигналом и в результате в качестве сигнала обратной связи действует только индуктированная в катушке обратной отрицательной связи 4 ЭДС, несущая информацию о движении звуковой катушки электродинамической головки 3. Для коррекции частотной характеристики положительной обратной связи используется резистор 6, образующий с катушкой 7 частотно-зависимую цепочку.

Формула изобретения

ЗВУКОВОСПРОИЗВОДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ, содержащее электродинамическую головку со звуковой катушкой и диафрагмой, катушку обратной отрицательной связи, входной сумматор и усилитель низкой частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения качества звуковоспроизведения путем расширения частотного диапазона, в него введены два резистора и две магнитосвязанные катушки, первая из которых включена параллельно первому резистору и последовательно с вторым резистором, начало обмотки первой катушки соединено с выходом усилителя низкой частоты, а начало обмотки второй катушки - с входом входного сумматора, причем катушка обратной отрицательной связи жестко закреплена на звуковой катушке электродинамической головки.

РИСУНКИ

Рисунок 1