Электромагнитные телефоны

Тема №5

Электроакустические преобразователи

Занятие №3

Телефоны и громкоговорители

ВОПРОСЫ :

Электромагнитные телефоны.

Электродинамические громкоговорители.

Первый учебный вопрос

Электромагнитные телефоны

Электромагнитные телефоны являются преобразователями элект­рических колебаний в звуковые и содержат (рис. 3.10, а) постоянный магнит, полюсные надставки, электрообмотки и мембрану. По устрой­ству магнитной системы электромагнитные телефоны разделяются на телефоны с простой и дифференциальной магнитными системами.

Двухполюсные телефоны с простой магнитной системой (рис.5.3.1а) – имеют последовательную магнитную цепь из постоянного магнита(1), полюсных надставок(2) и мембраны из ферримагнитного материала(3).

Рис.5.3.1а. Телефон с простой магнитной системой

Под действием постоянного магнита мембрана находится в согнутом состоянии. Обмотки электромагнита (4) размещаются на полюсных надставках. В результате переменный магнитный ток изменяет силу притяжения мембраны что и вызывает её колебания.

В телефонах с дифференциальной магнитной системой (рис.5.3.1б) – магнитный поток создаваемый постоянным магнитом (1) и электромагнитом (3) разделяются на два неравных потока замыкающиеся через полюсные надставки (2) и якорь (4) который связывается с мембраной (5).

Рис.5.3.1б. Телефон с дифференциальной магнитной системой

В результате воздействия электромагнита якорь колеблется вызывая колебания мембраны.

Более широкое распространение получили телефоны с простой системой как более простые и дешевые, а с дифференциальной используются как электромагнитные микрофоны.

Основное назначение постоянного магнита в телефоне является обеспечение нелинейных искажений колебаний мембраны при приеме речевых сигналов. Кроме того, постоянный магнит увеличивает силу притяжения мембраны , т.е. чувствительность телефона. Сравнивая работу данных типов телефонов при одинаковых условиях их работы в телефонах с дифференциальной магнитной цепь в 2 раза увеличивается сила, колеблющая мембрану и меньше составляющих, обуславливающих нелинейные искажения.

Характеристики телефонов.

1). Основной величиной, характеризую­щей свойства телефона как преобразователя электрических колеба­ний в звуковые в диапазоне передаваемых частот, является его чувст­вительность Sт, которая определяется согласно выражению Sт = Рт/Uт как отношение звукового давления Рт, развиваемого телефоном в камере "искусственного уха", к напряжению Uт, приложенному к его зажи­мам, и измеряется в Па/В. "Искусственное ухо" представляет собой измерительный прибор, акустические параметры которого соответст­вуют уху человека.

Частотные характеристики чувствительности телефонов (рис.5.3.2)

Рис.5.3.2. Частотные характеристики чувствительности телефонов

зависят от их конструкции. Телефоны с ярко выраженными резонанс­ными характеристиками (старый капсюль ТК-47) называются резо­нансными. Они имеют значительную среднюю чувствительность, но вносят большие частотные искажения. Неравномерность характерис­тик обусловлена резонансом мембраны телефона на частотах 700— 1000 Гц и резонансом масс воздуха в акустической системе телефона. Для улучшения равномерности характеристик в диапазоне передавае­мых частот в телефонах предусматривают акустические резонаторы и защитные мягкие прокладки (ТА-4. ТК-67, ДЭМК-7Т). Такие телефо­ны называются широкополосными.

Неравномерность частотной характеристики телефона и средняя чувствительность являются основными для оценки каче­ства телефона.

Для некоторых типов телефонов в полосе частот 300 — 3400 Гц значения A SV и SCp приведены ниже.

2). Другой важной характеристикой телефона является его сопротив­ление Zт, определяемое при работе в обычных условиях на акусти­ческую нагрузку. Для сравнения телефонов с разными входными со­противлениями Zт с учетом потребляемой ими мощности МККТТ рекомендует пользоваться в качестве критерия приведенной чувстви­тельностью.

В зависимости от сопротивления капсюльные телефоны разделяют на низко и высокоомные. Первые имеют сопротивление постоянному току Rт = 130 Ом и переменному частотой 1000 Гц IZтI = 260 Ом, вто­рые Rт = 2200 Ом IZтI = 10000 Ом. Низкоомные телефоны приме­няют во всех телефонных аппаратах общего пользования, а высокоом­ные — в специальных телефонных аппаратах технологической связи с большим входным сопротивлением.

Рассмотрим конструкцию телефонного капсюля ТК-67 (рис.5.3.3).

Рис.5.3.3. телефонный капсюль ТК-67

Магнитная система состоит из одного миниатюрного магнита 1, по­люсных надставок 2 из пермаллоя и диафрагмы 4 из пермендюра. Для снижения стоимости и упрощения технологии производства полюс­ные надставки приваривают к магниту, запрессованному в основание пластмассового корпуса. Для выравнивания частотной характеристи­ки в капсюле предусмотрена акустическая перегородка 5 с отверстия­ми 3, расположенная над диафрагмой и вносящая затухание на резо­нансных частотах. Необходимая форма частотной характеристики достигается подбором объема воздушных камер между диафрагмой и перегородкой, а также благодаря наличию отверстий в перегородке и плотности шелка, которым они затянуты. Телефон подключается кон­тактными винтами 6. Диаметр капсюля 48 мм.

Второй учебный вопрос