Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

В этом отношении частотные искажения в принципе отличаются от нелинейных. Если в сигнале появились новые гармоники, новые составляющие, то полностью избавиться от них уже невозможно. А вот если какой-либо участок тракта создает частотные искажения, то на другом участке их можно искусственно скомпенсировать, поднять чрезмерно ослабленные составляющие. Это, кстати, делают с помощью все тех же реактивных элементов, чаще всего с помощью определенным образом подобранных конденсаторов. И получается, что в одном месте реактивные элементы создают частотные искажения, а в другом месте специально введенные другие реактивные элементы (элементы коррекции) уменьшают эти искажения. Таковы самые общие, самые предварительные замечания. О том, как все происходит в конкретных электрических цепях, — речь впереди (Т-199).

Т-120. Частотная характеристика громкоговорителя показывает, насколько хорошо он преобразует ток в звук на разных частотах. С частотными характеристиками мы уже встречались, когда пытались выяснить, как ведут себя те или иные элементы электрической цепи при изменении частоты переменного тока (Т-80). Для того чтобы получить частотную характеристику громкоговорителя, нужно подвести к нему переменное напряжение, менять частоту этого напряжения (поддерживая все время одинаковой его амплитуду, число вольт) и одновременно измерять звуковое давление (Р-74;1). Желаемая частотная характеристика громкоговорителя — прямая линия, она говорит о том, что громкоговоритель будет одинаково хорошо преобразовывать ток в звук на всех частотах. Пусть даже не на всех. На всех, пожалуй, и не нужно, идеальным вполне можно было бы назвать громкоговоритель, если бы его частотная характеристика была прямой в диапазоне примерно от 20 Гц до 20 кГц, то есть в том диапазоне, в котором слышит человеческое ухо.

Однако же таких громкоговорителей, к сожалению, не бывает.

Одна из причин частотных искажений в громкоговорителе — сама звуковая катушка. С частотой ее индуктивное сопротивление растет, ток в катушке падает, а значит, она слабее взаимодействует с внешним магнитным полем. Но это далеко не самое страшное. В громкоговорителе есть механические колебательные системы, напоминающие гитарную струну. Это прежде всего сам диффузор, который, как и струна, обладает определенной массой и упругостью. Колебательные системы громкоговорителя, как и любые колебательные системы, на определенных частотах резонируют, и из-за этого на частотной характеристике появляются острые выбросы «пиков». Но и это еще не все.

Частотные характеристики громкоговорителя с большим диффузором имеют понижение, или, как принято говорить, завал, в области высших частот (С-13) — за счет большой инерции большому диффузору, захватывающему большие объемы воздуха, с увеличением частоты все труднее следовать за изменениями тока. Но зато громкоговорители с большим диаметром диффузора хорошо воспроизводят низшие звуковые частоты, и их так и называют низкочастотными. А маленькие диффузоры, наоборот, легко двигаются на высших частотах, но плохо излучают на низших, за что их и называют высокочастотными. Есть громкоговорители универсальные, они удовлетворительно воспроизводят и весьма высокие частоты, и довольно низкие. Однако же если хотят воспроизвести очень широкую полосу звуковых частот, то создают акустические агрегаты, куда входят и низкочастотные громкоговорители, и высокочастотные (Р-74;8).

Частотная характеристика громкоговорителя должна представлять собой график зависимости звукового давления (или силы звука) от частоты переменного напряжения, которое подводится к звуковой катушке. Но часто характеристику эту изображают иначе. Звуковое давление на некоторой частоте, обычно на частоте 1000 Гц, принимают за единицу и на частотной характеристике показывают лишь изменения силы звука (звукового давления) по отношению к этой средней величине. Возле вертикальной оси ставят букву К или К_чи, обозначая таким образом коэффициент частотных искажений — он показывает, на сколько децибел (во сколько раз) звуковое давление на данной частоте больше (положительный К_чи) или меньше (отрицательный К_чи), чем на средней частоте 1000 Гц (Р-74;3). У идеального громкоговорителя звуковое давление на всех частотах одинаково, а значит, К_чи всегда равен нулю, частотных искажений нет.

Т-121. Акустический экран препятствует завалу низших звуковых частот.