справочник
И р и н а А Л Д О Ш И Н А
Н е т р а д и ц и о н н ы е и з л у ч а т е л и з в у к а .
Част ь
1
Более семидесяти лет
ОСНОВНЫ М ИН-
ДОМ
получателя звука, используемым
во всех типах аудиоаппаратуры, явля-
ется электродинамический катушеч-
ный громкоговоритель, запатентован-
ный в 1926 году. Такие излучатели
промышленность выпускает в огром-
ных объемах (более О.з млрд, штук в
год), и диапазон их применения посто-
янно расширяется: от миниатюрных
телефонов до мощных портальных си-
стем в кинотеатральных комплексах.
Наряду с многочисленными досто-
инствами:
относительная
простота
конструкции, широкий частотный диа-
пазон. большая мощность,
электроди-
намические громкоговорители облада-
ют п принципиальными недостатками,
главные из которых
низкий
КПД (-1% ) и значительные
переходные искажения вслед-
ствие доста точно большой мас-
сы подвижной системы.
В связи с этим, несмотря
на
появление
электродина-
мических громкоговорителей,
велись поиски принципов по-
строения таких излучателей,
которые позволили бы умень-
шить инерционность преобразования,
что соответственно привело бы к со-
кращению времени протекания пере-
ходных процессов и созданию более
прозрачного звучания.
В настоящее время известно более
десятка подобных конструкции, неко-
торые из них выпускаются промыш-
ленностью в достаточно большом коли-
честве (например, изодннамнческие и
электростатические громкоговорите-
ли). Все эти излучатели обычно объе-
диняются под общим названием “не-
традиционные”. Они составляют -15%
от общего выпуска громкоговорителей,
и с их использованием разработано до-
статочно много разных видов акустиче-
ских систем и головных телефонов.
Идея использовать для создания зву-
ковых воли движение ионизированных
частиц в электрическом ноле возникла
еще в конце XIX века: в 1900 году Ду-
делл
продемонстрировал
"ноющую
электрическую дуг)'". Однако только в
1946 году французский изобретатель
Зигфрид Клейн (Siegfried Klein) пред-
ложил электрическую дугу ограни-
чить, поместить ее внутрь маленькой
кварцевой трубки и соедини ть с рупо-
ром. Клейн решил использовать нолу-
чениое устройство для создания звуко-
вых волн н применить его в качестве
излучателя в ультразвуковом диапазо-
не частот и как высокочастотный гром-
коговоритель. Изобретатель назвал его
шшпфоном
(иои + звук).
Теоретически но устройству иопо-
фон похож на идеальный громкогово-
ритель, поскольку у пего отсутствует
подвижная система, и следовательно,
никаких проблем с резонансами и пе-
реходными искажениями пет. в связи
с чем частотная характеристика долж-
на быть идеально равномерной, а ча-
стотный диапазон достигать очень вы-
соких частот.
В предложенном
Клейном излу-
чателе коронный разряд создавался
между анодом, помещенным в кварце-
вую трубку, и металлическим цилинд-
рическим катодом вокруг ее внешней
стороны. Сигнал с частотой 100 кГц от
высокочастотного генератора модули-
ровался аудиосигналом, поданным че-
рез усилитель звуковой частоты. Затем
модулированный сигнал через высо-
кочастотный усилитель подавался на
анод, подключенный к вторичной об-
мотке выходного трансформатора уси-
лителя. При подаче на анод высокоча-
стотного напряжения у свободного
конца анода создавалась высокая на-
пряженность электрического ноля, вы-
зывающая ионизацию молекул окру-
жающего воздуха. В результате вокруг
анода возникает некоторое ионизиро-
ванное облако, температура внутри ко-
торого .достигает 1700 . Объем облака
зависит от напряжения высокочас тот-
ного сіп нала. Когда вьісокочастої ньііі
сигнал модулируется по амплитуде
звуковым сигналом, со звуковой ча-
стотой меняется объем ионизирован-
ного воздуха. І Ізмсиеппе объема иони-
зированного воздуха (его сжатие и
расширение) приводит к изменению с
частотой модуляции давления в окру-
жающей среде, и тем самым к возннк-
повению звуковой волны. Поскольку
объем ионного облака достаточно мал
и порождаемая им звуковая волна
имеет малую интенсивность, для по-
вышения эффективности излучения в
конструкции использовался рупор,
Клейн предложил применять анод,
изготовленный из осажденной плати-
ны (50%). фосфата алюминия (40%),
осажденного иридия (5%) и графита
(5%), будучи уверен, ч то такой состав
является оптимальным для производ-
ства ионов.
Звук, издаваемый первыми моделя-
ми ноиофопа, сопровождался силь-
ным свистом, возникающим из-за ко-
ронного разряда. Чтобы его убрать,
пришлось поднять частоту генератора
до 2 -3 МГц.
Несколько лет спустя Клейн
получил патент на свое устрой-
ство (номер 2.768.246). Лицензии
на производство иопофона при-
обрели одновременно несколь-
ко
фирм
в
разных
странах:
"DuKane” в Америке, “Plessey
Ltd" в Англии, “Tclefunken” в Гер-
мании. “Audax" во Франции.
При подготовке промышлен-
ных моделей иопофона разработчики
сразу
столкнулись с
несколькими
проблемами, одна из основных
бы-
сгрое распыление плат инового анода и
оседание распыленной платины на
стенках кварцевой трубки. Это приво-
дило к появлению шорохов, треска, к
снижению эффективности излучения.
Фирма “Telefimken" решила эту про-
блему. предложив использовать для
изготовления анода специальный ма-
териал “каптал"
сплав из железа,
хрома и алюминия, который не распы-
лялся при высоких температурах.
На
основе
идеи
Клейна
фирма
"DuKane" разработала первый промы-
шленный образец высокочастотного
громкоговорителя и в 1956 году пред-
ставила его под названием ноновак
(lonovac). Продвижением иоповака на
рынок но соглашению с “DuKane"
занималась фирма “Electrovoice”. В
1958 году громкоговоритель был мо-
дернизирован: уменьшены его размер
и масса, а срок эксплуатации кварце-
вого элемента увеличен с 200 часов до
2 лет.
В
1965 году йоркширская фирма
“Гане Acoustics Ltd" показала новый
промышленный образец иопофона иод
168 АудиоМагазин 5/2000
предыдущая страница 169 АудиоМагазин 2000 5 читать онлайн следующая страница 171 АудиоМагазин 2000 5 читать онлайн Домой Выключить/включить текст