Подмагничивание динамика своими руками

Динамики с катушкой подмагничивания: анахронизм или будущее?

В детстве я видел несколько по-настоящему старых радиоприемников; полированные деревянные корпуса которых были размером с холодильник. Когда те старые радиоприемники создавались, постоянные магниты были маломощными, по крайней мере, по сегодняшним меркам, и стоили довольно дорого. Магнитные поля для звуковых катушек громкоговорителей в этих радиоприемниках создавались электромагнитами, которые назывались «катушками подмагничивания».

Возбуждение катушки подмагничивания постоянным током происходило за счет ее использования в качестве дросселя LC-фильтра, через который подавалось напряжение источника питания. Очень упрощенная схема конструкции показана на Рисунке 1.

Рисунок 1.	Упрощенная схема конструкции динамика с катушкой подмагничивания.

Поскольку катушка подмагничивания одновременно использовалась в качестве дросселя фильтра источника питания, ток, проходящий через эту катушку, содержал пульсации 120 Гц (в случае частоты сетевого напряжения 60 Гц), которые создавали на аудиовыходе низкий, но заметный фон.

Рисунок 2.	Эта фотография винтажного динамика с катушкой подмагничивания была размещена на eBay.

Фон был достаточно слабым, чтобы быть вполне приемлемым для большинства слушателей, но по мере развития технологии постоянных магнитов, которые становились сильнее и дешевле, катушки подмагничивания были в значительной степени вытеснены из потребительских товаров, уступив место постоянным магнитам.

Отказ от всего этого в течение многих лет был частью моего личного Евангелия, и я начал писать это эссе с намерением рассказать про довольно умную, но весьма устаревшую технологию. Я полагал, что колонки с катушкой подмагничивания принадлежат к эпохе кошачьих усов, когереров и записей на восковых цилиндрах.

Каково же было мое удивление, когда я обнаружил, что динамики с катушками подмагничивания все еще производятся, и что есть поклонники, которым есть что сказать об их достоинствах. А я и понятия не имел. Некоторые даже заявляют, что катушки подмагничивания – это будущее динамиков.

Если вам интересно, быстрый поиск в Google предлагает гораздо больше изображений, как старых, так и новых.

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Источник

Подмагничивание динамика своими руками

Ежедневно мы пользуемся огромным количеством вещей и уже практически перестали их замечать. Но оказывается в производстве незначительных на первый взгляд вещей кроется масса интересного и познавательного. Развлекательная программа «Конвейер МК» раскроет секреты изготовления самых простых на первый взгляд вещей. Сегодня в программе: АУДИО ДИНАМИКИ.

Аудио динамик — устройство для преобразования электрических сигналов в акустические и излучения их в окружающее пространство (обычно — воздушную среду). Состоит из одной или нескольких излучающих головок, которые собственно и являются источниками звука, а также акустического оформления, необходимого для более эффективного излучения звука в заданной полосе частот.

Александер Грэм Белл запатентовал первую электродинамическую головку (капсюль) как одну из составных частей своего телефона, в 1876 г. В 1878 г. конструкция была усовершенствована Вернером фон Сименсом. Никола Тесла в 1881 г. также заявил об изобретении подобного устройства, но не патентовал его. В то же время Томас Эдисон получил британский патент на систему, использовавшую сжатый воздух в качестве механизма усиления звука в его ранних валиковых фонографах (см. сирена (акустика)), но в конечном итоге установил обычный металлический рупор, колебания воздуха в котором вызывались мембраной, связанной с иглой. В 1898 г. Х. Шорт запатентовал конструкцию громкоговорителя, управляемого сжатым воздухом, и затем продал права Чарльзу Парсонсу, получившему ранее 1910 г. еще несколько британских патентов.

Несколько компаний, включая Victor Talking Machine Company и Pathe, выпускали проигрыватели, использующие головки, управляемые сжатым воздухом. Однако подобные устройства (головки косвенного излучения) нашли лишь ограниченное применение ввиду плохого качества звука и неспособностью воспроизводить звуки низкой громкости. Разновидности подобных систем использовались в звукоусилительных установках (для больших площадей, стадионов и т. п.) и значительно реже в промышленности в испытательной технике вибростенды, например, для тестирования космического оборудования на устойчивость к низкочастотным вибрациям, производимым стартующей ракетой.

Современная конструкция головки с подвижной катушкой разработана в 1898 г. Оливером Лоджем. Принцип был запатентован в 1924 г. Честером У. Райсом и Эдвардом У. Келлогом.

Дальнейшее развитие динамикостроения:

А начиналось все с электромагнитных преобразователей со стальной мембраной. Катушка из тонкого медного провода помещалась на постоянный магнит. Известные со времен телефона Белла, в 10-20-х годах прошлого века они использовались в наушниках (фото слева), называвшихся по-старинке «телефонными трубками». Такая же конструкция спрятана в основании одной из первых моделей рупорного громкоговорителя для массового прослушивания радиопередач (модель «ДП», 1924 год — фото справа). Здесь она дополнена рупором — высокоэффективным механическим усилителем звуковых колебаний.

Следующим поколением «говорящих» стали диффузорные электромагнитные репродукторы. В них для усиления звука использовался конический диффузор из проклеенной бумаги. Колебания мембраны передавались на него с помощью иглы. А небольшая рукоятка в центре, поджимавшая при завинчивании подвижную систему, служила механическим регулятором громкости. Глядя на их экзотический вид, невольно вспоминается фраза, высказанная одним из персонажей фильма прошлых лет — «Сомневаюсь я, что эта сковорода заговорит!» Но они говорили — говорили в коммуналках и деревенских избах, в клубах и читальнях, передавая новости и концерты, тревожные фронтовые сводки второй мировой.

Помимо проводных сетей вещания, «тарелками» комплектовались и первые ламповые радиоприемники 20-30-х годов (на фото слева — ЭЧС-2), первые телевизоры с механической разверткой (справа — телевизор Б-1). Разные модели подобных репродукторов («Рекорд», «Зорька», «Пролетарий») выпускались достаточно долгое время (до 50-х годов) в разных вариантах и разными заводами. В качестве примера приведены рекламные проспекты 30-х годов с сайта Новгородского телефонного завода. На них показаны некоторые выпускавшиеся модели «тарелок» и их внутреннее устройство.

В начале 30-х годов появляются электродинамические громкоговорители с подвижной катушкой — «динамики». Именно они впервые обеспечили приемлемое по качеству и громкости воспроизведение музыкальных программ. Их бумажные диффузоры были механически соединены со звуковой катушкой, находящейся в сильном магнитном поле. Оно создавалось большой катушкой, через которую проходил постоянный ток. На снимках показан динамик радиолы СВГ-К (1937 год) диаметром 250 мм и мощностью никак не меньше 10 Ватт. Черный ящичек, прикрепленный к нему — выходной трансформатор радиолы.

Катушка подмагничивания потребляла изрядную энергию, абонентские громкоговорители с такими динамиками имели в составе конструкции сетевой блок питания. В приемниках катушка подмагничивания служила по совместительству дросселем фильтра выпрямителя анодного напряжения. Почему же в первых динамиках не примениялись постоянные магниты? Дело в том, что еще не производились высокоэффективные магнитные сплавы, и достаточно сильное магнитное поле мог создать только электромагнит.

Динамики тех времен должны были обладать высокой акустической отдачей (чувствительностью), так как звуковые усилители тогда не могли обеспечить большую электрическую мощность. Качество звучания лучших образцов динамиков с подмагничиванием столь высоко, что некоторые любители до сих пор отдают предпочтение именно таким старым динамикам при прослушивании музыки на современой цифровой аппаратуре. Справа показан массивный динамик приемника «Ленинград» (1947 год).

Особенно насущной в довоенные годы была проблема качественного озвучивания больших залов и кинотеатров. Динамик с бумажным диффузором не может эффективно воспроизводить высшие частоты звукового диапазона. Для этой цели на ленинградском заводе «КИНАП» были разработаны динамические головки с небольшой полимерной мембраной и постоянным магнитом, работающие в комплекте с алюминиевым рупором. Такие акустические системы работали в кинотеатрах вплоть до 90-х годов прошлого века. На фото слева — колонка 30А-230 с рупорным драйвером 1А-20 (справа).

На двух последних снимках показаны достаточно современная динамическая головка эллиптической формы и абонентский громкоговоритель — наследник «говорящих тарелок». Кроме электромагнитных и электродинамических, с 70-х годов прошлого века стали использовать также электростатические излучатели звука. При неплохом качестве звучания на средне-высоких частотах, они требуют высоковольтного источника питания.

Первые ГД с электромагнитами были очень больших размеров, а мощные постоянные магниты — труднодоступны ввиду значительной стоимости. Обмотка электромагнита, называемая полевой, намагничивается за счет тока, проходящего по другой обмотке головки (катушке подмагничивания). Такое включение имеет двоякую роль, ибо выполняет фильтрацию напряжения, питающего усилитель, к которому подключена данная акустическая система. Проходя по обмотке, фон переменного тока усиливается; однако, частоты переменного тока стремятся промодулировать аудиосигнал, поданный на звуковую катушку и складывающийся с слышимым шумом включенного устройства звуковоспроизведения.

Качество акустических звуковоспроизводящих систем до начала 1950-х годов было сравнительно низким. Продолжающееся до сих пор улучшение дизайна корпусов и материалов привело к существенному улучшению качества звуковоспроизведения. Наиболее значительными усовершенствованиями являются: усовершенствование рамы, открытие технологии высокотемпературной адгезии, улучшение технологии изготовления постоянных магнитов, усовершенствование измерительной техники, и наконец проектирование и анализ элементов при помощи компьютера.

Supravox HP 165-2000 EXC Современный динамик с подмагничиванием

Широкополосный динамик с подмагничиванием. Подвижная система и рабочий диапазон частот идентичны таковым у модели 165-2000. Благодаря системе подмагничивания обладает возможностью адаптации к различным видам корпуса.

Источник

Тема: Динамик с электромагнитом

Опции темы

Динамик с электромагнитом

давно в 90-х сталкивался с концепцией сабового динамика без постоянного магнита на двух катушках запитанных в противофазе

тогда была проблема с усилителями дающими достаточный ток на необходимой частоте

сейчас же ключи нереальной мощности стоят копейки — кто-нибудь в курсе что случилось с реализацией ??

Re: Динамик с электромагнитом

Ну, две катушки в противофазе всегда притягиваются, кроме когда ноль в них . В обычном порошке (электродинамические как обычные Гг или электромагнитные преобразователи как те самые телефоны тон-2) есть магнитное смещение, чтоб этого не происходило — или магнит или постоянное подмагничивание соленоидом. А тут какая фишка?

Re: Динамик с электромагнитом

А смысл в чем? Феррит бария и стронция не дорог. А от катушки лишнее тепло отводить — геморрой на пустом месте. У сабовых голов давно магнитная индукция в зазоре определена пределом насыщения материалов, формирующих рабочий зазор. А больше не сделать ни постоянным магнитом, ни электромагнитом.

Re: Динамик с электромагнитом

В смысле, с магнитопроводом и «силовой» катушкой, как в старые добрые, или вообще без железа?

Наверное, вся на растопку обогрев пошла))).

Re: Динамик с электромагнитом

ИМХО, постоянный магнит более линеен, чем любая катушка.

Re: Динамик с электромагнитом

Re: Динамик с электромагнитом

Ага, именно поэтому до сих пор производят и покупают весьма не дешевые динамики на подмагничивании

Re: Динамик с электромагнитом

У того же Иштвана новые на подмагничивании не так уж дороги(относительно других).

Re: Динамик с электромагнитом

Скорее всего даже наверное самые недорогие из ныне выпускаемых. И БП к ним он тоже производит и продает по весьма умеренным ценам

Re: Динамик с электромагнитом

Ну для них БП проще сделать самому(благо напряжение не высокое).

Re: Динамик с электромагнитом

насчет железа не в курсе — но там была идея в том, чтобы «силовая» катушка была тоже динамической.

и функцию БП выполняет один из каналов усилителя

это позволяло делать катушки диаметром с диффузор и поршневой режим при очень тяжелом и жестком диффузоре

Re: Динамик с электромагнитом

На данный момент, лучшие динамики, из слышанных мною, сделаны на неодимовых магнитах.
Хотя, по показаниям златоухих, это наихудший материал, для МС динамиков
При этом слышал я один динамик на электромагните. никогда бы такое себе домой не поставил бы.
Так может и не стоит овчинка выделки?

Re: Динамик с электромагнитом

ВЕТЕР, я делал динамик с подвижным магнитом. Правда для весьма специфичного применения

Re: Динамик с электромагнитом

Может наоборот.
Но действие будет всегда в одном направлении.

Последний раз редактировалось eksaedr; 03.12.2019 в 20:27 .

Re: Динамик с электромагнитом

ну да. там вроде как была тема в том, что на выходе сигнал в противофазе на каждую катушку..

а может и стоит — надо разобраться.
речь идет о сабовых сверхмощных динамиках — постоянные магниты боятся нагрева, постоянные магниты большого диаметра дорого стоят — а вот катушки можно любого размера делать недорого

Re: Динамик с электромагнитом

Большой диаметр ЗК не дает автоматом поршневой режим тяжелому диффузору — серединка сама по себе поет.
У купольных пищалок и диаметр невелик — а поршневого режима на весь рабочий диапазон нету.

Re: Динамик с электромагнитом

Re: Динамик с электромагнитом

ну я как бы не изобретатель — я просто интересующийся.

наверное это интересно — иметь систему недорогой усилитель + недорогой динамик

уже сейчас модными становятся «цифровые» сабовые усилители по сути являющиеся набором ключей с ШИМ — т.е. конвертирование импульсного сигнала в аналоговый происходит прямо в катушке динамика

здесь следующий этап развития системы — избавляемся от самой дорогой части системы — неодимового магнита или самой тяжелой в случае ферритового

ключи генерят два противофазных сигнала подаваемые в катушки — любая мощность доступна

Источник