Реферат Расчет громкоговорителя
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
2 Расчетный раздел
2.1 Расчет громкоговорителя
Исходные данные:
ä Номинальная мощность Ре = 10 Вт;
ä Полное сопротивление громкоговорителя Zем = 6,5 Ом;
ä Номинальный диапазон частот fн = 100 Гц – fв = 6 кГц;
ä Неравномерность частотной характеристики N = 15 дБ;
ä Среднее номинальное звуковое давление Рн = 0,3 Па;
ä Коэффициент нелинейных искажений на нижней граничной частоте Кf = 30%;
ä Условия эксплуатации t = -5 0C …+ 40 0C.
2.1.1 Расчет звуковой катушки
1 Исходя из заданного коэффициента нелинейных искажений Кf на нижней граничной частоте fн , по кривой представленной на рисунке 2.1 определяем амплитуду колебаний подвижной системы X.
Рисунок 2.1 – Зависимость коэффициента нелинейных искажений от амплитуды колебаний подвижной системы громкоговорителя
Принимаем Х = 2*103 м.
2 Определяем величину свободного воздушного зазора LЗ , которая зависит от максимальной амплитуды колебаний подвижной системы. Эта зависимость показана на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Зависимость величины свободного воздушного зазора от амплитуды колебаний подвижной системы
Принимаем LЗ = 0,15*10 – 2 м.
3 По кривым на рисунке 2.3 находим удельную тепловую нагрузку Рt звуковой катушки.
Рисунок 2. 3 – Зависимость удельной тепловой нагрузки звуковой катушки от величены свободного воздушного зазора:
1) t = 20 0C; 2) t = 40 0C.
Принимаем Рt = 2*103 Вт/м2 при t = 40 0C.
4 Определяем площадь боковой поверхности звуковой катушки:
5 Определяем диаметр звуковой катушки:
Для маломощных громкоговорителей kK = 3…4, для мощных – 4…6. Принимаем kK = 4.
6 Определяем диаметр керна магнитной цепи:
7 Определяем высоту катушки:
8 Определяем диаметр провода звуковой катушки:
По таблице проводов Таблица 13 [2] выбираем ближайший номинальный диаметр и определяем площадь сечения этого провода SПР = 133*10 – 4 м. Выбранный провод ПЭЛУ – медный обмоточный провод с эмалевой утолщенной изоляцией.
9 Плотность тока в звуковой катушке:
10 Принимаем число слоев звуковой катушки с = 2 и определяем число витков катушки:
где kЗ – коэффициент заполнения, равный 0,9…0,95. Число слоев звуковой катушки обязательно должно быть четным.
Принимаем kЗ = 0,9.
11 Определяем длину провода:
12 Определяем толщину звуковой катушки:
где d - толщина каркаса, равная 1*10 – 3 м.
13 Определяем массу звуковой катушки:
где g - плотность материала провода, равная 0,7*103 кг/м3.
2.1.2 Расчет конструктивных параметров диффузора
1 Выбираем состав бумажной массы диффузора, ее плотность g и модуль упругости Е по таблице 2.1 [2].
Таблица 2.1 – Характеристики материалов, применяемых для изготовления диффузоров
| Тип материала | Е*107 , Па | g *103 , кг/м3 |
| Бумага диффузорная с канифольно-парафиновой проклейкой Диффузор из бумажной массы, пропитанной цапон-лаком с сухим остатком 0,4% Шифон или миткаль, пропитанный раствором 15%-ного бакелитового лака | 30 1,5 15 | 0,6 0,4 0,46 |
Выбираем диффузорную бумагу с канифольно-парафиновой проклейкой так как этот тип наиболее подходит для условий эксплуатации в местах с повышенной температурой и влажностью окружающего воздуха. И данный вид бумаги имеет больший модуль упругости, что позволяет использовать громкоговоритель на более высоких частотах.
2 Определяем номинальное звуковое давление громкоговорителя с учетом завала частотной характеристики на нижней граничной частоте:
3 Определяем площадь излучающей поверхности диффузора:
4 Выбираем форму диффузора. Выбираем диффузор круглым так как динамики данного типа предназначены для использования в малогабаритных приемниках, что уменьшает габариты изделия и сложность изготовления. Так же по сравнению с другими формами диффузоров, круглый имеет более равномерную диаграмму направленности и более плавные частотные характеристики.
Для круглых диффузоров диаметр излучающей поверхности рассчитывается по формуле:
5 Для эффективного воспроизведения высоких частот диффузор должен иметь достаточную жесткость, определяемую углом раствора конуса a или радиусом кривизны его образующей R. По рисунку 2.4 определяем угол раствора диффузора в зависимости от границы воспроизведения высоких частот.
Рисунок 2.4 – Зависимость границы воспроизведения высоких частот:
1 – от угла раствора диффузора a; 2 – от радиуса кривизны R.
Принимаем a = 140
6 Определяем статическую массу диффузора:
где DД – толщина диффузора, которую выбираем по таблице 2.2
Таблица 2.2 – Зависимость толщины диффузора от номинальной мощности громкоговорителя
| Номинальная мощность Ре , Вт | 0,1 | 1 | 2 | 5 | 10 |
| Толщина диффузора в средней части образующей DД , м | 0,1 | 0,2 | 0,25 | 0,3 | 0,4 |
При Ре = 10 Вт, принимаем DД = 0,4
7 Определяем массу воздуха колеблющегося перед диффузором:
8 Определяем массу подвижной системы:
2.1.3
Расчет магнитной цепи
1 Определяем геометрические размеры зазора магнитной цепи:
2 Высота рабочего зазора, при которой нелинейные искажения минимальны, определяются выражением:
3 Определяем необходимую величину индукции в рабочем зазоре магнитной цепи:
4 Определяем объем магнита:
где Bd – экономичная индукция, равная 5 Вб/м2;
Hd – экономичная напряженность поля, равная 10 А/м; [3]
hМ – коэффициент использования магнита, равный 0,4…0,6;
m0 – магнитная проницаемость, равная 1,2*10-6 Гн/м;
5 Определяем магнитную проводимость рабочего зазора:
6 Определяем длину магнита:
7 Находим площадь сечения магнита:
8 Внутренний диаметр магнита определяем по формуле:
где kS – коэффициент, изменяющийся от 0,1 до 0,4
принимаем kS = 0,2.
9 Определяем внешний диаметр кольцевого магнита:
