vinogradova

рованной частотной характеристикой к.п.д. или просто частотной характеристикой громкоговорителя и введем обозначение:

h0

(f )=

1

.

(17)

ö2

æ

ö

4

æ

ö6

æ

ö8

æ

ç

fs

÷

ç

fs

÷

ç

fs

÷

ç

fs

÷

1+ y1ç

÷

+ y2 ç

÷

+ y3ç

÷

+ y4 ç

f

÷

è

f ø

è

f ø

è

f ø

è

ø

В таком виде выражение для

нормированного к.

п. д.

совпадает с

функцией |E(jω)|2 фильтра пропускания высоких частот 4-го порядка, что

позволяет при анализе и синтезе частотных характеристик громкоговорителя воспользоваться приемами, уже известными в радиотехнике. Переходя к анализу формы частотной характеристики, целесообразно переписать уравнения (13) — (16), выразив коэффициенты у

через более доступную для измерений систему параметров громкоговорителя. Обозначим через fs, и fb две резонансные частоты — собственную резонансную частоту головки в свободном воздухе (с учетом соколеблющейся массы при работе в акустическом оформлении) и собственную резонансную частоту или частоту настройки ящика- фазоинвертора. Частота fs определена уравнением (12), fb находится аналогично:

	fb =	1	(MavCab )−1 2 .	(18)
		2p

Иными словами, fb — частота, на которой масса воздуха в фазоинверторе резонирует с гибкостью воздушного объема внутри ящика.

Введем далее величину Qt — общее Q головки громкоговорителя при работе от определенного усилителя. Qt определяется как отношение

реактивной части акустического сопротивления головки на частоте резонанса к общему акустическому активному сопротивлению головки

(10):

Qt =	(Mas	Cas )1 2		(19)
			.
		Rat

Наконец, отношение гибкости подвижной системы головки к гибкости воздушного объема ящика заменим эквивалентным отношением:

Cas	=	Vas	,	(20)
Cab
		V

где V—внутренний свободный объем ящика-фазоинвертора, а Vas — объем воздуха, соответствующий акустической гибкости подвижной системы:

Vas = rc2Cas .

(21)

Используя уравнения (12)—(16), (19)—(21), получаем новую систему уравнений для коэффициентов у :

y1

y2

1

Vas

æ

fb

ö2

ç

÷

=

- 2

- 2

- 2ç

÷

;

Qt2

V

fs

è

ø

æ

V

ö2

æ

f

ö

2 é

V

as

= ç1

+

as

÷

+

ç

b

÷

ê4 + 2

è

V

ø

ç

÷

ê

V

è

fs ø

ë

æ	ö		2		2	ù
ç	fb	÷		-		ú	;
+ ç	÷				Q2	ú
è	fs ø
					t	û

(22)

(23)

11

æ

f

ö

2

é

1

æ

f

ö

2

V

æ

f

ö

2

ù

(24)

ê

as

ú

y3

ç

b

÷

ç

b

÷

- 2 -

ç

b

÷

;

= ç

÷

êQ2

ç

÷

V

- 2ç

÷

ú

è

fs ø

è

fs ø

è

fs ø

ë

t

û

æ

ö4

y4

ç

fb

÷

(25)

= ç

÷ .

è

fs ø

Как следует из общего вида выражения для нормированного к. п. д. (17), форма частотной характеристики громкоговорителя зависит от численных значений коэффициентов у при степенях fs/f. Например, если бы все коэффициенты у были равны 0, нормированный к. п. д. оказался бы тождественно равным 1, т. е. не зависящим от частоты. В действительности эти четыре условия: y1=0, y2=0, y3=0, y4=0 не могут быть выполнены одновременно, поскольку в уравнениях (22) — (25) содержатся только три переменные величины: Qt, Vas/V и fb/fs. Параметр Qt и отношения Vas/V, fb/fs названы здесь переменными в том смысле, что они легко поддаются изменению при настройке громкоговорителя. Qt можно изменять, регулируя выходное сопротивление усилителя и включая последовательно с головкой активное сопротивление. Отношения Vas/V и fb/fs принимают различные значения при изменении объема и частоты настройки ящика-фазоинвертора.

Поскольку каждая из величия Qt, Vas/V, fb/fs поддается настройке и регулировке в широких пределах, имеется возможность подбором комбинации значений y1, y2, y3 и y4 достигнуть любой желаемой формы кривой частотной характеристики громкоговорителя. Хотя, как было отмечено выше, условие обращения в нуль всех четырех коэффициентов у выражения (17) физически невыполнимо, за счет переменных Qt, Vas/V и fb/fs можно добиться, чтобы один, два или три коэффициента при степенях fs/f были равны 0. В области самых низких частот, где fs/f>1, частотная

характеристика громкоговорителя определяется значениями коэффициентов при старших степенях fs/f. Напротив, в области частот fs/f<1, т. е. в эффективно воспроизводимом диапазоне частот, форма частотной характеристики более всего зависит от коэффициента y1.

Максимально гладкой частотной характеристикой принято называть такую, в аналитическом выражении которой большинство из коэффициентов у равно нулю, включая y1.

Некоторые типы частотных характеристик

Среди большого разнообразия типов синтезируемых частотных характеристик громкоговорителя наибольший практический интерес представляют так называемые гладкие и почти гладкие характеристики, соответствующие фильтрам квази-Баттерворта второго и третьего порядков, Баттерворта и Чебышева четвертого порядка.

Характеристика, гладкая с точностью до второго порядка, имеет

аналитическое выражение вида

h0

(f )=

1

.

(26)

ö4

æ

ö6

æ

ö8

æ

fs

fs

fs

ç

÷

ç

÷

ç

÷

1+ y2 ç

f

÷

+ y3ç

f

÷

+ y4 ç

f

÷

è

ø

è

ø

è

ø

Оно получено из (17) путем приравнивания нулю коэффициента y1. При этом частотная характеристика стремится к своему асимптотическо-

12

му значению быстрее, чем (fs/f)2→0. Под асимптотическим понимается

значение, которое принимает характеристика при f>>fs. Из уравнения (22) следует, что условие y1=0 может быть обеспечено для любого громкоговорителя, имеющего Qt<0,707. Кроме того, между параметрами громкоговорителя должно выполняться соотношение:

1		Vas	æ	ö		2
	= 1 +		+ ç	fb	÷	.	(27)
2Qt		V	ç	÷
			è	fs ø

Характеристика, гладкая до второго порядка частоты, является

типичной для громкоговорителя с акустическим оформлением в виде закрытого ящика. Так как для закрытых оформлений fb/fs=0, то упрощается условие (27), уравнения (23)—(25) и выражение для нормированной частотной характеристики громкоговорителя принимает вид:

	h0	(f )=	1				.	(28)
			æ	f	s	ö4
			ç			÷
			1 + y2 ç	f		÷
			è			ø

Нижняя граничная частота или частота среза—частота, на которой к.п.д. громкоговорителя снижается на 3 дБ (в 2 раза) относительно своего асимптотического значения, для характеристики типа (28) определяется следующим образом:

	æ		V		as	ö1 2	(29)
f3 =	fs ç1	+				÷ .
				V
	è					ø

Характеристика квази-Баттерворта третьего порядка описывается

уравнением

h0	(f )=			1				.	(30)
				ö6	æ		ö8
	æ		fs			fs
	ç			÷	ç		÷
		1+ y3 ç	f	÷	+ y4ç	f	÷
	è			ø	è		ø

Это выражение совпадает с соответствующей характеристикой фильтра четвертого порядка (17) для случая, когда коэффициенты при второй и четвертой степенях fs/f равны 0. Анализ показывает, что решение уравнений (22) и (23) при y1=0 и y2=0 существует для Qt<0,563.

В зависимости от выбранных соотношений параметров головки громкоговорителя и акустического оформления Qt, Vas/V, fb/fs можно получить различные коэффициенты y3 и y4 и, следовательно, целое семейство характеристик Баттерворта третьего порядка. Особенностью

этих характеристик является гладкая без пиков и провалов форма кривой во всей рассматриваемой области частот, причем нижняя граничная

частота и частота настройки фазоинвертора оказываются лежащими выше собственной резонансной частоты головка громкоговорителя.

Характеристика, соответствующая фильтру Баттерворта четвертого порядка, или максимально гладкая частотная

характеристика имеет аналитическое выражение вида

h0	(f )=	1			.	(31)
		æ	fs	ö8
		ç		÷
		1 + y4ç	f	÷
		è		ø

13

Общее выражение для нормированной частотной характеристики к.п.д. громкоговорителя сводится к (31) при y1=0, y2=0, y3=0. Эти условия могут быть удовлетворены, как следует из решения уравнений (22) — (24),

только для одной комбинации значений параметров головки и

акустического оформления, а именно:
Qt= 0,383; Vas/V=1,414; fb/fs =1.	(32)

При этом оказывается, что нижняя граничная частота f3 совпадает с собственной резонансной частотой головки fs и частотой настройки ящика

fb. Следовательно, если выбрать объем ящика-фазоинвертора таким, чтобы он в 1,414 превышал объем, эквивалентный гибкости головки Vas, фазоинвсртор настроить на частоту, совпадающую с собственной резонансной частотой головки fs и с помощью акустических или электрических средств регулирования добиться того, чтобы Qt головки было равно 0,383, частотная характеристика громкоговорителя окажется гладкой и выродится в горизонтальную прямую, начиная с частоты, лишь немного превышающей fs.

Характеристики Чебышева четвертого порядка в отличие от ха-

рактеристик Баттерворта имеют в полосе воспроизведения небольшую неравномерность равной амплитуды, распределенную по частотному диапазону. В зависимости от значения неравномерности получаются различные характеристики, причем нижняя граничная частота

громкоговорителя оказывается лежащей ниже собственной резонансной частоты головки. Аналитическое выражение для характеристик Чебышева

четвертого порядка получают представлением и последующим преобразованием выражения для характеристики Баттерворта четвертого порядка в комплексной форме.

В вещественной форме выражение для характеристик Чебышева четвертого порядка совпадает с (17), где коэффициенты y1 и y3 принима-

Рис. 4. Различные типы гладких частотных характеристик громкоговорителей.

1 — характеристика Чебышева четвертого порядка с параметрами (Qt = 0,5; Vas/V = 0,61; fb/fs = 0.78); 2 — характеристика Баттерворта четвертого порядка с параметрами (Qt = 0,383; Vas/V = 1,41; fb/fs = 1); 3 — характеристика квази-Баттерворта третьего порядка с параметрами (Qt = 0,3; Vas/V = 3,02; fb/fs = 1,25); 4 — характеристика, гладкая до второго порядка, с параметрами (Qt = 0,353; Vas/V = 3,02; fb/fs = 0).

14

ют отрицательные, а y2 и y4 положительные значения. Условия для y удовлетворяются при соотношениях параметров Qt>0,383, fb<fs, Vas/V<1,41.

На рис. 4 приведены примеры некоторых типов гладких частотных характеристик громкоговорителя. Кривые построены для одной и той же низкочастотной головки (с одними и теми же fs и Vas) и демонстрируют таким образом не только различие в типах характеристик, но и широкие

возможности управления формой частотной характеристики за счет настройки акустического оформления и регулировки Qt. Кривая 4

представляет собой характеристику Баттерворта второго порядка для оформления в виде закрытого ящика. Кривые 3, 2 и 1 соответствуют характеристикам квази-Баттерворта третьего порядка, Баттерворта и Чебышева четвертого порядка для ящиков-фазоинверторов. Анализ условий, приводящих к различным частотным характеристикам, показывает, что для получения наинизшей граничной частоты (кривая 1) требуется ящик-фазоинвертор наибольших размеров (Vas/V минимально). При одинаковых размерах оформлений (Vas/V равны) для

громкоговорителя в виде закрытого ящика нижняя граничная частота оказывается лежащей выше, чем у громкоговорителя в виде ящика- фазоинвертора (кривые 4 и 3).

Кроме рассмотренных выше, сравнительно просто могут быть реализованы и другие известные типы гладких частотных характеристик, в том числе, соответствующие фильтрам Баттерворта и Чебышева более высоких порядков. Общий принцип их синтеза заключается в последовательном соединении с громкоговорителем (фильтром четвертого порядка) еще одного электрического фильтра, помещаемого обычно на входе усилителя мощности.

Абсолютное значение коэффициента полезного действия

Помимо частотной характеристики, важным параметром

громкоговорителя является его эффективность или коэффициент полезного действия. Последний сомножитель выражения (11) для гладких частотных характеристик (для частот выше резонансной) практически не отличается от 1.

Будем считать, следовательно, что в диапазоне f >fs

	η =	ρ			B2l2				.	(33)
		4πc R M				as	S 2
				e				d

Перепишем это выражение, используя другую систему параметров громкоговорителя. Преобразуя выражения (10) и (19), можно получить следующее уравнение для общего Q головки:

1		=	1		+		Re				(34)
						Q	(R + R		)	,
Q	t		Q	a				g
						e	e

где Qa — общее Q головки на частоте резонанса, обусловленное активными потерями в подвижной системе:

Qa =	2πfs Mas	;	(35)
	Ras

15

Qе — общее Q головки на частоте резонанса, обусловленное элект-

ромагнитным торможением звуковой катушки в зазоре магнитной системы:

	2πf	s	M	R S 2		(36)
Qe =				as e d	.
			B2l 2

Выразив из уравнения (36) B2l2/Re и подставив его в (33), получим:

η ≈	ρfs		.	(37)
	2cQ M
	e	as

Акустическую массу подвижной системы головки можно найти через резонансную частоту и акустическую гибкость или эквивалентный объем:

Mas =	1	=	ρc2		(38)
				.
	(2πfs )2 Cas		(2πfs )2Vas

Подставляя (38) в (37) и принимая, что Qt головки определяется в
основном электромагнитным демпфированием, т. е. Qt ≈ Qе при Rg=0,
получаем следующее выражение для к. п. д.:
η ≈ 2π2 fs3Vas .	(39)
c3Qt

Следовательно, абсолютное значение к. п. д. в эффективно

воспроизводимом диапазоне частот оказывается зависящим только от тех параметров головки, которые определяют и частотную характеристику громкоговорителя.

Представляет интерес получить выражение для к. п. д. и через общие параметры громкоговорителя. Обозначив отношение Vas/V через α, а f3/fs через β, перепишем (39) в виде

η ≈	2π2 f33Vα			(40)
		.
	c3Qtβ3
Анализ показывает что безразмерный коэффициент			α	= 3 ÷ 4
			Qtβ3

для всех типов гладких частотных характеристик. Обозначив его через k, получим:

	η ≈	2π2 f33V	k.	(41)
		c3

Таким образом, к. п. д. громкоговорителя прямо пропорционален объему ящика V и кубу нижней граничной частоты f3. Из последнего выражения можно сделать ряд выводов.

Для заданного объема акустического оформления к. п. д. громкоговорителя уменьшается на 9 дБ, если воспроизводимый диапазон расширить на октаву в сторону нижних частот. Иначе говоря, для того

чтобы сохранить одинаковую излучаемую акустическую мощность при расширении вниз частотного диапазона громкоговорителя, необходимо увеличивать мощность оконечного усилителя, причем каждая октава потребует увеличения подводимой мощности в 8 раз.

16

При уменьшении объема ящика-фазоинвертора вдвое при той же нижней граничной частоте к. п. д. громкоговорителя снижается в 2 раза. Следовательно, каким бы способом ни решалась задача уменьшения размеров громкоговорителя, в конечном счете для поддержания

одинаковой излучаемой акустической мощности при одной и той же нижней граничной частоте потребуется усилитель, мощность которого во столько раз должна превышать мощность исходного усилителя, во сколько раз уменьшился объем оформления.

Три параметра низкочастотной головки громкоговорителя

Заканчивая раздел, просуммируем те результаты, которые были получены при анализе работы головки громкоговорителя в ящике- фазоинверторе. Эквивалентная схема громкоговорителя в области низких частот, точнее, в области частот, где длина волны превышает окружность головки, после некоторых упрощений свелась к фильтру пропускания высоких частот четвертого порядка, что позволило получить сравнительно простое выражение (11) для частотной характеристики к.п.д. громкоговорителя.

Анализ, сделанный выше, показал, что в области поршневого действия частотная характеристика громкоговорителя [уравнение (17)] контролируется только тремя параметрами головки: Qt — общим Q головки, обусловленным потерями в подвижной системе и потерями, внесенными при движении звуковой катушки в магнитном поле [см. (19)]; Cas — акустической гибкостью головки или эквивалентным объемом Vas [см. (21)]; fs — собственной резонансной частотой головки в свободном воздухе [см. (12)]. Особенностью этих трех параметров является то обстоятельство, что они полностью определяют также и абсолютное значение к. п. д. громкоговорителя [см. (39)].

Кроме параметров головки, в выражение (17) для нормированной частотной характеристики к. п. д. вошли также параметры, характеризующие акустическое оформление: объем V и собственная резонансная частота или частота настройки fb ящика-фазоинвертора. Говоря точнее, форма частотной характеристики громкоговорителя зависит от величин Qt , Vas /V и fb /fs. Ранее были рассмотрены методы получения гладких частотных характеристик, т. е. методы нахождения комбинации значений Qt , Vas /V и fb /fs , приводящих к характеристикам Баттерворта и Чебышева различных порядков.

НОМОГРАММЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕЙ

Расчет акустического оформления

В области низких частот работа громкоговорителя не зависит от формы ящика или типа фазоинвертора, а определяется лишь двумя параметрами акустического оформления — объемом ящика-фазоинвертора V и частотой его настройки fb. К нахождению этих величин и сводится в основном расчет акустического оформления. Отправным пунктом для

такого расчета может служить оговоренная

17

	форма частотной характерис-
	тики,		которой должен обла-
	дать проектируемый					громко-
	говоритель. Форма частотной
	характеристики				уравнениями
	(17),	(22)—(25)			однозначно
	связана		с	определенной
	комбинацией				численных
	значений величин Qt, Vas/V и
	fb/fs. Следовательно, решив
	уравнения			(22)—(25)				для
	определенных				коэффици-
	ентов y1, y2, y3				и y4, можно
	найти	требуемые Qt,					Vas/V,
	fb/fs.После подстановки в два
	последних отношения						изме-
	ренных		численных			значений
	объема,			эквивалентного
	акустической					гибкости
	головки Vas , и собственной
	резонансной			частоты fs				оп-
	ределяются			объем			оформ-
	ления V и частота его на-
	стройки fb .					значение
	Если требуемое
	Qt отличается от вычислен-
	ного по формуле (34), для
	обеспечения			точного			значе-
	ния		нижней		граничной
	частоты		громкоговорителя
	необходима			также		дополни-
	тельная		регулировка общего
Рис. 5. Номограмма для расчета	Q головки.			Такой		в	общем
громкоговорителей с малыми потерями в	виде		весьма		трудоемкий
акустическом оформлении.	способ расчета акустического
	оформления			может				быть

значительно упрощен, если заранее ограничить круг частотных характеристик, которыми должны

обладать проектируемые громкоговорители. Так, для наиболее интересных типов гладких частотных характеристик квази-Баттерворта третьего порядка, Баттерворта и Чебышева четвертого порядка взаимную

зависимость параметров низкочастотной головки и акустического оформления удается выразить графически в виде единой номограммы, изображенной на рис. 5.

В прямоугольной системе координат в функции от Qt головки в верхней части номограммы представлена зависимость отношения объема, эквивалентного гибкости головки, к объему ящика-фазоинвертора Vas/V. Вообще говоря, плавная кривая Vas/V разбита в точке с абсциссой Qt=0,383 на две ветви с тем, чтобы увеличить точность считывания значений при малых Vas/V. В нижней части номограммы также в прямоугольной системе координат в функции от Qt нанесены зависимости отношений частоты настройки ящика-фазоинвертора

18

и частоты среза громкоговорителя к собственной резонансной частоте головки в свободном воздухе — fb/fs , и f3/fs .

Qt однозначно определяет тип частотной характеристики, который может быть получен для данной низкочастотной головки. При Qt<0,383

рассчитываемый громкоговоритель будет иметь частотную характеристику квази-Баттерворта третьего порядка, отличающуюся тем, что нижняя

граничная частота находится выше собственной резонансной частоты головки (f3/fs>1). Для Qt=0,383 частотная характеристика громкоговорителя окажется максимально гладкой (Баттерворта четвертого порядка), причем f3=fs=fb. Наконец, для Qt>0,383 громкоговоритель будет обладать частотной характеристикой Чебышева четвертого порядка с частотой среза, лежащей ниже собственной резонансной частоты головки (f3/fs<1). Неравномерность

в полосе воспроизведения для характеристик Чебышева возрастает с увеличением Qt , однако для значений, указанных на номограмме, не превышает 2 дБ.

Для того чтобы уяснить методику расчета громкоговорителей с помощью номограммы, рассмотрим несколько примеров.

Пример 1. Рассчитать оптимальное акустическое оформление для известной низкочастотной головки. Допустим, что с помощью измерений параметры головки определены: Qa=3,2, Qe=0,33, Vas=0,120м3, fs=40 Гц. При работе от усилителя с нулевым выходным сопротивлением (Rg=0) Qt головки (см. [34]) составит 0,3.

Отметим на оси абсцисс точку Qt=0,3, проведем через нее пер-

пендикулярную оси прямую и найдем ординаты точек пересечения прямой с кривыми в верхнсй и нижней частях номограммы: Vas/V=3, fb/fs=1,25, f3/fs=1,47. Подставляя в полученные отношения измеренные значения параметров головки Vas=0,120м3, fs=40 Гц, находим: V=0,04 м3, fb=50 Гц, f3=59 Гц. Таким образом, если не принимать мер к дополнительному регулированию Qt, для получения гладкой частотной характеристики громкоговорителя заданную головку достаточно поместить в ящик-фазо- инвертор объемом 0,04 м3 и настроить его на частоту 50 Гц. Частота среза громкоговорителя при этом окажется равной 59 Гц.

Пример 2. Для той же исходной головки с Qa=3,2, Qe=0,33, Vas=0,120м3, fs=40 Гц требуется так рассчитать параметры ящика- фазоинвертора, чтобы частота среза громкоговорителя оказалась равной 35 Гц. При оговоренной частоте среза расчет начинается с определения f3/fs. В рассматриваемом случае f3/fs=0,875. Далее через точку с ординатой 0,875 на кривой f3/fs проводится прямая, перпендикулярная оси абсцисс, и определяются координаты точек пересечения ее с кривыми Vas/V и fb/fs , т. е. Qt=0,415, Vas/V=1.05, fb/fs =0.93. Подставляя в полученные отношения значения параметров головки Vas=0,12м3, fs=40 Гц, находим V=0,114 м3, fb=37 Гц.

Следовательно, для того чтобы получить гладкую частотную ха- рактеристику громкоговорителя с частотой среза f3=35 Гц, объем ящика- фазоинвертора должен составлять 0,114 м3, а частота настройки - 37 Гц. Кроме того, поскольку требуемое значение общего Q головки отличается от измеренного (при работе от усилителя с нулевым выходным сопротивлением Qt=0.3), для достижения желаемой формы частотной

характеристики потребуется дополнительное регулирование этого параметра.

Пример 3. Дана низкочастотная головка (Qa=3,2, Qe=0,33, Vas=0,12м3, fs=40 Гц) и задан объем акустического оформления

19

V=0,06 м3. Требуется рассчитать громкоговоритель, обладающий гладкой частотной характеристикой.

Определим отношение Vas/V =2. Через точку с ординатой 2 на кривой Vas/V проведем прямую, перпендикулярную оси абсцисс, и найдем координаты точек пересечения ее с кривыми fb/fs и f3/fs : Qt=0,345; fb/fs=1,1; f3/fs=1,2. Подставляя в последние отношения значения параметров головки, находим fb=44 Гц, f3=48 Гц.

Таким образом, чтобы с данной головкой и в ящике оговоренных размеров получить гладкую частотную характеристику громкоговорителя, потребуется настроить ящик-фазоинвертор на частоту fb=44 Гц и с помощью средств регулирования довести общее Q головки до значения

0,345.

Способы регулирования Qt

Как можно было убедиться из рассмотренных примеров, при

построении громкоговорителя с заданной частотной характеристикой в общем случае требуется регулирование Qt головки. Принципиальная возможность управления Qt видна из анализа эквивалентной схемы рис.3 и выражений (10), (19), (34). Совершенно очевидно, что общее Q головки в

значительной степени определяется выходным сопротивлением усилителя Rg. Способ регулирования Qt с помощью подбора необходимого значения выходного сопротивления усилителя является универсальным, поскольку позволяет как уменьшить (при Rg<0), так и увеличить (при Rg>0) значение Qt головки. Необходимое выходное сопротивление усилителя определяется следующим образом:

é	QtQa			ù		(42)
Rg = Re ê				- 1ú	,
	(Q - Q	)Q	e
ë	a t			û

где Qa и Qe — измеренные значения; Qt — требуемое значение общего Q головки.

При таком способе регулирования Qt для примеров 2 и 3 (см. стр. 19) потребовались бы усилители с выходными сопротивлениями, составляющими 0,445 и 0,17 сопротивления головки постоянному току Re.

На практике для головок с небольшими и слабыми магнитами измеренные значения Qe оказываются столь велики, что Qt при Rg=0 вообще не попадает в область значений, указанную на номограмме. Требуемое значение Qt для таких головок можно получить, используя усилители с отрицательным выходным сопротивлением. Сопротивление громкоговорителя во всем частотном диапазоне обычно не ниже Re, поэтому условием стабильной работы усилителя можно считать Re+Rg>0. Необходимое значение Rg<0 достигается введением в схему усилителя

отрицательной обратной связи по напряжению и положительной обратной связи по току (обратной связи по напряжению, пропорциональному выходному току). Замена знака обратной связи приводит к изменению

знака Rg.

При очевидных достоинствах способ управления Qt с помощью

изменения выходного сопротивления усилителя обладает существенным недостатком. Им можно воспользоваться только тогда, когда ведется одновременное проектирование громкоговорителя и усилителя, при

20