Участник:Tadoritz/Черновик

Громкоговоритель — устройство для преобразования электрических сигналов в акустические, то есть в звук. Самый распространённый тип — электродинамический громкоговоритель, который похож по устройству на динамический микрофон, но, наоборот, создаёт звук из электрического сигнала.

Громкоговоритель содержит акустическое оформление, обычно в виде ящика, которое повышает эффективность излучения.

Терминология

Уличные рупорные громкоговорители

Громкоговорителем называют и непосредственно излучатель (головку громкоговорителя), и акустическую систему в целом[1].

В технической литературе громкоговорителем обычно называли одиночный излучатель, а многополосные громкоговорители получали уточняющие названия «акустическая система», «звуковая колонка», «студийный контрольный агрегат» и т.д. В середине 1970-х годов для излучателя появился термин «головка громкоговорителя», а громкоговорителем предложили называть систему в целом[К 1][3][4][5]. Тем не менее, громкоговорителем в основном продолжают называть одиночный излучатель, поэтому термин надо интерпретировать исходя из контекста[6][7].

Головка громкоговорителя — электроакустический преобразователь без любого акустического оформления (например, в виде ящика).

Акустическая система — устройство, состоящее из одной или нескольких головок громкоговорителя, акустического оформления и других частей[8][9]. Советская классификация может отличаться[К 2].

По крайней мере до первой половины 30-х годов наряду с термином «громкоговоритель» употреблялось и слово «говоритель»[14]. В первой половине XX века в качестве синонима также использовался термин «репродуктор»[15][16].

Строго говоря, громкоговоритель излучает звук в окружающее пространство и это отличает его от телефонов (излучателей наушников), рассчитанных на контакт с ушами.

Современное употребление

Термин «громкоговоритель» вне технической литературы относится преимущественно к мегафонам, радиоточкам (проводному радио), системам оповещения и системам громкой связи[англ.]. Это касается уличных всепогодных громкоговорителей, речевых оповещателей (громкоговорителей), громкоговорителей системы оповещения и управления эвакуацией и громкоговорителей автоматизированной системы централизованного оповещения. Уличный громкоговоритель часто имеет рупорное исполнение и в просторечии называется «колокол».

История

Развитие громкоговорителя тесно связано с сопутствующими технологиями: зачем нужны громкоговорители, когда радио ещё не существует? Как озвучить массовое мероприятие с громкоговорителем, но без радиоламп? Как усиливать сигнал с пластинки, когда нет электрических звукоснимателей? Ради чего создавать многополосные системы и отказываться от эффективного рупора, когда низкие и высокие частоты теряются ещё при записи? Во всех случаях находился ответ, но всё-таки в первые годы применение громкоговорителей было ограничено.

В 1861 году Филипп Рейс разработал свой телефон, в его конструкции был излучатель, работающий за счёт магнитострикции. Телефон справлялся с передачей музыкальных тонов, но речь передавал с переменным успехом[17]. В 1876 г. Александр Белл запатентовал электромагнитную головку[18] (капсюль) как одну из составных частей своего телефона, а в 1877 г. конструкция была усовершенствована Вернером фон Сименсом.

Другое направление — пневматические усилители звука. Усиление звука за счёт сжатого воздуха присутствовало в патенте на фонограф «Aerophone» Томаса Эдисона (1878) и в конструкции Хораса Шорта, которая стала известна как «Auxetophone» после продажи прав Чарльзу Парсонсу (1903)[19]. Граммофоны с пневматическим усилением стали производиться несколькими компаниями, включая Victor и Pathé. Они нашли лишь ограниченное применение из-за большой цены и нерегулируемой громкости. Разновидности подобных систем использовались в звукоусилительных установках (для больших площадей, стадионов и т. п.), в кинотеатрах и, позднее, в мощных генераторах шума, в том числе для тестирования космического оборудования перед установкой на ракеты[20].

Первые динамики

Первый экспериментальный громкоговоритель с подвижной катушкой разработан в 1898 году Оливером Лоджем[21]. В 1915 году конструкция Питера Йенсена[англ.] и Эдвина Придхэма положила начало практическому применению динамиков[22]. Они дали изобретению название «Magnavox» (лат. «Громкий голос»), а в 1917 году так стала называться их компания. Как и раньше, использовался рупор для усиления звука, издаваемого небольшой мембраной. Йенсен и Придхэм не смогли заинтересовать крупные компании вроде AT&T, они занялись звукоусилительными установками[англ.] в Калифорнии, а после разрабатывали громкоговорители для радио[23][24].

В 1925 году открыты принципы, позволяющие создавать динамики прямого излучения (то есть безрупорные) с широкой полосой пропускания[25]. Их описали Честер Райс[англ.] с Эдвардом Келлогом[англ.] из General Electric и, независимо от них, Эдвард Венте[англ.] из Bell Labs[К 3]. Фактически, появились динамики современной конструкции. Впрочем, эти динамики отличались магнитами. Крупные и сильные постоянные магниты были редкостью до 1950-х годов, поэтому обычно использовали электромагниты. Помимо создания магнитного поля, обмотку электромагнита (катушку подмагничивания или, иначе, возбуждения) остроумно использовали в цепи усилителя. Её второе назначение — фильтрация напряжения питания, она играет роль дросселя и уменьшает пульсации выпрямленного тока.

Первые акустические системы

В 1930-х годах для расширения диапазона частот и увеличения громкости стали производить двух- и трёхполосные системы со множеством излучающих головок[26]. В 1937 году Metro-Goldwyn-Mayer представляет двухполосную акустическую систему, которая заметно улучшила звук в кинотеатрах, она известна как «рупор Ширера»[27]. В ней было четыре 15-дюймовых головки, кроссовер с частотой раздела 375 Гц и один многоячеечный рупор с двумя компрессионными головками для высоких частот.

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.

Классификация громкоговорителей

По способу излучения звука
По диапазону частот

Акустическая система

Перенести сюда статью Акустическая система. Раскрыть "другие части", опущенные выше.

Акустическое оформление

Рупорные системы

Перенести сюда рупорные громкоговорители.

Количество полос

Активные и пассивные системы

Акустические системы с трансформаторным входом

Подключение

Примечания

Комментарии
  1. В книге «Юный радиолюбитель» в издании 1979 года говорится: «Электродинамические громкоговорители или, сокращенно, динамики. Сейчас их принято называть головками громкоговорителя прямого излучения, а громкоговорителем — совокупность всех элементов звуковоспроизводящего устройства»[2]. В предыдущем издании 1972 года динамические головки ещё называются громкоговорителями.
  2. В контексте ГОСТ 16122-87 акустические системы были именно домашними системами[10] и это отражалось в названиях: например, домашней акустикой была 35 АС-212, но не 15 КЗ-8 или АКМ-2. Стандарт на громкоговорящую связь имел другое определение[11]. Многополосные системы до середины 70-х назывались акустическими агрегатами[12][13].
  3. В научной статье doi:10.1109/T-AIEE.1925.5061127 и в патенте US 1,812,389, соответственно.
Источники
  1. IEC 60050-801, с. 66: «Термин "громкоговоритель" применим к головке громкоговорителя, a также к акустической системе».
  2. Борисов В. Г. Юный радиолюбитель. — 6-е изд. — 1979. — С. 156.
  3. Объяснение терминов ... в связи с введением в действие ГОСТ 16122-70 и 9010-73 // Радио. — 1974. — № 9. — С. 63.«Что теперь следует называть громкоговорителем? Громкоговорителем называют электроакустический преобразователь ... в целом. Составными частями громкоговорителя, кроме одной или большего числа головок, является акустическое оформление»
  4. ГОСТ 24214-80, Термины: 44. Громкоговоритель, 47. Головка громкоговорителя.
  5. ГОСТ 16122-87, Приложение 3 (справочное).
  6. Алдошина И. А. Громкоговорители, часть 1 // Музыкальное оборудование. — 2007. — № 9.
  7. Алдошина И. А. Электродинамические громкоговорители. — Радио и связь, 1989. — С. 4.
  8. IEC 60050-801, с. 69.
  9. Куликовский А. А. Справочник по радиоэлектронике. — 1968. — Т. 2. — С. 166.«Один или несколько громкоговорителей в совокупности с оформлением и акустическим объёмом составляют акустическую систему»
  10. ГОСТ 16122-87, 21. Акустическая система.
  11. ГОСТ 24214-80, 60. Акустическая система ГГС.
  12. Объяснение терминов ... в связи с введением в действие ГОСТ 16122-70 и 9010-73 // Радио. — 1974. — № 9. — С. 63.«Громкоговоритель с несколькими головками ранее называли акустическим агрегатом».
  13. Куликовский, 1968, с. 169: «Акустическим агрегатом называют систему из одного или нескольких различных ... громкоговорителей, установленных в одном футляре».
  14. Цысковский В. К. Индукторный говоритель // Радиофронт. — 1932. — № 9. — С. 41-42.
  15. Большая советская энциклопедия. — 1-е изд. — 1930. — Т. 19. — С. 439.«Громкоговоритель, или репродуктор, является мощным телефоном» (телефон как излучатель телефонного аппарата или наушников).
  16. Регирер Е. И. Граммофонная пластинка. — 1940. — С. 632.«Конечным этапом электрического воспроизведения является репродуктор»
  17. The Forgotten Johann Philipp Reis. Integrated Network Cables. Дата обращения: 20 января 2020.
  18. US Patent 174,465, p. 3 — «the armature ... is attached to the center of a stretched membrane» — именно электромагнитная головка.
  19. Hillandale News 96 pp. 158-165.
  20. The Auxetophone & Other Compressed-Air Gramophones. Дата обращения: 20 января 2020.
  21. Loudspeaker History. Дата обращения: 20 января 2020.
  22. Kornum, Rene. The loudspeaker is 100 years old (дат.). Ingeniøren (4 ноября 2015).
  23. Peter L. Jensen and the Magnavox Loudspeaker. Дата обращения: 20 января 2020.
  24. Birger Schneider. When the President catapulted loudspeakers to market in 1919 - 100 Years ago.
  25. Rice-Kellog. Дата обращения: 20 января 2020.
  26. Spanias, Andreas; Ted Painter; Venkatraman Atti. Audio Signal Processing and Coding. — Wiley-Interscience, 2007. — P. xv. — ISBN 978-0-470-04196-3.
  27. Lansingheritage.com: (1937 brochure image) The Shearer Horn System for Theatres
Стандарты
Prefix: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Portal di Ensiklopedia Dunia

Kembali kehalaman sebelumnya