СТЕРЕО-ТЕЛЕФОНЫ

В высококачественные стереотелефоны изготовлены на базе головок 0,25ГД-10-290 от малогабаритных радиоприемников. Их преимущества — широкий диапазон воспроизводимых частот, малые нелинейные искажения, удобная форма ушных подушек-амбушюров, хорошая изоляция от посторонних шумов и красивый внешний вид.

Прежде всего подбирают головки: проверяют, не задевают ли катушки и нет ли дребезжания. Желательно, чтобы головки были с близкими значениями резонансной частоты: совпадение формы частотной характеристики левого и правого телефонов важно для качества стереофонического устройства.

Диффузор головки состоит из двух склеенных частей: конусообразной и куполообразной. Он создает подъем на частотах 3000—4000 Гц. Это сделано специально для улучшения звучания портативных приемников.

В стереотелефонах подъем на этих частотах не нужен и даже вреден. Поэтому головки следует немного переделать: удалить купол, срезав его аккуратно лезвием. А взамен установить конус 0 30 мм с углом раствора 120°, склеенный из плотной тонкой бумаги. Его пропитывают клеем БФ-2, тщательно высушивают, а затем приклеивают непосредственно к каркасу звуковой катушки головки (рис. 1). Конус расширяет диапазон воспроизводимых телефонами частот в сторону высоких.

Конструктору предстоит решить одновременно две задачи: «растянуть» диапазон воспроизводимых частот до возможно более высоких и уменьшить неравномерность звукового давления.

Ключ к решению первой задачи в снижении массы подвишней системы и увеличении жесткости диафрагмы. Масса подвижной системы складывается в основном из масс звуковой катушки и диафрагмы. Последнюю изготавливают из материалов с небольшим удельным весом, она должна быть очень тонкой и с минимальным диаметром, но таким, чтобы его величина не отражалась на эффективности отдачи низких частот. Жесткость диафрагмы определяется материалом, а также профилем и радиусом кривизны образующей. Если жесткость недостаточна, начиная с некоторой частоты, диафрагма перестает колебаться как единое целое. Возникают колеблющиеся в разных фазах отдельные зоны, которые ухудшают отдачу диафрагмы на высоких частотах и увеличивают неравномерность характеристики. Существуют телефоны, в которых диафрагма сделана из пластмассы, например полиамида. Диафрагма Ø 60 мм из этого материала весит около 120 мг, а изготовленная из бумажной смеси — около 300 мг. Звуковая катушка будет значительно легче, если обмотку намотать алюминиевым проводом.

У телефонов неравномерность звукового давления на высоких частотах намного больше, чем на низких и средних. Когда длина волны становится соизмеримой с габаритами полости, образованной ухом и телефоном, возникают отраженные волны, которые, накладываясь на прямые, создают пики и провалы в характеристике. Чтобы уменьшить влияние этого явления, используют звукопоглощающий материал (например, поролон). который гасит колебания, отраженные от головы слушателя и корпуса телефона.

Рис. 1. Головка:

а — до переделки, б — после переделки; 1 — купол, 2 — диффузоры, 3 — конус, 4 — звуковые катушки.

Иногда для улучшения ВЧ характеристики в высококачественных стереотелефонах применяют две и более воздушные камеры, нагружающие фронтальную сторону диафрагмы. Камеры заполнены звукопоглотителем и соединены между собой кольцевыми щелями.

После установки конуса по периметру диффузородержателя приклеивают уплотнительное кольцо, вырезанное из микропористой резины толщиной 3—5 мм. Внешний диаметр кольца — 62 мм, внутренний — 56 мм. Вырезы диффузородержателя заклеивают неплотной тканью, предохраняющей диффузор от соприкосновения с расположенным внутри корпуса телефона звукопоглотителем. Он устраняет резонансные явления на высоких частотах и демпфирует акустическую систему.

На резонансных частотах амплитуда колебаний диафрагмы возрастает, вызывая увеличение звукового давления. Без демпфирования резонанса величина пика может составить больше 10 дБ. В электродинамических головных телефонах резонанс обычно возникает на частотах 400—2000 Гц. Это область наибольшей чувствительности уха, и любые искажения здесь особенно заметны. К тому же недостаточно задемпфированный телефон имеет плохую переходную характеристику. Он неполно передает звуки импульсного характера (с резко меняющимися уровнями). Это отражается на качестве стереотелефонов: появляются «призвуки», искажающие исходный сигнал.

Чтобы сгладить резонансные «всплески» и иметь хорошую переходную характеристику, у телефона в первую очередь стремятся уменьшить добротность головки (она должна быть близка к 1).

Демпфирование головных телефонов должно обеспечиваться в основном за счет самой конструкции подвижной системы. В некоторых моделях в зазор магнитной системы помещают специальную смазку, например вязкую кремнийорганическую жидкость. Катушка погружена в нее частично. Смазка имеет высокую теплопроводность, поэтому звуковая катушка, намотанная тонкой проволокой, не перегревается.

Воспроизведение низших звуковых частот и удобство эксплуатации телефонов во многом зависят от конструкции амбушюров. Они должны быть мягкими, эластичными, плотно прилегать к уху, обеспечивая тем самым не только герметизацию, но и удобство в работе.

Амбушюры изготавливают из поролона, обшитого кожзаменителем. В некоторых конструкциях телефонов амбушюры выполнены в виде пластичного непроницаемого «пузыря», наполненного вязкой жидкостью.

Между ухом и диафрагмой телефона необходима полная герметичность: диафрагма и корпус не должны пропускать воздух, а амбушюры плотно прилегают к голове слушателя. На практике утечка воздуха вызывает снижение звукового давления в низкочастотной области. В то же время происходит увеличение амплитуды колебаний диафрагмы, вносящее дополнительные искажения.

С другой стороны, массивные амбушюры, обеспечивая большую воздухонепроницаемость, вызывают раздражение и ощущение глухоты, тесноты, особенно при длительном прослушивании. Поэтому здесь приходится идти на компромисс между качеством, удобством эксплуатации и стоимостью наушников.

В. СКЛЯРОВ, инженер