Расчет параметров громкоговорителя - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Определение звуковой катушки и параметров магнитного зазора громкоговорителя. Расчет диффузора, гибкой подвески, магнитной системы и внешнего оформления устройства. Определение звукового давления. Расчет частотной характеристики громкоговорителя.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЯ
1.1 Исходные данные для расчета некоторых параметров громкоговорителя
1.2 Расчет звуковой катушки и параметров магнитного зазора
1.7 Расчет частотной характеристики громкоговорителя
1. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЯ
1.1 Исходные данные для расчета параметров громкоговорителя
громкоговоритель диффузор звуковое давление
· Номинальная электрическая мощность Р = 1 Вт;
· Полное электрическое сопротивление громкоговорителя z = 4 Ом;
· Номинальный диапазон частот fн = 100 Гц fв= 8000 Гц;
· Коэффициент нелинейных искажений на частоте f = fн kf = 10;
· Среднее стандартное звуковое давление Pст = 0.3 Па;
· Тип внешнего оформления - открытый ящик.
Определим принадлежность громкоговорителя до одного из трех классов громкоговорителей. Так как fн = 100 < 300 Гц и fв= 8000 5000 Гц, то данный громкоговоритель является широкополосным.
Найдем частоту резонанса механической системы f0:
Определим допустимую амплитуду смещения подвижной части системы на резонансной частоте xm:
xm = xm03 = 1.510-33= 1.389510-3 м.
xm0 - допустимая амплитуда смещения (для громкоговорителя мощностью 1 Вт на резонансной частоте f0 = 1000 Гц). Графики зависимости xm0(kf) приведены на рис.1.
1.2 Расчет звуковой катушки и параметров магнитного зазора
· Номинальная электрическая мощность Р = 1 Вт;
· Полное электрическое сопротивление громкоговорителя z =4 Ом;
· Максимальная амплитуда смещения xm = 1.3910-3 м.
Определяем мощность, которая рассеивается единицей площади боковой звуковой катушки:
Для этого по графику зависимости (xm) (рис.2) находим минимальное допустимое, при заданной амплитуде смещения xm, значение ширины свободного воздушного зазора bз, от размера которого зависит скорость теплообмена и допустимая удельная мощность, которая рассеивается единицей поверхности. Величину Руд находим по графику зависимости Руд() (рис.3).
Рассчитаем площадь боковой поверхности звуковой катушки:
Выбираем отношение диаметра катушки к её высоте:
Определяем диаметр звуковой катушки и её высоту:
Найдем диаметр керна магнитной системы:
dk = - 2= 0.008 - 20.810-3 = 0.008м.
Принимаем ближайшее номинальное значение диаметра керна согласно с
ГОСТ - 9010 - 59 таким, что равняется 10, 12, 15, 17, 20, 35, 40.
Определяем диаметр звуковой катушки через заданное значение её электрического сопротивления:
Выбираем согласно данному ряду dk = 0.01 м., тогда
= dk + 2 = 0.01 + 20.810-3 = 0.01036м.
Определим диаметр провода звуковой катушки через значение её электрического сопротивления:
n - число слоев обмотки звуковой катушки (принимаем n= 4 );
- удельное сопротивление провода для меди ( = 1.7510-8 Омм).
Sп - площадь поперечного сечения провода Sп = = 9.510-9 м2.
Найденное значение плотности тока сравним с допустимым, найденным по графику зависимости (рис.4). Из графика зависимости видно, что найденное значение не превышает допустимое.
Рассчитаем количество витков звуковой катушки:
Q = 0.85…0.95 - коэффициент заполнения.
Найдем длину провода звуковой катушки и рассчитаем сопротивление звуковой катушки согласно с формулой:
Выбором dп, W, lп добиваемся, чтобы R = (0.8…1.95)zвх.
lп = W, тогда с вышеуказанными условиями рассчитаем длину провода lп =2.34 м
Определим массу звуковой катушки как сумму масс провода и каркаса mк: mп = lпSпп = 0.00020кг.,
п - плотность материала провода (плотность меди п = 8.9103 );
hк - высота каркаса звуковой катушки hк = 3= 0.006 м.,
к - плотность материала каркаса к = 850 ,
?к - толщина каркаса ?к = 0.15 мм = 0.00015 м.
Определим толщину звуковой катушки:
Определим ширину магнитного зазора:
Выберем высоту магнитного зазора для громкоговорителя:
· Рабочий диапазон частот 5000…10000 Гц;
· Номинальное давление Рн = 0.33 Па;
· Максимальная амплитуда смещения xm = 0.3410-3 м.;
· Частота механического резонанса fp = 3000Гц;
· Масса звуковой катушки mзк 0.0003 кг.
Выбираем материал для изготовления диффузора.
В качестве материала для изготовления диффузора используется композиция бумажной массы с плотностью д 0.9103 и значение модуля упругости такой композиции равно Е = 9109 .
Вычисляем радиус диффузора таким образом, чтобы обеспечить заданное номинальное давление Рн при заданном уровне нелинейных искажений (который определяется максимальной амплитудой xm).
· Частота резонанса подвижной системы fр = 3000 Гц;
· Масса звуковой катушки mзк 0.0003 кг;
Определим общую гибкость подвески при помощи известного значения частоты механического резонанса:
Распределяем гибкость между элементами подвески - воротом и центрирующей шайбой сш. для широкополосного громкоговорителя выполняется следующее условие:
Считая, что гибкость и сш соединены последовательно, получаем:
Для изготовления гофра будем использовать Целюлоза сулфатная беленая 30-70%
Находим ширину гибкого ворота по формуле:
k3 - коэффициент, который выбирается в зависимости от профиля гофра k3 = 1,
k4 - коэффициент, который определяется отношением k4 = 1.
Задаем число гофров равным 2 и вычисляем шаг гофра:
Тогда можно выбрать тип центрирующей шайбы и материал для её изготовления, профиль шайбы и соотношение между высотой шайбы и её шагом:
материал для изготовления центрирующей шайбы - креп-шифон,
профиль центрирующей шайбы - трапециевидный,
отношение высоты шайбы к её шагу =0.
Определим ширину центрирующей шайбы bш:
Производя все расчеты с данной методикой, получаем:
Значение bш возьмем как среднее между bш1 и bш2, тогда
Определим число шагов шайбы (nш) и определим этот шаг (lш):
· Номинальное звуковое давление Рн = 0.33 Па;
· Масса подвижной системы m = 0.00047 кг,
· Длина провода звуковой катушки lп= 2.34 м;
· Ширина магнитного зазора bз = 0.001 м;
· Высота магнитного зазора hмз = 0.0028 м;
· Номинальная электрическая мощность Р = 1.2 Вт;
· Электрическое сопротивление катушки z = 4 Ом.
Расчет магнитной системы производят в три этапа, но перед началом расчетов определим основной входной параметр системы - значение магнитной индукции в зазоре Вз.
Первый этап расчета магнитной системы:
2. В качестве материала, из которого изготавливается магнит, выберем прессованный магнит ЗБА. Зададимся значениями индукции Вр и напряженности Нр для данного материала магнита:
4. Определим магнитную проводимость зазора, пользуясь формулой:
6. Определяем площадь сечения и диаметр магнитов:
Внутренний диаметр для кольцевого магнита:
7. Задаем размеры магнитопровода. Внутренний размер
Толщину верхнего и нижнего фланцев принимаем такой, что равняется высоте зазора hмз .
Второй этап расчета магнитной системы:
1. Рассчитаем проводимость всех зон рассеивания и определим полную проводимость магнитной системы:
Пм - периметр сечения магнита, который включает в себя длину внутреннего и внешнего окружностей Пм = 2(0.5 dм1 + 0.5 dм2) 0.584 м;
- внутренний диаметр кернового магнита,
2. Пользуясь кривой размагничивания В(Н), строим отношение как функцию Н (рис.6).
3. Исходя из магнитного закона Ома (Ф = gFм), рассчитаем фактическое значение отношения:
4. Пользуясь графиками = f(H) и В(Н), находим фактическую рабочую точку на кривой размагничивания и соответствующее ей значение магнитной индукции:
5. Используя магнитный закон Ома, находим:
Третий этап расчета магнитной системы:
Сравним фактическую магнитную индукцию в зазоре Вф с необходимым значением индукции Вз и фактическое значение удельной энергии 0.5 Нрф Врф с максимальным для данного материала 0.5 Нр Вр. Отклонение от этих значений не больше, чем на 10, т.е. Вф = (0.8…1.1) Вз и Нрф Врф = (0.9…1) Нр Вр, является допустимым.
Закрытый ящик представляет собой наиболее распространенный вид внешнего оформления, что используется в выносливых А.С. профессиональной аппаратуры. Хорошее качество этого оформления заключается в практически полном включении влияния излучения обратной стороны диффузора на звуковое поле внешней стороны.
В случае больших габаритов ящика к его стенкам крепятся деревянные бруски, что отображают роль рёбер жесткости.
Недостатки З.Я. : повышения резонансной частоты движущееся системы громкоговорителя, связанная с влиянием упругости закрытого объема; резко выраженное влияние резонансных частот ящика, отображенный сильной связью движущееся системы с закрытым объемом ящика.
1.7 Расчет частотной характеристики громкоговорителя
Расчет частотной характеристики позволяет также установить соответствие полученных параметров тем параметрам, которые требует техническое задание.
Расчеты выполняются, пользуясь схемой электрического аналога громкоговорителя, которая применяется в области распространенного действия диффузора (рис.7), где
Е - эффективное значение ЭДС гармонического источника электрического сигнала,
Ri - внутреннее сопротивление источника гармонического сигнала,
Rk - омическое сопротивление звуковой катушки,
Lk - индуктивность звуковой катушки,
I - эффективное значение тока в электрическом контуре,
k - коэффициент электромеханической трансформации k = Bзlп,
F - эффективное значение силы, которая действует в механическом контуре,
V0 - эффективное значение скорости, которая действует в механическом контуре,
m - механическая масса подвижной системы громкоговорителя,
c - механическая гибкость подвижной системы громкоговорителя,
R - механическое трение подвижной системы громкоговорителя,
zмп - механическое сопротивление излучения zмп = 0c0S(R + jX).
На рис.8 изображена схема эквивалентных параметров механического контура громкоговорителя:
Re - эквивалентный активное сопротивление контура,
Xe - эквивалентное реактивное сопротивление контура.
Формула для расчета звукового давления:
В данной формуле итоговое давление измеряется в Па, чтобы перевести эти значения в дБ используют следующее соотношение:
В формуле для звукового давления её составляющие можно описать так:
Bз - значение магнитной индукции в зазоре;
= 2f = 2f0, где = , можно выбрать в соответствии с рядом:
0.5, 0.8, 1, 1.2, 1.5, 2, 3.5, 7, 10, 15, 20, 30, 50.
(kl) - дифракционная поправка, обусловленная коническими размерами экрана
Ri = 0.5(Rk + Rвн), {оптимальное условие с точки зрения максимальной мощности}
Rвн - активная составляющая вносимого электрического сопротивления
Xвн - реактивная составляющая вносимого электрического сопротивления
Но, следует учитывать, что если ka2, то R = 1 и X = 0.
Зависимость звукового давления и некоторых других характеристик громкоговорителя от можно пронаблюдать в таблице 1. Частотные характеристики системы по давлению и по уровню громкости показаны на рис.9 и 10, соответственно.
При выполнении данной курсовой работы был произведен расчет громкоговорителя, некоторые параметры которого задавались в условии и, который должен был обладать определенными свойствами, а именно необходимым частотным диапазоном.
По условию указывалось, что динамический диапазон данного громкоговорителя должен находиться в пределах от 5000 Гц до 10 кГц. Резонансная частота, полученная по частотной характеристике, полностью совпадает с вычисленной резонансной частотой и составляет 3000 Гц. Полученная частотная характеристика полностью нас удовлетворяет в области высоких частот. Равенство резонансной частоты, рассчитанной и полученной из частотной характеристики, говорит о том, что общая масса и гибкость системы найдены наиболее оптимально в соответствии с заданием. Чтобы подкорректировать частотную характеристику в области высоких частот, необходимо уменьшить геометрические размеры диффузора, но это, в свою очередь, приведет к значительному ухудшению частотной характеристики в области высоких частот. Поэтому, в зависимости от того, какое условие поставлено к работе данного громкоговорителя, и следует производить данные корректировки.
Использование громкоговорителя прямого излучения для преобразования механических колебаний в акустические. Особенности устройства диффузора. Излучение пульсирующей сферы. Формула звукового давления. Зависимость коэффициента направленности от угла. контрольная работа [285,2 K], добавлен 16.11.2010
Расчет катушки индуктивности: определение ее конструкции, факторов, от которых зависит величина индуктивности. Выбор материала и обоснование конструкции. Расчет числа витков, оптимального диаметра провода, фактических параметров и добротности катушки. курсовая работа [119,6 K], добавлен 11.03.2010
Информация как разнообразие, которое один объект содержит о другом объекте в процессе их взаимодействия. Расчет пропускной способности канала. Поиск оптимального алгоритма, его обоснование и определение параметров. Анализ помехоустойчивости устройства. контрольная работа [1,0 M], добавлен 19.12.2015
Определение числа каскадов. Распределение искажений амлитудно-частотной характеристики (АЧХ). Расчет оконечного каскада. Расчет предоконечного каскада. Расчет входного каскада. Расчет разделительных емкостей. Расчет коэффициента усиления. курсовая работа [541,7 K], добавлен 01.03.2002
Расчет параметров преобразования непрерывных сообщений при их кодировании, определение ошибок и выбор соотношения между ними. Расчет характеристик системы передачи информации. Методы помехоустойчивого кодирования сообщений. Временные диаграммы процессов. курсовая работа [145,8 K], добавлен 07.07.2009
Основные параметры и характеристики, выбор режима работы транзистора. Расчет малосигнальных параметров. Определение основных параметров схемы замещения. Расчет основных параметров каскада. Оценка нелинейных искажений. Выбор резисторов и конденсаторов. курсовая работа [964,4 K], добавлен 01.10.2014
Структурная схема усилителя. Выбор транзистора, его рабочей точки и расчет параметров. Выбор и обоснование, определение параметров предоконечного и входного усилительного, а также буферного каскада. Расчет регулировки усиления проектируемого устройства. контрольная работа [347,3 K], добавлен 12.05.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет параметров громкоговорителя курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Равенство Полов Эссе
Понятие И Принципы Государственной Службы Рф Реферат
Реферат: Как повысить информационную безопасность склада
Курсовая Работа Оформление Приложения
Выбор Университета Сочинение
Реферат по теме Правительство Республики Казахстан
Реферат: Управление информационными ресурсами таможенных органов
Доклад по теме Спешнев Николай Александрович
Реферат по теме Умозаключение и его виды. Превращение и обращение
Сочинение В Формате Егэ По Тексту Корнилова
Контрольная работа по теме Великие российские правители. Крестьянская община
Реферат: Система работы преподавателя-организатора курса ОБЖ по сохранению и укреплению здоровья учащихся в образовательном учреждении. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Міхновський Микола Іванович 2
Как Поставить Точки В Реферате В Содержании
Қаһар Романы Эссе Жазу
Курсовая Работа На Тему Стратегии Диверсификации
Реферат: Роль художественной литературы в духовно-нравственном развитии будущего офицера
Реферат: Abraham Lincoln 6 Essay Research Paper Abraham
Эссе На Тему Профессиональная Деформация
Контрольная работа: Финансовая деятельность предприятия
Особенности автоматизации бухгалтерского учета внешнеэкономической деятельности - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Сущность функции контроля, субъекты осуществления контроля в органах внутренних дел - Государство и право дипломная работа
Дискретная обработка сигналов и цифровая фильтрация - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа