RU2030845C1

RU2030845C1 - Sound reproducing device incorporating electromechanical feedback

Info

Publication number: RU2030845C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Георгиевич Гимпельсон; Владимир Аронович Левенко
Original assignee: Владимир Георгиевич Гимпельсон; Владимир Аронович Левенко
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1990-05-24
Publication date: 1995-03-10

Abstract

FIELD: electroacoustics. SUBSTANCE: device has electrodynamic head with sound coil and diaphragm, negative feedback coil, input adder, and low-frequency amplifier. In addition, device is provided with two resistors and two magnetically coupled coils first of which is connected in parallel with first resistor and in series with second resistor. Starting lead of first coil is connected to low-frequency amplifier output. Starting lead of second coil is connected to input adder input. Negative feedback coil is fixed in position on sound coil of electrodynamic head. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке звукопроизводящих устройств высокой точности. The invention relates to radio engineering and can be used in the development of high-precision sound-producing devices.

Для высокоточного воспроизведения звука используют устройства, включающие либо многоканальные усилители, либо одноканальные усилители низкой частоты с разделительными фильтрами и многополосные акустические системы. Многополосные акустические системы в свою очередь содержат низко-, средне- и высокочастотные электродинамические головки [1]. Известны также звуковоспроизводящие устройства с электромеханической обратной связью. Для формирования сигнала обратной отрицательной связи они содержат мостовые датчики ЭДС звуковой катушки электродинамической головки и датчики скоростного типа с катушкой обратной отрицательной связи [2]. For high-fidelity sound reproduction, devices are used that include either multi-channel amplifiers or single-channel low-frequency amplifiers with isolation filters and multiband speakers. Multiband speakers in turn contain low-, medium- and high-frequency electrodynamic heads [1]. Also known are sound reproducing devices with electromechanical feedback. To generate a negative feedback signal, they contain bridge EMF sensors of the voice coil of the electrodynamic head and speed sensors with a negative feedback coil [2].

Основным источником частотных и нелинейных искажений в акустических системах являются электродинамические звукоизлучающие головки. Введение обратной отрицательной связи уменьшает искажения в их работе пропорционально коэффициенту усиления в цепи обратной связи. Общим недостатком известных звуковосрпоизводящих устройств является то, что электродинамические звукоизлучающие головки в них вообще не охвачены обратной отрицательной связью, либо обратной связью охвачены лишь низкочастотные электродинамические головки, воспроизводящие приблизительно 2% спектра звуковых частот. Охват среднечастотных и высокочастотных электродинамических головок обратной отрицательной связью не осуществим из-за механических резонансов известных датчиков и фазовых сдвигов их выходных сигналов, а также из-за невозможности полной сбалансировки мостовых схем. The main source of frequency and non-linear distortions in acoustic systems are electrodynamic sound-emitting heads. The introduction of negative feedback reduces the distortion in their work in proportion to the gain in the feedback circuit. A common drawback of known sound-producing devices is that the electrodynamic sound-emitting heads in them are not at all covered by negative feedback, or only low-frequency electrodynamic heads, reproducing about 2% of the spectrum of sound frequencies, are covered by feedback. Coverage of the mid-frequency and high-frequency electrodynamic heads by negative feedback is not feasible due to mechanical resonances of the known sensors and phase shifts of their output signals, as well as the impossibility of completely balancing bridge circuits.

Наиболее близким по технической сущности из известных звуковоспроизводящих устройств является устройство с датчиком электромеханической связи скоростного типа, состоящим из дополнительной магнитной системы и катушки обратной отрицательной связи, жестко соединенной с диафрагмой головки громкоговорителя [2]. The closest in technical essence of the known sound reproducing devices is a device with a high-speed type electromechanical sensor, consisting of an additional magnetic system and a negative feedback coil, rigidly connected to the diaphragm of the loudspeaker head [2].

Однако это устройство имеет сложную механическую конструкцию, не обеспечивающую жесткое соединение катушки обратной отрицательной связи со звуковой катушкой и диафрагмой электродинамической головки, и эффективно воспроизводит лишь узкую полосу частот 20-500 Гц. However, this device has a complex mechanical design that does not provide a rigid connection of the negative feedback coil with the voice coil and the diaphragm of the electrodynamic head, and effectively reproduces only a narrow frequency band of 20-500 Hz.

Целью изобретения является повышение качества звуковоспроизведения за счет расширения частотного диапазона. Звуковоспроизводящее устройство, выполненное по изобретению, имеет минимальные нелинейные искажения и не имеет фазовых искажений акустического сигнала, связанных как с наличием в известных акустических системах нескольких пространственно разнесенных узкополосных электродинамических головок, так и разделительных фильтров перед ними, и может с успехом применяться в цифровой звуковой аппаратуре. The aim of the invention is to improve the quality of sound reproduction by expanding the frequency range. A sound reproducing device made according to the invention has minimal non-linear distortion and does not have phase distortion of the acoustic signal associated with the presence of several spatially separated narrow-band electrodynamic heads and separation filters in front of known acoustic systems, and can be successfully used in digital sound equipment .

Это достигается тем, что в звуковоспроизводящее устройство с электромеханической обратной связью, содержащее электродинамическую головку со звуковой катушкой и диафрагмой, катушку обратной отрицательной связи, входной сумматор и усилитель низкой частоты, дополнительно введены два резистора и две магнитосвязанные катушки, первая из которых включена параллельно первому резистору и последовательно со вторым резистором, начало обмотки первой катушки соединено с выходом усилителя частоты, а начало обмотки второй катушки с входом входного сумматора, причем катушка обратной отрицательной связи жестко закреплена на звуковой катушке электродинамической головки. This is achieved by the fact that in an electromechanical feedback reproducing device containing an electrodynamic head with a voice coil and a diaphragm, a negative feedback coil, an input adder and a low-frequency amplifier, two resistors and two magnetically coupled coils are added, the first of which is connected in parallel with the first resistor and in series with the second resistor, the beginning of the winding of the first coil is connected to the output of the frequency amplifier, and the beginning of the winding of the second coil with the input input a combiner, wherein the negative feedback coil rigidly fixed to a voice coil electrodynamic driver.

На чертеже представлена схема звуковоспроизводящего устройства с электромеханической обратной связью. The drawing shows a diagram of a sound reproducing device with electromechanical feedback.

Звуковоспроизводящее устройство с электромеханической обратной связью содержит входной сумматор 1, усилитель 2 низкой частоты, электродинамическую головку со звуковой катушкой и диафрагмой 3, катушку обратной 4 отрицательной связи, резисторы 5 и 6, магнитосвязанные катушки 7 и 8. A sound reproducing device with electromechanical feedback contains an input adder 1, a low-frequency amplifier 2, an electrodynamic head with a voice coil and diaphragm 3, a negative feedback coil 4, resistors 5 and 6, magnetically connected coils 7 and 8.

Звуковоспроизводящее устройство работает следующим образом. Sound reproducing device operates as follows.

Входной сигнал суммируется с сигналами обратной отрицательной и обратной положительной связей на входном сумматоре 1. Полученный суммарный сигнал усиливается по мощности усилителем 2 и подается на звуковую катушку электродинамической головки 3. В катушке 4, жестко закрепленной на звуковой катушке электродинамической головки 3, находится индуктированная ЭДС от изменения потока сцепления катушки и ЭДС взаимоиндукции. Через неподвижную катушку 7 протекает ток, пропорциональный току в звуковой катушке электродинамическорй головки, ограничиваемый по величине резистором 5. В неподвижной катушке 8 положительной обратной связи, магнитосвязанной с катушкой 7, наводится ЭДС взаимоиндукции, а индуктированная ЭДС не наводится. Напряжения с катушек 4 и 8 поступают на входной сумматор 1, где они алгебраически суммируются с входным сигналом и в результате в качестве сигнала обратной связи действует только индуктированная в катушке обратной отрицательной связи 4 ЭДС, несущая информацию о движении звуковой катушки электродинамической головки 3. Для коррекции частотной характеристики положительной обратной связи используется резистор 6, образующий с катушкой 7 частотно-зависимую цепочку. The input signal is summed with the feedback signals of negative and positive feedback at the input adder 1. The resulting total signal is amplified by the power of the amplifier 2 and fed to the voice coil of the electrodynamic head 3. In the coil 4, rigidly mounted on the voice coil of the electrodynamic head 3, is the induced EMF from changes in the cohesion flow of the coil and the mutual induction EMF. A current flowing through the stationary coil 7 is proportional to the current in the voice coil of the electrodynamic head, limited in size by the resistor 5. In the stationary positive coil 8, magnetically coupled to the coil 7, the mutual induction EMF is induced, and the induced EMF is not induced. The voltages from coils 4 and 8 are fed to the input adder 1, where they are algebraically summed with the input signal, and as a result, only the emf induced in the negative feedback coil 4 acts as a feedback signal and carries information about the movement of the voice coil of the electrodynamic head 3. For correction the frequency response of the positive feedback, a resistor 6 is used, which forms a frequency-dependent chain with coil 7.

Claims

A SOUND PLAYER WITH ELECTROMECHANICAL FEEDBACK, containing an electrodynamic head with a voice coil and a diaphragm, a negative feedback coil, an input adder and a low frequency amplifier, characterized in that, in order to improve the quality of sound reproduction by expanding the frequency range, two resistors are introduced into it magnetically connected coils, the first of which is connected in parallel with the first resistor and in series with the second resistor, the beginning of the winding of the first coil is connected output low frequency amplifier, and the second coil winding start - of the input adder input, said negative feedback coil rigidly fixed to a voice coil electrodynamic driver.