Н. Диогарди.
Чистота передачи речи и музыки, с оттенком, характерным для каждого инструмента, зависит не только от усилителя, но и от мембраны (диффузора), а также от механизма громкоговорителя. Симметричные системы громкоговорителей работают наиболее чисто.
В новом симметричном четырехполюсном громкоговорителе, описываемом в настоящей статье, электромагнитная система расположена так, что механизм обладает наивысшей чувствительностью.
Механизм громкоговорителя состоит из: 1) двух подковообразных магнитов; 2) четырехполюсной рамки; 3) двух катушек; 4) вибратора (язычка); 5) регулирующего винта; 6) латунного основания и болтиков для крепления механизма.
Подковообразные магниты изготовляют из лучшей стали сечением 12 × 10 мм по размерам, указанным на рис. 1. Их лучше заказать в любой слесарно-механической мастерской за недорогую плату. При собственноручном изготовлении магнитов, стальные брусочки нагревают до красного каления и выгибают по приготовленному ранее шаблону; затем их обрабатывают острым напильником, просверливают необходимые отверстия и вновь твердо закаливают.
Брать старые подковообразные магниты от всевозможных индукторов, магнето и т. д. и приспосабливать к ним весь механизм не рекомендуется.
Наиболее кропотливой работой в изготовлении механизма громкоговорителя является сборка четырехполюсной рамки из листового железа. Берут тонкое трансформаторное железо или обыкновенную отожженную жесть, например, от консервных банок и вырезывают Г-образные шаблончики по рис. 2-б. В местах «а» просверливают отверстия диаметром от 1 до 1,5 мм. Из этих шаблончиков, посредством боковых латунных пластинок «ж» длиною 46 мм, шириною 3 мм, толщиною 1,5 мм и проволочных шпилек, расклепанных в отверстиях «а», скрепляют верхнюю часть рамки, представленную в готовом виде на рис. 3.
Нижнюю часть рамки изготовляют по тем же размерам, точно так же, как и верхнюю, но с придатком сердечника «Т» для катушки громкоговорителя. Фасонные шаблончики вырезают по форме и размерам, указанным на рис. 2 и 4 в количестве 50—60 штук (по 30 пластинок на каждый башмачок) в зависимости от толщины железа, чтобы общая толщина железа равнялась 8 мм.
Как те, так и другие шаблончики с обеих сторон покрываются шеллачным или асфальтовым лаком и просушиваются. При сборке отдельные пластинки складываются друг с другом между латунных полосок; в отверстия «а», как было указано ранее, продевают проволочные медные шпильки, концы которых с обеих сторон расклепывают (рис. 5).
Полученные таким образом сердечники тщательно обчищают напильником, пригоняя плотно одну часть к другой и, главным образом, особенно точно выравнивают зазор D (рис. 6). Эти плоскости должны быть строго параллельны, а высота щели отнюдь не должна превышать 2 мм (рис. 6).
Катушки L и L1, соответственно размерам сердечников «Т» — рис. 7 склеивают столярным клеем из тонкого, но плотного картона. Намотка катушек очень удобно производится при помощи дрели или другого специального станочка, из медной, изолированной шелком или эмалированной проволоки диаметром 0,05 мм в количестве 7 000—8 000 витков. При данных размерах на каждой катушке эмалированной проволоки 0,05 мм диаметром уложилось 7 850 витков.
Начало и конец обмоток выпускаются мягким проводничком длиною 10—15 см. Все пайки при намотке, во избежание разъедания кислотой, следует делать исключительно канифолью.
По окончании намотки, для предохранения тонкой проволоки от случайных механических повреждений, катушки обертываются 2—3 раза бумажной лентой и покрываются лаком. Обе катушки наматываются в одну сторону, а обмотки их соединяются последовательно; при неправильном соединении обмоток репродуктор работать не будет.
Язычок вибратора, рис. 8, выпиливают из мягкого отожженного железа, толщиною 1,5 мм. Поверхность его отшлифовывают наждачной бумагой. На одном конце вибратора просверливают отверстие диаметром 3 мм, а на другом укрепляют, посредством впайки, толкающий стержень-иглу, длиною 3—5 см и толщиной около 1 мм.
Кроме того, посредине вибратора со стороны противоположной игле, припаивают стопорную пружинку — полоску из упругой гартованной (откованной молотком) латуни (например, от цоколя испорченной усилительной лампы.)
Устройство регулирующего винта довольно ясно видно из рис. 9. В основании механизма просверливают соответствующих размеров отверстие, в котором нарезают резьбу или просто припаивают гайку, калиброванную по регулирующему винту.
Основание громкоговорителя — медная (латунная) пластинка, размером 6 × 8 см и толщиной 3—4 мм. Разметку отверстий в основании можно производить по рис. 10.
Пятка (упор) для крепления вибратора (см. рис. 9) состоит из болтика толщиною 3—4 мм и втулки, диаметром 10 мм. Высота пятки — 14 мм, но она определяется и подгоняется после того, как будут сделаны все остальные части. На рис. 12 показаны в отдельности все детали механизма.
Сборка механизма громкоговорителя, как видно из рис. 11 и 13, производится чрезвычайно просто. Сложенная рамка помещается между обоими магнитами, и все это парой болтиков укрепляется на основании. Единственной ошибкой при сборке частей может оказаться, — на что следует обратить особое внимание, — это обратное сложение полюсов постоянных магнитов. Магниты при сборке следует складывать одноименными полюсами, т. е. когда они не притягиваются друг к другу, но отталкиваются.
Вибратор «К» вставляется в междуполюсный зазор «D» и туго завинченной гайкой закрепляется на пятке держателя.
Регулирующий винт ввинчивается в отверстие основания до соприкосновения с балансирующей — стопорной — пружинкой. Этим сборка заканчивается.
Принцип работы симметричного четырехполюсного громкоговорителя нетрудно уяснить себе из рис. 11, где, как указывалось ранее, катушки L и L1 соединены между собой последовательно. Магнитные поля их расположены так, что при прохождении тока в одном направлении одна пара полей, например нижняя, будет складываться с полем постоянного магнита N+N и S+S, а другая пара полей вычитается N—S и S—N; при перемене направления тока, картина взаимодействия магнитных полей меняется в обратном порядке.
Язычок механизма, свободно вибрируя в воздушном зазоре, будет получать импульсы в зависимости от проходящего через обмотки катушек тока и увлекать за собой укрепленный на свободном конце вибратора бумажный конус—диффузор.
При данной системе язычок вибратора находится в нейтральном положении, так как на него действуют взаимно противоположно две равные силы — пара верхних полюсов и пара нижних. Если с помощью тока, протекающего по обмоткам, ослабить одну из них, напр., верхнюю, вибратор получит импульс за счет преобладания силы постоянного магнита в нижней паре полюсов, сложенной с магнитным полем от катушек.
Громкоговоритель, построенный на таком принципе, разумеется, может работать и с одним постоянным магнитом, но несколько слабее. Подковообразные магниты можно заменить круглыми, наподобие всем известного «Рекорда», тогда модель еще более выиграет в компактности, простоте сборки и изящества. В идеальных условиях механизм работает с одним магнитом, имеющим для рамки специальные вырезы (рис. 14), но изготовление такого магнита возможно лишь в фабричных условиях.
При наличии вибрационной иглы, механизм с одинаковым успехом может работать как с диффузором, так и с рупором при небольшой диамагнитной мембране, напр. из алюминия, слюды и т. д.
Изготовление диффузора, различные крепления механизма, а также и полный законченный вид репродуктора будут описаны в одном из ближайших номеров журнала «Радио всем», а пока всевозможные способы испытания механизма предоставляются изобретательности самих радиолюбителей: например, укрепления механизма на крышке ящика, к оконному стеклу, к тонкой фанерной дощечке стула, легкой дверце и т. д.
1) Заявочное свидетельство Комитета по делам изобретений от 19 мая 1928 г. за № 26 325.