Чтобы понять принцип действия электропроигрывателя граммофонных гластинок, следует усвоить некоторые сведения из области акустики.
Мальчик, пробегая вдоль железной решётки, прижимает конец палки к её прутьям. Получается прерывистый и резкий звук.
Этот звук может быть более или менее высоким в зависимости от того, насколько часто поставлены в решётке прутья, а также от скорости движения по ним палки.
В дальнейших примерах мы будем принимать во внимание только одну определённую скорость движения палки по прутьям, иначе говоря, — одну скорость вращения диска электропроигрывателя или патефона с пластинкой, а именно 78 оборотов в минуту. (Сейчас выпускаются проигрыватели, рассчитанные также на проигрывание пластинок со скоростью 45 и 33 оборота в минуту).
Мальчик повторяет свой опыт, но на этот раз он проводит палкой по стене с вертикальными бороздами. Слышится сильный грохот.
Если провести палкой по волнисто-изогнутому стальному листу, тоже раздаётся грохот.
Мальчик закрепил палку в точке Б с помощью кронштейна, вбитого в стену дома (точка А). Нижний конец палки упирается в волнисто-изогнутый стальной лист. Когда мальчик тянет на себя этот лист, нижний конец палки колеблется. Такие же колебания совершает и верхний, изогнутый конец В палки.
К концу В палки прикреплена круглая тонкая пластинка. Она колеблется вместе с концом палки и издаёт при этом тихий звук. Такая пластинка называется мембраной. Издаваемый ею звук можно значительно усилить.
Для усиления звуковых (акустических) колебаний служит труба, соединённая с рупором.
Волнистый стальной лист можно заменить круглой пластинкой, на которой тоже имеются волнистые бороздки, идущие по спирали. Пластинка вращается вокруг своей оси с постоянной скоростью. Палку, которой мальчик пользовался в описанных опытах, здесь заменила стальная игла. Она прижата винтом к концу рычага, закреплённого другим своим концом в мембране (тонкий металлический диск). Острый конец иглы входит в бороздку вращающейся пластинки.
При движении конца иглы по ровной бороздке пластинки слышится шум. Но пластинка даст чистые и громкие звуки, подобные звукам различных музыкальных инструментов, если эти звуки Ьудут на ней записаны (наиграны).
Для такой записи можно использовать изображённый на рисунке аппарат. Когда находящийся перед рупором человек начинает говорить, то возбуждаются звуковые волны, вызывающие колебания тонкой мембраны. Соединённая с мембраной игла колеблется в такт со звуками речи и нарезает бороздки на вращающейся пластинке из достаточно мягкого материала.
Бороздки получаются волнистыми. Во время перерыва в речи нарезаются ровные, а не волнистые бороздки. Таким путём можно записать на пластинке точную копию звуков речи (или музыки).
С изобретением электрической «мембраны», так называемого звукоснимателя, качество воспроизведения звуков с граммофонных пластинок значительно повысилось—звуки стали более чистыми и чёткими. В звукоснимателе в результате колебаний его иглы, скользящей по бороздке пластинки, возникают слабые электрические напряжения. Эти напряжения могут быть снова превращены в звуковые колебания, если к звукоснимателю подключить наушники.
Электрические напряжения возникают на концах маленькой катушки, имеющейся в звукоснимателе электромагнитной системы. Они изменяются в такт с колебаниями иглы, которая скользит по бороздке пластинки и, значит, в такт с записанными на этой пластинке звуками. Следовательно, эти переменные напржсения звуковой частоты.
Чтобы повысить громкость воспроизведения, необходимо усилить полученные от звукоснимателя напряжения при помощи ycилителя низкой частоты. Громкоговоритель, включённый в усилитель, будет воспрошшодить эти звуки с большой громкостью.
Рассмотрим подробнее устройство электромагнитного звукоснимателя.
На столе стоит электрический измерительный прибор, например, миллиамперметр. Когда через этот прибор течёт постоянный электрический ток, то стрелка прибора отклоняется вправо или влево в зависимости от направления тока.
Если поблизости от проволоки, соединённой с прибором, передвигать сверху вниз магнит, то стрелка будет отклоняться. Из этого опыта можно сделать вывод, что по проволоке течёт ток, возникающий вследствие движения магнита. Проволока и соединённый с ней измерительный прибор составляют так называемую замкнутую цепь электрического тока.
То же самое явление наблюдается и в том случае, когда магнит остаётся неподвижным, а проволока передвигается сверху вниз.
Создаваемый в замкнутой цепи ток будет больше, если мы заменим проволоку катушкой. Катушка движется в магнитном поле магнита (она пересекает силовые линии этого поля). Мы помним, что силовые линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный, они невидимы для глаза, но убедиться в наличии их можно при помощи описанного выше опыта.
Когда катушка движется в поле силовых линий магнита периодически вверх и вниз, в ней возникает электрический ток, меняющий своё направление.
Теперь внутрь катушки вставлен стальной стержень, а измерительный прибор заменён наушниками. Если быстро передвигать катушку между полюсами магнита (то вверх, то вниз), в наушниках будут слышны сильные пощёлкивания — результат протекания через них электрического тока.
Чтобы усилить полученные токи, проявляющиеся в «наушниках» в виде пощёлкиваний, нужно присоединить к катушке усилитель низкой ча стоты с громкоговорителем.
Усилитель повысит напряжения, возникающие в катушке, и протекающие через громкоговоритель токи будут значительно сильнее, поэтому и звук усилится.
Электромагнитный звукосниматель состоит из магнита с катушкой, заключённого в маленький корпус. Внутрь катушки введён стальной стерженёк, который может колебаться между полюсами магнита. На конце стерженька закреплена стальная игла. Когда игла скользит по волнистой бороздке пластинки, она испытывает колебания, которые передаются стальному стерженьку. Эти колебания стерженька (находящегося в магнитном поле магнита) вызывают изменения направления в нём силовых магнитных линий.
На рисунке показано, что, когда стерженёк отклонится вправо, силовые линии проходят по нему сверху вниз, и, наоборот, при отклонении стерженька влево — силовые линии направлены снизу вверх. В результате в витках хатушки возбуждаются переменные электрические напряжения.
При этом на концах катушки возникают весьма слабые электрические напряжения, пропорциональные отклонениям (колебаниям) иглы звукоснимателя и, следовательно, пропорциональные звукам, записанным на пластинке.
Затем эти слабые электрические напряжения усиливают при помощи лампового усилителя, и громкоговоритель воспроизводит звуки речи или музыки.
Вместо громкоговорителя к усилителю можно подключить ещё один звукосниматель. Его действие будет обратным действию первого звукоснимателя. Если левый преобразует колебания иглы (механическую энергию) в элект-рические токи (электрическую энергию), то правый превращает электрическую энергию в механическую. Поместим под иглу этого звукоснимателя вращающуюся гладкую пластинку из мягко го материала. Во время вра щения последней на ней по явятся волнистые бороздки, соответствующие бороздкам левой пластинки, запись ко торой воспроизводит левый звукосниматель.
Можно заменить левый звукосниматель микрофоном. В этом случае второй звукосниматель будет записывать на пластинке звуки речи (или музыки), попадающие в этот микрофон.
На практике для записи на пластинки применяют не обычный звукосниматель, а специальный механизм, называемый рекордером. Устроен рекордер подобно описанному звукоснимателю.
Сейчас широкое распространение получили пьезоэлектрические звукосниматели. В таком звукоснимателе используется пластина, изготовленная из материала, который обладает пьезоэффектом. Сущность этого эффекта состоит в следующем. Если к пластинке прикладывать механиче* скую силу, то на её гранях возникает электрическое напряжение. В звукоснимателе к такой пластинке прикреплён иглодержатель с иглой. При движении иглы по бороздкам пластинки колебания иглодержателя передаются пьезоэлементу, на гранях которого возникают переменные напряжения, соответствующие записанным звукам. Ниже показано принятое на радиосхемах условное обозначение звукоснимателя.
Продолжение следует ...
Предыдущая глава https://dzen.ru/a/aeIXW847p3aHkza1
Ролики канала https://dzen.ru/video/watch/69ecefef3d76055a03ee11ae