Рис. 51. Структурная схема радиотелефонного передатчика.

Устройство приемника

Последуем за радиоволнами и посмотрим, что происходит с ними в приемниках. В приемных антеннах наши волны порождают токи, имеющие такую же форму, что и токи в передающих антеннах, но бесконечно уступающие им по величине. В самом деле, представьте себе, что мощность, которая в больших радиовещательных передатчиках может достигать нескольких сотен киловатт, затем рассеивается во всех направлениях на сотни и даже тысячи километров. Ты, несомненно, понимаешь, что твоя антенна примет лишь ничтожную долю энергии; исключение может иметь место в том случае, когда владелец радиоприемника живет в непосредственной близости от передатчика, но к тебе это, как мне известно, не относится.

Прежде всего необходимо усилить принятый слабый ток. Но усиливать надо не любой ток: ведь в одной и той же антенне наводятся токи от волн многочисленных передатчиков. Для отбора волны передатчика, который ты желаешь послушать, необходимо воспользоваться избирательностью входного колебательного контура, настроив его на частоту нужного передатчика.

Обычно для обеспечения хорошей избирательности в высокочастотной (ВЧ) части приемника используют несколько настроенных контуров. После того, как ток достаточно усилен, нужно выделить из него ток НЧ, который был использован для модуляции. Для этой цепи применяют демодулирующую схему, роль демодулятора в которой выполняет детектор (рис. 52). После выделения тока НЧ или, как принято говорить, детектирования его нужно усилить и затем преобразовать в звук.

Рис. 52. Упрощенная схема радиоприемника (а) и формы токов в его различных блоках (б).

Телефоны и громкоговорители

Эта последняя операция выполняется с помощью головного телефона, если ты хочешь слушать один, не нарушая покоя окружающих, или с помощью громкоговорителя, если ты любезно хочешь доставить удовольствие всем присутствующим.

Наиболее распространена электромагнитная модель телефона (рис. 53).

Рис. 53. Устройство телефонной трубки.

1 — электромагнит; 2 — корпус; 3 — мембрана; 4 — крышка, фиксирующая мембрану на корпусе.

Он состоит из тонкой стальной мембраны, расположенной перед электромагнитом. Когда через обмотку электромагнита протекает ток НЧ, магнит заставляет мембрану вибрировать, создавая при этом звуковые волны. Громкоговорители, выпускавшиеся раньше, были основаны на том же принципе, что и описанный мною телефон. Перед мембраной устанавливался бумажный диффузор конической формы, который излучал звуковые волны.

В наши дни в основном используют электродинамические головки громкоговорителей, основанные на том же принципе, что и динамические микрофоны (рис. 54). В такой головке используется довольно большой диффузор конической формы, сделанный из пропитанной специальным составом бумаги. На узком конце диффузора укреплена катушка цилиндрической формы, через которую пропускается ток НЧ. Эта катушка помещается в зазор между полюсами мощного постоянного кольцевого магнита.

Рис. 54. Электродинамический громкоговоритель.

1 — постоянный магнит; 2 — эластичные подвески; 3 — диффузор; 4 — подвижная катушка; 5 — головка громкоговорителя.

Вы легко поймете, что здесь происходит явление, обратное тому, которое имеет место в динамическом микрофоне: при каждом полупериоде тока подвижная катушка смещается вперед или назад в зависимости от взаимодействия собственного переменного магнитного поля и поля постоянного магнита.

Катушка увлекает за собой диффузор, который приводит в колебание прилегающие к нему слои воздуха, образующие достаточно мощные звуковые волны (рис. 55).

Рис. 55. Волны, излучаемые громкоговорителем.

Однако то обстоятельство, что диффузор посылает эти волны как вперед, так и назад, приводит к ослаблению звуков низкой частоты. Дело в том, что соответствующие этим звукам волны имеют достаточно большую длину. Когда идущие сзади волны встречаются с волнами, исходящими от передней поверхности диффузора, они противодействуют друг другу и взаимно ослабляются.

Для устранения этого явления нужно каким-либо образом разделить распространяющиеся в разные стороны волны. Для этой цели можно использовать деревянный экран. Однако для достижения желаемой эффективности потребовалось бы сделать экран диаметром в несколько метров, который занял бы слишком много места, если только не использовать в качестве экрана стену, прорезав в ней отверстие по размерам диффузора. Более простое и практическое решение заключается в использовании ящика достаточных размеров, который поглощает волны, излучаемые задней поверхностью диффузора.