Громкоговоритель – это электроакустическое или механическое устройство, служащее для громкого воспроизведения звукового сигнала. Громкоговорители преобразуют электрический сигнал в звуковые волны, распространяющиеся в воздушной среде, с помощью механической подвижной системы (диафрагмы или диффузора).

Электродинамический громкоговоритель является электроакустическим преобразователем. Принцип его работы основан на взаимодействии проводника с током и постоянного магнитного поля. Схематически этот принцип, относящийся к любой электродинамической системе, показан на рис. 1 и заключается в следующем. Если в магнитное поле, образованное полюсами магнита, помещен проводник, по которому проходит постоянный электрический ток, то на проводник будет действовать механическая сила, называемая электродинамической. Эта сила стремится вытолкнуть проводник из зоны действия магнитного поля в направлении, перпендикулярном силовым линиям поля и направлению тока (правило "левой руки"). В том случае если ток, протекающий по проводнику, будет переменным, то сила, выталкивающая проводник, будет изменять свое направление с частотой переменного тока и проводник будет совершать колебания в магнитном поле с той же частотой. В электродинамическом громкоговорителе, типовая конструкция которого показана на рис. 2, магнитное поле сосредоточено в кольцевом зазоре, а проводник намотан на цилиндрическом каркасе в виде звуковой катушки. Сила взаимодействия переменного тока, протекающего по звуковой катушке, и магнитного поля приводит в аксиальное(осевое) колебательное движение катушку и жестко соединенный с нею диффузор (конус). Количественно эта сила (F) пропорциональна магнитной индукции в кольцевом зазоре (, вб/м²; 1 вб/м² = 10⁴ гс), длине проводника звуковой катушки (, м) и силе тока (, а), т. е. .

Устройство электродинамического громкоговорителя видно из рис. 2. Постоянный магнит 1 создает сильное магнитное поле в кольцевом зазоре между керном 2 и передним фланцем 3. В этом зазоре помещается звуковая катушка 4, жестко соединенная с диффузором конической формы 5. Звуковая катушка расположена посередине кольцевого зазора благодаря наличию центрирующей шайбы 6, приклеенной к диффузору вблизи места соединения его со звуковой катушкой. Края диффузора и центрирующей шайбы в виде плоского воротника крепятся к диффузородержателю 7, имеющему прорези (окна). Звуковая катушка вместе с диффузором и центрирующей шайбой образуют подвижную систему громкоговорителя. Перемещения (колебания) диффузора возбуждают в окружающем воздушном пространстве звуковые волны, воспринимаемые человеческим ухом как звуки.

В некоторых моделях радиоприемников и радио высшего класса применяют трехканальные акустические системы. На фронтальной панели ящика размещают низко–, средне– и высокочастотные громкоговорители, а на боковых стенках устанавливают громкоговорители, воспроизводящие средние и высокие частоты.

Акустические системы телевизионных приемников состоят и одного или нескольких громкоговорителей, расположенных на фронтальной, нижней или боковых стенках ящика. Для получения достаточно хорошей характеристики направленности применяют громкоговорители с малым диаметром диффузора и высоким стандартным звуковым давлением.

Широкополосные акустические агрегаты представляют собой систему из нескольких простых громкоговорителей, расположенных в одном ящике. Они воспроизводят частоты от 40 до 20000 Гц и применяются для высококачественного звуковоспроизведения в жилых помещениях и клубах, а также для контроля звуковых передач в радиодомах и телевизионных центрах.

Для озвучивания площадей, улиц или больших закрытых помещений применяют звуковые колонки и радиальные громкоговорители. В звуковых колонках несколько динамичных диффузорных громкоговорителей устанавливают по одной линии вертикально. Благодаря этому диаграмма направленности в вертикальной плоскости получается узкой, а в горизонтальной – широкой. Это позволяет сконцентрировать излучаемую мощность в нужном направлении. Радиальный громкоговоритель конструктивно выполнен в виде металлического конуса, внутри которого по образующей размещены диффузорные громкоговорители. Диаграмма направленности радиального громкоговорителя в горизонтальной плоскости представляет собой круг.

Основным рабочим узлом электродинамического громкоговорителя является диффузор, который выполняет преобразование механических колебаний в акустические. Диффузор громкоговорителя приводится в движение силой, действующей на жестко скрепленную с ним катушку, находящуюся в радиальном магнитном поле. В катушке течет переменный ток, соответствующий аудиосигналу, который должен воспроизвести громкоговоритель. Магнитное поле в громкоговорителе создается кольцевым постоянным магнитом и магнитной цепью из двух фланцев и керна. Катушка под действием силы Ампера свободно движется в пределах кольцевого зазора между керном и верхним фланцем, а ее колебания передаются диффузору, который в свою очередь создает акустические колебания, распространяющиеся в воздушной среде.

По сравнению с электродинамическими громкоговорителями, рупорные громкоговорители обладают такими преимуществами, как высокая направленность излучения звуковых волн и высоким КПД (до 20%). Рупор служит для согласования сопротивлений механической системы и окружающей среды и концентрации звуковой энергии громкоговорителя в определенном направлении. Обычно применяют рупоры, площадь поперечного сечения которых изменяется по экспоненциальному закону.