твиттер и вуфер что такое
Акустические системы: типы динамиков (часть 3)
Сохранить и прочитать потом —
В прошлый раз мы разобрались, по крайней мере, в общих чертах, в конструкции динамика. Основные ее элементы — общие для всех типов динамиков, но главное, как всегда, кроется в различиях. О них и стоит рассказать подробнее.
Широкополосник
Частотный диапазон, воспринимаемый человеческим слухом, как уже говорилось, находится в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц. Логичнее всего было бы иметь такой динамик, который способен воспроизвести его полностью. И такие динамики есть. Они называются широкополосными.
Вопрос в том, насколько качественно они способны работать в крайних значениях частот этого диапазона. Дело в том, что для эффективного воспроизведения низких частот диффузор классического динамика должен иметь достаточно большие размеры. Например, для частоты 40 Гц его диаметр должен быть около 30 см. Это достаточно просто реализовать.
Широкополосный динамик ScanSpeak 10F/4424G00
Но на высоких частотах такой диффузор попросту не сможет «успевать» передавать колебания всей своей поверхностью. Именно поэтому чаще всего широкополосные динамики являются результатом компромисса.
Для качественного воспроизведения верхней части частотного диапазона в центр диффузора широкополосника зачастую вклеивается дополнительный высокочастотный диффузор — «рупорок» (конус-визер, «дудка»), который способен воспроизводить «быстрые» колебания в то время, как основной, большой диффузор работает гораздо медленнее.
Применяемые в аудиофильских системах широкополосники — предмет серьезных инженерных разработок, граничащих с искусством. Здесь используются материалы с максимально возможными параметрами, ноу-хау, позволяющие все-таки получить полнодиапазонный драйвер.
Широкополосный динамик Lii Audio 2PCS Fast-10
Наиболее проблемным для широкополосного динамика является воспроизведение крайних частот слышимого диапазона. Если широкополосник способен работать в диапазоне 60–16000 Гц с неравномерностью ± 10 дБ — это уже неплохой результат.
При этом в связи с простотой конструкции и отсутствием фильтров (кроссоверов) акустическая система с широкополосником способна демонстрировать высокую чувствительность — от 90–92 дБ и выше. Это делает колонки с широкополосными динамиками особо востребованными среди любителей ламповых усилителей, имеющих, как правило, ограниченную мощность.
В связи с этим голосовые катушки таких широкополосников обладают повышенным сопротивлением. Общепринятые значения для всех остальных динамиков, предназначенных для установки в акустические системы — от 2 до 8 Ом.
Кроме того, именно широкополосный динамик максимально приближен по своим параметрам к точечному источнику звука — идеальному акустическому объекту с точки зрения его локализации. Направление на источник в таком случае определяется слушателем максимально точно. Такой излучатель позволяет создать самую точную стереосцену (звуковую сцену), поскольку источник звука в стереоканале — всего один и он имеет минимальную площадь.
С другой стороны, простейшая колонка с широкополосником — самое дешевое решение, но говорить о полнодиапазонном воспроизведении в этом случае не приходится.
Твитер
Понятно, что, если трудно воспроизвести весь диапазон одним излучателем, есть смысл разделить этот диапазон на несколько частот, в каждой из которых будет работать отдельный динамик. За верхние частоты в этом случае отвечает твитер (пищалка).
Этот динамик должен иметь диффузор (мембрану) небольшой площади, но достаточно жесткий и максимально легкий, ведь полоса излучения твитера, в большинстве случаев, не ниже 1,5 кГц. Среди динамиков наибольшее распространение получил купольный твитер. В нем центральное тело диффузора или элемент, который в полноразмерном динамике называется пылезащитным колпачком, занимает практически всю площадь излучающей поверхности.
Твитер колонки Apple HomePod
Мембрану купольного твитера чаще всего делают из ткани с пропиткой, повышающей ее жесткость. Применяют и более жесткие материалы, лучшим из которых по праву считается бериллий.
Важный параметр твитера — это частота его собственного резонанса. Разработчики стремятся к тому, чтобы она находилась ниже полосы его воспроизведения. В этом случае пищалка звучит максимально точно. Дело в том, что на частотах, близких к резонансу, комплекс усилитель-динамик начинает работать некорректно, «идет в разнос», и система становится плохо управляемой.
Результат — искажения, причем в той частотной области, в которой наш слух к ним особенно чувствителен. Выход оказался прост: кроссовер — устройство, ограничивающее частотный диапазон работы твитера, «обрезает» частоты его собственного резонанса, расположенные ниже рабочего диапазона твитера, который начинается, как правило, от 2–3 кГц.
Твитер с алмазной мембраной Seas Excel E0100-04
Второе требование к твитеру — повышенная верхняя граничная частота воспроизведения. В оптимальном случае она должна превосходить верхний частотный порог слышимого диапазона, т.е. быть выше 20 кГц. Казалось бы, зачем выше, если на этих частотах мы уже не слышим ничего?
Расширенный вверх предел частотного диапазона позволяет твитеру воспроизводить так называемые верхние гармоники, формируя максимально точное звучание высоких частот. До какого предела должен иметь возможность работать твитер — а зачастую высказываются мнения о величинах в 40, а то и в 60 кГц — вопрос, являющийся предметом дискуссий.
Названные два требования к конструкции твитера являются взаимоисключающими. Для понижения резонанса необходимо делать мембрану большего размера и веса, а для повышения верхней границы АЧХ — наоборот. Выход — максимальное соотношение жесткости и массы мембраны твитера, за которое и идет технологическая борьба.
Среднечастотный динамик
Динамик, который играет средние частоты (его еще иногда называют мидренч или, правильнее, мидрейндж — этот термин, от английского midrange speaker, пришел из автозвука), обычно наиболее близок по конструкции к классическому динамику. Важно, что этот динамик воспроизводит именно тот диапазон частот, в котором располагается человеческий голос и на котором наш слух особенно чувствителен к искажениям.
Пример поведения динамика, замеры получены лазерным интерферометром
Ахиллесовой пятой среднечастотника является эффект появления специфических деформаций диффузора — так называемой изгибной волны, когда периферическая область диффузора не успевает за движениями центральной зоны, где крепится голосовая катушка. То есть разные зоны диффузора (кстати, расположенные, как правило, пятнами, а не концентрически, как следовало бы из логики процесса) колеблются не синфазно — одни участки отстают от других.
Звучание становится «рыхлым», неточным. Значит, диффузор должен быть максимально жестким. Если решать проблему в лоб — получим действительно жесткий диффузор, который будет весить так много, что не сможет звучать. Поэтому, как и в твитере, и в широкополоснике, в конструкции диффузора заложен сложнейший компромисс — между жесткостью и легкостью.
Среднечастотный драйвер Morel SCM 634 с карбоновым диффузором
Для колонок высокого класса конструкция диффузоров — важнейший момент. В экзотических вариантах среднечастотники (так же, как и твитеры, но гораздо реже) получают диффузор из бериллия. Но гораздо чаще в среднечастотниках можно видеть диффузоры из композитных материалов на базе углеволокна, стекловолокна, кевлара, древесного волокна или классической целлюлозы.
НЧ-драйвер
Низкочастотный динамик часто еще называют вуфером. Для практически любого класса акустических систем вуфер, естественно, является самым большим по площади излучателем. Для низкочастотника предпочтительным является полностью поршневой режим работы, когда диффузор движется возвратно-поступательно, как единое целое.
Здесь проблема решается еще более радикально, чем в случае со среднечастотным драйвером. Диффузор делают максимально жестким, даже за счет его утяжеления. Дело в том, что на низких частотах наш слух наименее чувствителен к искажениям. И в случае, когда для диффузора вуфера прежде всего важна амплитуда колебаний, ради жесткости идут на увеличение веса.
24-дюймовый басовый динамик в сабвуфере Pro Audio Technology
Масса подвижной системы многих крупных сабвуферных динамиков может достигать 200 г и более. Диффузоры в некоторых случаях получают пространственную конструкцию наподобие самолетного крыла из многослойного композита с заполнением внутренних полостей легкими ячеистыми или сотовыми структурами.
Для аудиофильских систем массу диффузора низкочастотного драйвера по-прежнему стараются минимизировать, поскольку натренированный слух не любит низкочастотных искажений, равно как и всех остальных.
Причем амплитуда колебаний у вуферов — самая большая среди всех перечисленных динамиков. Для этого они оснащаются так называемой длинноходовой (удлиненной) голосовой катушкой. Внешний подвес делается из резины. Все это позволяет диффузору иметь очень большую экскурсию — так называют смещение диффузора от центральной точки.
18-дюймовый басовый вуфер JBL
Особенно ярко «порода» низкочастотного динамика проявляется в драйверах, которые устанавливаются в сабвуферы. Это тяжелое, мощное устройство диаметром от 8 до 15 дюймов (наиболее часто применяемый в пользовательской АС диапазон размеров). Они имеют очень мощные магнитные системы и, в связи с этим, немалый общий вес. При этом в низкочастотных драйверах, работающих от мощных полупроводниковых усилителей, часто устанавливаются катушки минимального сопротивления — 2, а то и 1 Ом.
Коаксиальные драйверы
В двух- трехполосной колонке твитер, среднечастотник и низкочастотный динамик устанавливаются отдельно, то есть, они разнесены в пространстве. Это является серьезным недостатком. Наш слух, который легко определяет направление на источник звука, бывает обманут тем, что средние частоты и высокие частоты поступают практически из разных точек.
Направление на низкочастотный излучатель определить труднее, но тем не менее его удаленность также вносит свою лепту. В результате, такая геометрия колонки ухудшает восприятие стереообраза.
В первый раз, когда ИллСиб перешли от «вы как та девочка» к «вы — та девочка», ариекаи заметно вздрогнули. Эта до странности аппетитная ложь «вы есть» родилась из ставшей уже привычной для них правды «вы похожи». А за ней и противоположное утверждение о том, что их враги также похожи на меня, как они сами. Мы показали им, как легко их собственные аргументы превращают в лжецов их самих.
Строение коаксиального драйвера KEF UniQ
Широкополосный динамик, о котором написано выше, просто в силу физики процесса имеет ограничения как по максимальной мощности, так и по частотному диапазону. Кроме того, для широкополосного динамика неизбежна высокая неравномерность АЧХ (выше 10–20 дБ), которую практически невозможно, да и нет смысла компенсировать электроникой либо акустическим оформлением.
Выходом из этой ситуации стал коаксиальный драйвер. На первый взгляд, такой совмещенный динамик выглядит достаточно просто. В двухполосном варианте твитер расположен в центре низкочастотного динамика — традиционные размеры пищалок вполне для этого подходят. Но с инженерной точки зрения такая конфигурация резко затрудняет разработку (расчет) и изготовление подобной системы.
Коаксиальный динамик TAD CST
И это отражается на ее стоимости. Есть варианты, которые позволяют упростить конструкцию: например, размещение твитера перед низкочастотным диффузором на специальном креплении. И все-таки именно «полновесные» коаксиальные системы создают наиболее точный стереоэффект. Поэтому во все времена разные разработчики и компании выпускали коаксиальные драйверы, которые присутствовали в составе их топовых систем.
Специализированные динамики
Воспроизведение звука в условиях, отличных от комнатных, требует применения динамиков, учитывающих эту специфику в свей конструкции. Динамики ландшафтного, шахтного, морского применения должны выдерживать повышенное содержание пыли, способной проникать в магнитный зазор, длительное солнечное излучение, повышенную влажность, воздействие морской соли и других негативных факторов. Для этого в конструкцию вносится серьезные изменения: выбираются материалы, защищаются уязвимые элементы.
Динамики наушников
Для наушников прежде всего пришлось разработать миниатюрные динамики: калибром от 6 до 12 мм для внутриканальных и до 50–60 мм максимум — для накладных моделей. В подавляющем большинстве случаев это широкополосные драйверы. Малый размер облегчает им задачу воспроизведения полного диапазона.
С другой стороны, производство осложняется именно минимальными размерами. Чаще всего диффузор такого динамика сделан из синтетического материала, хотя целлюлоза и другие натуральные волокнистые материалы тоже могут присутствовать. Ввиду требований компактности и низкого веса именно в наушниках наиболее часто используются неодимовые магниты, благодаря которым динамики могут демонстрировать высокую чувствительность — до 120 дБ и выше.
Динамик наушников Apple EarPods
Специфика применения требует, чтобы динамики наушников имели повышенное сопротивление. И если звуковые катушки динамиков акустических систем имеют сопротивление от 2 до 16 Ом (чаще всего от 4 до 8), то динамики наушников имеют сопротивление не ниже 16 Ом, а максимальное значение может достигать 600–800 Ом для профессиональных моделей.
В отдельных моделях наушников, даже внутриканальных, могут использоваться раздельные динамики для разных полос частот — но это редкий случай. Чаще встречается совместное применение излучателей разных типов — динамических и арматурных.
Зачем нужен кроссовер? Для начинающих! (Ноябрь 2021).
Table of Contents:
Звук вокруг нас. В природе он генерируется как природными силами, так и живыми существами, и подавляющее большинство людей способны слышать звук в ушах.
Благодаря нашему технологическому мастерству люди могут захватывать звук с помощью микрофона, который преобразует звук в электрические импульсы, которые могут быть записаны на какой-либо носитель. После захвата и хранения он может быть воспроизведен позднее или в будущем. Для прослушивания записанного звука требуется устройство воспроизведения, усилитель и, самое главное, громкоговоритель.
Что такое громкоговоритель?
Динамик (также называемый драйвером динамика или драйвером) теперь может воспроизводить звук, но история на этом не заканчивается.
Чтобы удостовериться, что динамик хорошо работает, а также выглядит эстетически приятным, его необходимо разместить внутри корпуса. Хотя большую часть времени корпус представляет собой деревянный ящик какого-то типа, иногда используются другие материалы, такие как пластик и алюминий. Вместо ящика динамики могут также иметь другие формы, такие как плоская панель или сфера.
Кроме того, как упоминалось выше, не все динамики используют конус для воспроизведения звука. Например, некоторые производители громкоговорителей, такие как Klipsch, используют Horns в дополнение к динамикам конуса, в то время как некоторые производители громкоговорителей, в первую очередь, Martin Logan, используют электростатические технологии в построении динамиков, а третьи, такие как Magnepan, используют технологию Ribbon. Есть даже случаи, когда звук воспроизводится нетрадиционными методами.
Продолжить чтение ниже
Полнодиапазонные, низкочастотные громкоговорители, твитеры и среднечастотные динамики
Полнодиапазонный динамик
Самый простой корпус громкоговорителя содержит только один динамик, которому поручено воспроизводить все частоты, которые ему отправляются. Однако, если громкоговоритель слишком мал, он может воспроизводить только более высокие частоты. Если он «средний», он может хорошо воспроизводить звук человеческого голоса и аналогичных частот, но не ослабевает как в высокочастотном, так и в низкочастотном диапазоне. Если громкоговоритель слишком велик, он может хорошо справляться с более низкими частотами и, возможно, срединными частотами, но может не очень хорошо работать с более высокими частотами.
Решение, оптимизируйте частотный диапазон, который может быть воспроизведен с помощью динамиков разных размеров внутри одного и того же корпуса.
Басовые
Высокочастотные
Еще одна причина, по которой высокочастотный динамик полезен, заключается в том, что, поскольку высокие частоты имеют высокую направленность, твитеры предназначены для рассеивания высокочастотных звуков в помещении, чтобы они были услышаны точно. Если дисперсия слишком узкая, слушатель имеет ограниченное количество вариантов позиции прослушивания. Если рассеивание слишком велико, то теряется смысл направления, из которого исходит звук.
Типы твитеров:
Динамики среднего уровня
Хотя корпус динамика может включать в себя низкочастотный динамик и высокочастотный динамик для покрытия всего частотного диапазона, некоторые производители громкоговорителей делают еще один шаг, добавляя третий динамик, который далее разделяет частоты низких и средних частот. Это называется громкоговорителем среднего диапазона.
2-Way vs 3-way
Корпуса, которые включают только низкочастотный динамик и твитер, называются двухполосным динамиком, а корпус с сабвуфером, высокочастотным динамиком и средним диапазоном называется 3-полосным динамиком.
Вы можете подумать, что вы всегда должны выбрать трехполосный динамик, но это будет вводить в заблуждение. У вас может быть хорошо спроектированный двухполосный динамик, который звучит отлично или плохо спроектированный 3-полосный динамик, который звучит ужасно.
Продолжить чтение ниже
Кроссоверы
Вы просто не бросаете вуфер и высокочастотный динамик, или низкочастотный динамик, высокочастотный динамик и средний диапазон в коробке, соединяете их вместе и надеетесь, что это будет хорошо.
Когда у вас в вашем шкафу есть низкочастотный динамик / высокочастотный динамик или динамик вуфера / твитера / среднего диапазона, вам также нужен кроссовер.
В трехполосном динамике кроссовер может быть сконструирован таким образом, чтобы он имел две частотные точки: один обрабатывал точку между низкочастотным динамиком и средним диапазоном, а другой для точки между средним и высокочастотным динамиками.
Частота, на которую устанавливается кроссовер, изменяется. Типичная 2-полосная кроссоверная точка может составлять 3 кГц (что-либо выше относится к высокочастотному динамику, все ниже относится к низкочастотному динамику), а типичные трехсторонние точки кроссовера могут составлять 160-200 Гц между низкочастотным динамиком и средним диапазоном, а затем 3 Гц между средним и высокочастотным динамиками.
Пассивные радиаторы и порты
Пассивный радиатор выглядит так же, как динамик, он имеет диафрагму, объемный звук, паук и рамку, но отсутствует звуковая катушка. Вместо того, чтобы использовать звуковую катушку для вибрации диафрагмы динамика, пассивный излучатель вибрирует в зависимости от количества воздуха, который сабвуфер вталкивает внутрь корпуса.
Это создает дополнительный эффект, при котором низкочастотный громкоговоритель обеспечивает энергию для питания как самого себя, так и пассивного излучателя. Хотя это не то же самое, что два низкочастотных динамика, подключенных непосредственно к усилителю, сочетание низкочастотного динамика и пассивного излучателя помогает в создании более эффективного выхода басов. Эта система хорошо работает в небольших шкафах громкоговорителей, так как главный вуфер может быть направлен наружу в сторону зоны прослушивания, в то время как пассивный радиатор можно разместить на задней панели громкоговорителя.
Альтернативой пассивному радиатору является Порт. Порт представляет собой трубу, расположенную на передней или задней стороне корпуса динамика, так что воздух, который откачивается сабвуфером, отправляется через порт, создавая аналогичное дополнительное низкочастотное усиление в качестве пассивного излучателя.
Для того, чтобы хорошо выполнять свою работу, порт должен быть определенного и диаметра и должен быть настроен на конкретные характеристики корпуса и вуфера, которые дополняют друг друга. Динамики, которые включают порт, называются Bass Reflex Speakers.
Продолжить чтение ниже
Сабвуфер
Примерами были бы требования к сабвуферу, которые будут воспроизводить специфические низкочастотные эффекты (LFE), такие как землетрясения и взрывы в фильмах, а также для музыки, педальных педальных нот, акустического контрабаса или тимпани.
Большинство сабвуферов питаются. Это означает, что в отличие от традиционного динамика, у них есть собственный встроенный усилитель. С другой стороны, как и некоторые традиционные динамики, они могут использовать пассивный радиатор или порт для усиления низкочастотного отклика.
Громкоговорители предназначены для воспроизведения записанного звука, чтобы его можно было услышать в другое время или в другое место. Существует несколько способов создания громкоговорителя, в том числе книжная полка и варианты размера пола.
Перед тем, как услышать громкоговоритель или громкоговоритель, если это возможно, выполните некоторые критические прослушивания с содержимым (компакт-диски, DVD-диски, Blu-ray / Ultra HD Blu-ray Disc или даже Vinyl Records), с которыми вы знакомы.
Кроме того, не только обратите внимание на то, как динамик собраны вместе, его размер или сколько он стоит, но как он на самом деле звучит для вас.
Если вы заказываете ораторы в Интернете, проверьте, есть ли 30 или 60-дневное прослушивание для прослушивания, несмотря на любые претензии, связанные с потенциальной производительностью, вы не будете знать, как они будут звучать в вашей комнате, пока вы их не начнете. Слушайте новые динамики в течение нескольких дней, поскольку производительность динамиков зависит от начального периода взлома между 40-100 часами.
Понимание Nano беспроводных приемников
Что такое nano беспроводной приемник и как он сравнивается с USB-приемниками? Посмотрите разницу и то, что эта нанотехнология делает для вас.
Понимание основ газетной бумаги
66 лучших твитеров для путешествий: предложения, советы и приключения
