Корпус громкоговорителя

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Корпус громкоговорителя»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( август 2007 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Корпуса громкоговорителей MTX Audio (с трубками отражающего порта на задней панели), в которые можно установить 15-дюймовые вуферы , среднечастотные динамики, рупорные и / или компрессионные твитеры. На этом фото смонтирован только один драйвер.

Шкаф с установленными в отверстия динамиками. Номер 1 - драйвер среднего уровня. Номер 2 - драйвер высокого диапазона. Цифра 3 указывает на два низкочастотных динамика . Под нижним вуфером находится порт фазоинвертора .

Громкоговоритель корпус или громкоговоритель шкаф представляет собой корпус (часто в форме коробки) , в которой драйверы колонок (например, громкоговорители и твитеры ) и связанных с ними электронных аппаратных средств, таких как кроссовер схем и, в некоторых случаях, усилители мощности , установлены. Корпуса могут варьироваться в дизайне от простого, самодельных DIY прямоугольного ДСПА коробки до очень сложных, дорогих компьютерных разработанного привета-фи шкафов , которые включают композитные материалы, внутренние перегородки, рог, фазоинвертор порты и акустическую изоляцию. Корпуса громкоговорителей варьируются по размеру от небольшихШкафы для колонок "книжная полка" с 4-дюймовыми низкочастотными динамиками и небольшими высокочастотными динамиками, предназначенные для прослушивания музыки с помощью Hi-Fi- системы в частном доме, до огромных тяжелых корпусов сабвуфера с несколькими 18 "или даже 21" динамиками в огромных корпусах, которые предназначены для использования в концертных системах звукоусиления для концертов рок-музыки .

Основная роль кожуха заключается в предотвращении звуковых волн, генерируемых обращенной назад поверхностью диафрагмы открытого динамика динамика, взаимодействующих со звуковыми волнами, генерируемыми в передней части динамика. Поскольку звуки, генерируемые в прямом и обратном направлениях, не совпадают по фазе друг с другом, любое взаимодействие между ними в пространстве для прослушивания создает искажение исходного сигнала, поскольку он был предназначен для воспроизведения. Таким образом, громкоговоритель нельзя использовать без его установки в шкафу какого-либо типа или встраивания в стену или потолок. Кроме того, поскольку звуковые волны будут проходить разные пути через пространство для прослушивания, звуковые волны в несмонтированном динамике будут приходить к месту слушателя в несколько разное время, создавая эхо иэффекты реверберации не являются частью исходного звука.

Корпус также играет роль в управлении вибрацией, вызванной рамой динамика и движущейся воздушной массой внутри корпуса, а также теплом, выделяемым звуковыми катушками драйвера и усилителями (особенно в случае низкочастотных динамиков и сабвуферов). Основание, которое иногда считается частью корпуса, может включать в себя специально разработанные ножки для отделения динамика от пола. Корпуса, предназначенные для использования в акустических системах , системах звукоусиления и для использования исполнителями на электрических музыкальных инструментах (например, кабинеты басовых усилителей ), имеют ряд функций, облегчающих их транспортировку, например ручки для переноски сверху или сбоку, металлические или пластиковые защитные уголки и металлические решетки для защиты динамиков. Корпуса динамиков, предназначенные для использования дома или вСтудии звукозаписи обычно не имеют ручек или угловых защитных устройств, хотя обычно они имеют тканевое или сетчатое покрытие для защиты вуфера и твитера. Эти решетки динамиков представляют собой металлическую или тканевую сетку, которые используются для защиты динамика, образуя защитную крышку над диффузором динамика, позволяя звуку проходить сквозь него без искажений. ^[1]

Корпуса динамиков используются в домах в стереосистемах, домашних кинотеатрах , телевизорах , бумбоксах и многих других аудиоустройствах. Небольшие корпуса для динамиков используются в автомобильных стереосистемах . Шкафы для громкоговорителей являются ключевыми компонентами ряда коммерческих приложений, включая системы звукоусиления , звуковые системы кинотеатров и студии звукозаписи . Электрические музыкальные инструменты, изобретенные в 20-м веке, такие как электрогитара , бас-гитара и синтезатор , среди прочего, усиливаются с помощью инструментальных усилителей и кабинетов динамиков (например,гитарные усилители акустических кабинетов).

История [ править ]

Раньше радиодинамики состояли из рупоров , которые часто продавались отдельно от самого радиоприемника (обычно это была небольшая деревянная коробка, содержащая электронные схемы радиоприемника ^[2] ), поэтому их обычно не помещали в корпус. ^[3] Когда в середине 1920-х годов были представлены динамики громкоговорителей с бумажным диффузором, радиокабины стали делать больше, чтобы в них находились электроника и громкоговоритель. ^[4] Эти шкафы были сделаны в основном ради внешнего вида, а громкоговоритель просто установлен за круглым отверстием в корпусе. Было замечено, что корпус сильно влияет на низкие частоты динамика. Поскольку задняя часть громкоговорителя излучает звук в противофазе от передней, могут возникать конструктивные и деструктивные помехи для громкоговорителей без кожуха, а также частоты ниже, связанные с размерами перегородки в громкоговорителях с открытыми перегородками (описаны в разделе «Предпосылки» ниже). Это приводит к потере низких частот и гребенчатой ​​фильтрации (т. Е. Пиков отклика и провалов мощности независимо от сигнала, который должен воспроизводиться).

До 1950-х годов многие производители не закрывали полностью свои громкоговорители; задняя часть шкафа обычно оставалась открытой. Это было сделано по нескольким причинам, не в последнюю очередь потому, что электроника (в то время ламповое оборудование) могла быть размещена внутри и охлаждаться конвекцией в открытом корпусе.

Большинство типов корпусов, обсуждаемых в этой статье, были изобретены либо для того, чтобы отгородить звук, не совпадающий по фазе с одной стороны динамика, либо для его модификации, чтобы его можно было использовать для усиления звука, производимого с другой стороны. Тем не менее, некоторые дизайны пошли в другом направлении, пытаясь учесть естественные акустические свойства материала корпуса, а не ослабить его, и придать корпусу такую ​​форму, чтобы задняя часть оставалась открытой и по-прежнему обеспечивала хороший басовый отклик с ограниченной гребенчатой ​​фильтрацией. ^[5]

Фон [ править ]

В некоторых отношениях идеальным креплением для низкочастотного динамика была бы жесткая плоская панель бесконечного размера с бесконечным пространством позади нее. Это полностью предотвратит помехи задних звуковых волн (т. Е. Подавление гребенчатого фильтра ) звуковым волнам спереди. Громкоговоритель с «открытой перегородкой» является приближенным к этому, поскольку драйвер установлен на панели с размерами, сопоставимыми с самой длинной воспроизводимой длиной волны . В любом случае драйверу потребуется относительно жесткая подвеска для обеспечения восстанавливающей силы, которая могла бы быть обеспечена на низких частотах за счет меньшего герметичного или перфорированного корпуса, поэтому для такого типа монтажа подходит немного драйверов.

Звуки динамика, генерируемые вперед и назад, не совпадают по фазе друг с другом, потому что они генерируются за счет противоположного движения диафрагмы и потому, что они проходят разные пути, прежде чем сойтись в позиции слушателя. Драйвер динамика, установленный на перегородке ограниченного диаметра, будет отображать физическое явление, известное как помехи, которое может привести к заметному частотно-зависимому ослаблению звука. Это явление особенно заметно на низких частотах, где длины волн достаточно велики, чтобы помехи влияли на всю зону прослушивания.

Поскольку бесконечные перегородки непрактичны, а конечные перегородки имеют тенденцию плохо реагировать, когда длины волн приближаются к размерам перегородки (т. Е. На более низких частотах), в большинстве кабинетов громкоговорителей используется какая-то структура (обычно коробка) для сдерживания не совпадающей по фазе звуковой энергии. Ящик обычно изготавливается из дерева, древесного композита или, в последнее время, пластика по причинам простоты конструкции и внешнего вида. Также использовались камень, бетон, штукатурка и даже строительные конструкции.

Кожухи могут иметь значительный эффект, выходящий за рамки запланированного, причем среди возможных проблем могут быть резонансы панелей , дифракция от краев шкафа и энергия стоячей волны от мод внутреннего отражения / усиления. Мешающие резонансы можно уменьшить за счет увеличения массы или жесткости корпуса, увеличения демпфирования стенок корпуса или сочетания обработки стены / поверхности, добавления жестких поперечных распорок или добавления внутреннего поглощения. Wharfedale в некоторых конструкциях уменьшал резонанс панели за счет использования двух деревянных шкафов (один внутри другого) с засыпанием песка между ними . Домашние экспериментаторы даже спроектировали колонки из бетона , гранита.^[6] и другие экзотические материалы по тем же причинам.

Многие проблемы дифракции, помимо низких частот, можно решить за счет формы корпуса, например, за счет исключения острых углов на передней части корпуса. Исследовательские эксперименты 1930-х годов, проведенные доктором Гарри Ф. Олсоном, показали, что изогнутые перегородки громкоговорителей уменьшают некоторые отклонения отклика из-за дифракции звуковой волны. Позже было обнаружено, что аккуратное размещение динамика на перегородке с острыми краями может уменьшить проблемы с откликом, вызванные дифракцией.

Иногда различие в фазовых характеристиках на частотах , разделяемых различными драйвера может быть решено путем регулировки вертикального расположения меньших драйверов ( как правило , в обратном направлении), либо опираясь или «шаговым» передняя перегородку, так что волновой фронт от всех водителей когерентный на и вокруг частот кроссовера в нормальном звуковом поле динамика. Акустический центр динамика определяет величину смещения назад, необходимую для «выравнивания по времени» драйверов.

Типы [ править ]

Корпуса, используемые для вуферов и сабвуферов, могут быть адекватно смоделированы в низкочастотной области (приблизительно 100–200 Гц и ниже) с использованием акустики и моделей компонентов с сосредоточенными параметрами . Теория электрических фильтров была успешно использована для некоторых типов корпусов. Для целей этого типа анализа каждый корпус должен быть классифицирован в соответствии с определенной топологией. Разработчик должен сбалансировать низкий уровень басов, линейную частотную характеристику, эффективность, искажения, громкость и размер корпуса, одновременно решая проблемы более высокого уровня в слышимом частотном диапазоне, такие как дифракция от краев корпуса, эффект скачка перегородки, когда длины волн приближаются к размерам корпуса, кроссоверы и т. Д. и смешение драйверов.

Герметичные (или закрытые) корпуса [ править ]

Движущаяся масса динамика и податливость (провисание или обратная жесткость подвески) определяют резонансную частоту динамика ( F _s ). В сочетании с демпфирующими свойствами системы (как механическими, так и электрическими) все эти факторы влияют на низкочастотную характеристику систем с герметичным корпусом. Выходной сигнал падает ниже резонансной частоты системы ( F _c), определяемая как частота пикового импеданса. В закрытом ящике воздух внутри ящика действует как пружина, возвращая конус в «нулевое» положение при отсутствии сигнала. Значительное увеличение эффективного объема громкоговорителя в герметичном корпусе может быть достигнуто за счет наполнения волокнистым материалом, обычно стекловолокном, связующим ацетатным волокном (BAF) или длинноволокнистой ватой. Эффективное увеличение объема может достигать 40% и в первую очередь связано с уменьшением скорости распространения звука через наполнитель по сравнению с воздухом. ^[7] Корпус или драйвер должны иметь небольшую утечку, чтобы внутреннее и внешнее давление могло со временем уравняться, чтобы компенсировать барометрическое давление.или высота; пористая природа бумажных конусов или плохо запечатанный корпус обычно достаточны для обеспечения этого медленного выравнивания давления.

Бесконечная перегородка [ править ]

Вариант подхода с «открытой перегородкой» заключается в установке динамика в очень большом герметичном корпусе, обеспечивающем минимальную восстанавливающую силу «воздушной пружины» на диффузор. Это минимизирует изменение резонансной частоты драйвера из-за корпуса. В некоторых «ограждениях» с бесконечными перегородками использовалась соседняя комната, подвал, кладовая или чердак. Это часто случается с экзотическими вращающимися вуферами , поскольку они предназначены для работы на частотах ниже 20 Гц и вытеснения больших объемов воздуха. «Бесконечная перегородка» или просто «IB» также используется как общий термин для герметичных корпусов любого размера, это название используется из-за способности герметичного корпуса предотвращать любое взаимодействие между прямым и задним излучением драйвера на низких частотах.

Концептуально бесконечная перегородка - это плоская перегородка, простирающаяся до бесконечности, так называемая «бесконечная перегородка». Настоящая бесконечная перегородка не может быть построена, но очень большая перегородка, такая как стена комнаты, может рассматриваться как практический эквивалент. Настоящий громкоговоритель с бесконечной перегородкой имеет бесконечный объем (полупространство) с каждой стороны перегородки и не имеет ступеньки перегородки. Однако термин «громкоговоритель с бесконечной перегородкой» может справедливо применяться к любому громкоговорителю, который ведет себя (или почти полностью соответствует) во всех отношениях, как если бы приводной блок был установлен в подлинной бесконечной перегородке. Этот термин часто и ошибочно используется для герметичных корпусов, которые не могут демонстрировать поведение бесконечной перегородки, если их внутренний объем не намного больше, чем у Vas Thiele / Smallприводного устройства И размеры передней перегородки в идеале составляют несколько длин волн самой низкой выходной частоты. Важно различать настоящую топологию с бесконечной перегородкой и так называемые «ограждения» с бесконечной перегородкой или IB, которые могут не соответствовать подлинным критериям бесконечной перегородки. Различие становится важным при интерпретации использования этого термина в учебниках. ^{[8] [9]}

Акустическая подвеска [ править ]

Акустическая подвеска или пневматическая подвеска - это разновидность закрытого корпуса, в котором используется почти линейная пневматическая рессора, обеспечивающая частоту 30-40 Гц для коробки объемом от одного до двух кубических футов или около того. ^[10] «Пружинная» подвеска, которая возвращает диффузор в нейтральное положение, представляет собой комбинацию исключительно податливой (мягкой) подвески НЧ-динамика и воздуха внутри корпуса. На частотах ниже системного резонанса давление воздуха, вызванное движением конуса, является доминирующей силой. Разработанный Эдгаром Виллчуром в 1954 году, этот метод был использован в очень успешных акустических исследованиях.линейка «полочных» динамиков в 1960-70-е гг. Принцип акустической подвески использует преимущества этой относительно линейной пружины. Повышенная линейность подвески этого типа системы является преимуществом. Для конкретного динамика оптимальный кабинет акустической подвески будет меньше, чем фазоинвертор, но корпус фазоинвертора будет иметь точку ниже -3 дБ. Чувствительность к напряжению выше частоты настройки остается функцией драйвера, а не конструкции шкафа.

Изобарическая загрузка [ править ]

Изобарическая конфигурация громкоговорителей была впервые представлена Гарри Ф. Олсоном в начале 1950-х годов и относится к системам, в которых два или более идентичных низкочастотных динамика ( низкочастотных динамиков ) работают одновременно с общим корпусом замкнутого воздуха, примыкающим к одной стороне каждой диафрагмы. В практических приложениях они чаще всего используются для улучшения АЧХ низких частот.без увеличения габаритов шкафа, но за счет стоимости и веса. Два идентичных динамика соединены для совместной работы как одно целое: они установлены один за другим в кожухе, образуя между ними воздушную камеру. Объем этой «изобарической» камеры обычно выбирается довольно небольшим из соображений удобства. Два динамика, работающие в тандеме, демонстрируют точно такое же поведение, как один динамик в двойном корпусе.

Переносные (или рефлекторные) корпуса [ править ]

Фазоинвертор [ править ]

Эти корпуса, также известные как вентилируемые (или портовые) системы, имеют вентиляционное отверстие или отверстие, вырезанное в корпусе, и трубку с портом, прикрепленную к отверстию, для улучшения низкочастотного выхода, повышения эффективности или уменьшения размера корпуса. Конструкции с фазоинвертором используются в домашних стереодинамиках (включая как недорогие, так и недорогие кабинеты динамиков и дорогие кабинеты Hi-Fi ), кабинеты динамиков с усилителями низких частот, кабинеты усилителей клавиатуры, кабинеты сабвуферов и кабинеты динамиков системы PA . В вентилируемых или перфорированных шкафах используются отверстия в корпусе, либо они преобразуют и передают низкочастотную энергию от задней части динамика к слушателю. Они сознательно и успешно используют резонанс Гельмгольца.. Как и герметичные корпуса, они могут быть пустыми, облицованными, заполненными или (редко) заполненными демпфирующими материалами. Частота настройки порта зависит от его поперечного сечения и длины. Этот тип корпуса очень распространен и обеспечивает более высокий уровень звукового давления вблизи частоты настройки, чем герметичный корпус того же объема, хотя на самом деле он имеет меньшее расширение низких частот, поскольку «спад» более крутой (24 дБ / окт. Против 12 дБ / окт. для герметичного корпуса). Малкольм Хилл первым использовал эти конструкции в контексте живых выступлений в начале 1970-х годов. ^[11]

Проектирование вентилируемых систем с использованием компьютерного моделирования практикуется примерно с 1985 года, когда исследователи Тиле и Смолл впервые систематически применили теорию электрических фильтров к акустическому поведению громкоговорителей в корпусах. Хотя портированные громкоговорители производились за много лет до компьютерного моделирования, достижение оптимальной производительности было сложной задачей, так как это сложная сумма свойств конкретного драйвера, корпуса и порта из-за несовершенного понимания различных взаимодействий. Эти корпуса чувствительны к небольшим изменениям характеристик драйверов и требуют особого контроля качества для обеспечения одинаковой производительности в течение всего производственного цикла. Басовые порты широко используются в сабвуферах для систем PA исистемы звукоусиления , в басовых усилителях кабинетов и клавишных усилители кабинетов.

Пассивный радиатор [ править ]

Пассивный излучательВ динамике используется второй «пассивный» драйвер, или дрон, для создания аналогичного низкочастотного расширения, увеличения эффективности или уменьшения размера корпуса, как в корпусах с портами. Пассивный драйвер не подключен к усилителю; вместо этого он перемещается в ответ на изменение давления в корпусе. Теоретически такие конструкции являются вариациями типа фазоинвертора, но с тем преимуществом, что они позволяют избежать относительно небольшого порта или трубки, через которую воздух движется, иногда с шумом. Настройка пассивного излучателя обычно выполняется быстрее, чем с фазоинвертором, поскольку такие исправления могут быть такими же простыми, как массовая настройка дрона. Недостатки состоят в том, что пассивный излучатель требует точной конструкции наподобие драйвера, что увеличивает затраты и имеет ограничения по отклонению.

Составной или полосовой [ править ]

Электрический полосовой фильтр 4-го порядка может быть смоделирован с помощью вентилируемой коробки, в которой вклад от задней поверхности диффузора драйвера улавливается в герметичной коробке, а излучение от передней поверхности диффузора направляется в камеру с отверстиями. Это изменяет резонанс драйвера. В простейшем виде составной корпус состоит из двух камер. Перегородка между камерами удерживает водителя; обычно портируется только одна камера.

Если в корпусе с каждой стороны сабвуфера есть порт, то корпус дает полосу пропускания 6-го порядка. Их значительно сложнее разработать, и они, как правило, очень чувствительны к характеристикам драйвера. Как и в других корпусах Reflex, порты при желании могут быть заменены пассивными излучателями. Блок полосы пропускания восьмого порядка - это еще один вариант, который также имеет узкий частотный диапазон. Они часто используются для достижения уровней звукового давления, и в этом случае басовый тон определенной частоты будет использоваться вместо всего музыкального. Их сложно построить, и они должны быть выполнены достаточно точно, чтобы они работали почти так, как задумано. ^[12]

Апериодические вложения [ править ]

Этот дизайн находится между акустической подвеской и корпусами фазоинвертора. Его можно рассматривать как герметичную герметичную коробку или коробку с портами с большим демпфированием портов. Настроив порт, а затем точно заблокировав его достаточно плотно упакованным волокном, можно по желанию отрегулировать демпфирование в порте. Результатом является контроль резонансного поведения системы, что, по мнению некоторых разработчиков, улучшает воспроизведение низких частот. Dynacoна протяжении многих лет являлась основным производителем этих корпусов, используя конструкции, разработанные скандинавским производителем драйверов. Дизайн остается необычным среди доступных в настоящее время коммерческих проектов. Причиной этого может быть то, что добавление демпфирующего материала является излишне неэффективным методом увеличения демпфирования; такого же согласования можно добиться, просто выбрав драйвер громкоговорителя с соответствующими параметрами и точно настроив корпус и порт для желаемого отклика.

Подобный метод использовался в автомобильной аудиосистеме вторичного рынка ; ее называют «апериодической мембраной» (АП). Резистивный коврик помещается перед динамиком громкоговорителя или прямо за ним (обычно устанавливается на задней палубе автомобиля, чтобы использовать багажник в качестве ограждения). Динамик громкоговорителя прикреплен к коврику таким образом, что весь акустический выход в одном направлении должен проходить через коврик. Это увеличивает механическое демпфирование, и результирующее уменьшение величины импеданса при резонансе, как правило, является желаемым эффектом, хотя это не дает ощутимой или объективной выгоды. Опять же, этот метод снижает эффективность, и тот же результат может быть достигнут путем выбора драйвера с более низкой добротностью или даже с помощью электронной коррекции.. Это усилено поставщиками мембран AP; они часто продаются с электронным процессором, который посредством эквализации восстанавливает басовый выход, потерянный из-за механического демпфирования. Эффект выравнивания противоположен эффекту AP-мембраны, что приводит к потере демпфирования и эффективному отклику, аналогичному таковому у громкоговорителя без апериодической мембраны и электронного процессора.

Дипольные корпуса [ править ]

Корпус диполя в своей простейшей форме представляет собой драйвер, расположенный на плоской перегородке, аналогично старым конструкциям шкафов с открытой задней стенкой. Края перегородки иногда загибают, чтобы уменьшить ее видимый размер, создавая своего рода коробку с открытой спинкой. Прямоугольное поперечное сечение встречается чаще, чем изогнутое, поскольку его легче изготовить в сложенном виде, чем в круглом. Размеры перегородки обычно выбираются для получения конкретной низкочастотной характеристики, при этом большие размеры дают более низкую частоту до того, как передняя и задняя волны интерферируют друг с другом. Корпус диполя имеет диаграмму направленности «восьмерка», что означает уменьшение звукового давления или громкости по бокам по сравнению с передней и задней частью. Это полезно, если его можно использовать для предотвращения того, чтобы звук в одних местах был таким же громким, как в других.

Корпуса для рогов [ править ]

Рупорный громкоговоритель - это акустическая система, использующая рупор.чтобы согласовать конус водителя с воздухом. Сама структура рупора не усиливает, а, скорее, улучшает связь между динамиком и воздухом. Правильно спроектированные рупоры позволяют диффузору динамика передавать большую часть электрической энергии звуковой катушки в воздух; в действительности драйвер кажется более эффективным. Рупоры могут помочь контролировать дисперсию на более высоких частотах, что полезно в некоторых приложениях, таких как усиление звука. Математическая теория роговой связи хорошо развита и поняла, хотя реализация иногда бывает трудно. Правильно спроектированные рупоры для высоких частот имеют небольшие размеры (выше 3 кГц или около того, несколько сантиметров или дюймов), для средних частот (возможно, от 300 Гц до 2 кГц) намного больше, возможно, от 30 до 60 см (1 или 2 фута). ), а для низких частот (ниже 300 Гц) очень большие,несколько метров (десятки футов). В 1950-х годах несколько энтузиастов высокого качества фактически построили полноразмерные рожки, конструкции которых были встроены в стену дома или подвал. С появлением стерео (два динамика) и объемного звука (четыре и более) простые рупоры стали еще более непрактичными. Различные производители громкоговорителей выпускают сложенные низкочастотные рупоры, которые намного меньше (например, Altec Lansing, JBL, Klipsch, Lowther, Tannoy) и действительно подходят для практических помещений. Это обязательно компромиссы, и, поскольку они сложны физически, они дороги.Различные производители громкоговорителей выпускают сложенные низкочастотные рупоры, которые намного меньше (например, Altec Lansing, JBL, Klipsch, Lowther, Tannoy) и действительно подходят для практических помещений. Это обязательно компромиссы, и, поскольку они сложны физически, они дороги.Различные производители громкоговорителей выпускают сложенные низкочастотные рупоры, которые намного меньше (например, Altec Lansing, JBL, Klipsch, Lowther, Tannoy) и действительно подходят для практических помещений. Это обязательно компромиссы, и, поскольку они сложны физически, они дороги.

Многократный звуковой сигнал [ править ]

Многоканальный рупор (также известный как коэнтер-рупор , единый рупор или синергетический рупор ) представляет собой многостороннюю конструкцию громкоговорителей; он использует несколько различных драйверов, установленных на рупоре на ступенчатом расстоянии от вершины рупора, где размещается высокочастотный драйвер. В зависимости от реализации эта конструкция обеспечивает улучшение переходной характеристики, поскольку каждый из драйверов выровнен по фазе и времени и выходит из одного и того же устья рупора. Также возможна более однородная диаграмма направленности во всем диапазоне частот. ^[13] Единый рисунок позволяет плавно объединить несколько корпусов. ^[14]

Звуковой сигнал [ править ]

Обе стороны мощного динамика с длинным ходом в кожухе рупора с отводами вставлены в сам рупор, причем одна длина пути длинная, а другая короткая. Эти два пути совмещаются по фазе у рта рупора в пределах интересующего диапазона частот. Эта конструкция особенно эффективна на частотах сабвуфера и позволяет уменьшить размер корпуса и увеличить выходную мощность. ^[14]

Линия передачи [ править ]

Идеальный корпус громкоговорителя линии передачи имеет бесконечно длинную линию, набитую абсорбирующим материалом, так что все тыльное излучение динамика полностью поглощается, вплоть до самых низких частот. Теоретически вентиляционное отверстие на дальнем конце можно было закрыть или открыть без разницы в производительности. Плотность и материал, используемый для набивки, имеют решающее значение, так как слишком много набивки вызовет отражения из-за противодавления, ^{[ сомнительно - обсудить ], в} то время как недостаточная набивка позволит звуку пройти через вентиляционное отверстие. Набивка часто бывает из разных материалов и из разных плотностей, меняющихся по мере удаления от задней части диафрагмы динамика.

Вследствие вышеизложенного, практические громкоговорители линии передачи не являются настоящими линиями передачи, поскольку обычно выход из вентиляционного отверстия происходит на самых низких частотах. Их можно рассматривать как волновод, в котором структура сдвигает фазу заднего выхода драйвера не менее чем на 90 ° ^{[ сомнительно - обсудить ]} , тем самым усиливая частоты около F s драйвера . Линии передачи, как правило, больше, чем портовые корпуса с примерно сопоставимой производительностью, из-за размера и длины необходимого проводника (обычно 1/4 самой длинной рассматриваемой длины волны).

Конструкция часто описывается как нерезонансная, а некоторые конструкции достаточно наполнены абсорбирующим материалом, так что выход из порта линии действительно невелик. Но это внутренний резонанс (обычно на 1/4 длины волны), который может улучшить басовый отклик в этом типе корпуса, хотя и с менее поглощающей начинкой. Среди первых примеров такого подхода к проектированию корпусов были проекты, опубликованные Bailey в журнале Wireless World в начале 1970-х годов, и коммерческие проекты ныне несуществующей IMF Electronics, получившие признание критиков примерно в то же время.

В одном из вариантов корпуса линии передачи используется коническая трубка с концом (отверстие / порт), имеющим меньшую площадь, чем горловина. Конусообразная трубка может быть свернута для корпуса низкочастотного динамика, чтобы уменьшить размеры акустической системы, в результате чего внешний вид будет похож на морскую раковину. Bose использует аналогичную запатентованную технологию в своих музыкальных системах Wave и Acoustic Waveguide. ^[15]

Численное моделирование, проведенное Джорджем Л. Аугспургером и Мартином Дж. Кингом, помогло усовершенствовать теорию и практическую разработку этих систем. ^{[16] [17]}

Ограждение четвертьволны [ править ]

Четвертьволновый резонатор - это линия передачи, настроенная на формирование стоячей четвертьволны на частоте несколько ниже частоты FS драйвера. При правильной конструкции порт гораздо меньшего диаметра, чем основная труба, расположенная на конце трубы, затем производит обратное излучение динамика в фазе с самим динамиком; значительно усиливает басовый выход. Такие конструкции имеют тенденцию быть менее доминирующими на определенных басовых частотах, чем более распространенные конструкции фазоинвертора, и последователи таких конструкций заявляют о преимуществе ясности басов с лучшим соответствием основных частот обертонам. ^[18]

Некоторые дизайнеры громкоговорителей, такие как Мартин Дж. Кинг и Бьёрн Йоханнесен, считают термин «четвертьволновый корпус» более подходящим термином для большинства линий передачи, и поскольку с акустической точки зрения четвертьволновые динамики создают стоячие волны внутри корпуса, которые используются для воспроизведения низких частот, исходящих от порт. Эти конструкции можно рассматривать как конструкцию линии передачи с массовой нагрузкой или конструкцию с фазоинвертором, а также четвертьволновой корпус. ^[19] Четвертьволновые резонаторы стали возрождаться в качестве коммерческих приложений с появлением неодимовых драйверов, которые позволяют этой конструкции воспроизводить относительно низкие басы в относительно небольшом корпусе динамика. ^[18]

Коническая четвертьволновая труба [ править ]

Коническая четвертьволновая труба(TQWP) - это пример комбинации эффектов линии передачи и звукового сигнала. Это высоко ценится некоторыми дизайнерами акустических систем. Идея заключается в том, что звук, излучаемый задней частью динамика, прогрессивно отражается и поглощается по длине сужающейся трубки, почти полностью предотвращая повторную передачу отраженного внутри звука через диффузор громкоговорителя. Нижняя часть трубы действует как рупор, а верхняя часть может быть визуализирована как расширенная камера сжатия. Всю трубу также можно рассматривать как конусообразную линию передачи в перевернутой форме. (Традиционная коническая линия передачи, иногда также называемая TQWP, имеет меньшую площадь рта, чем глотку.Относительно низкая распространенность этого динамика в коммерческих динамиках в основном объясняется большими результирующими размерами производимого динамика и стоимостью производства жесткой сужающейся трубки. TQWP также известен какТрубка Фойгта и была представлена ​​в 1934 году Полом Г.А. Фойгтом, разработчиком оригинальных драйверов Lowther.

См. Также [ править ]

• Аудио кроссовер
• Полнодиапазонный динамик
• Твитер
• Супер твитер
• Среднечастотный динамик
• Вуфер
• Сабвуфер
• Линия передачи звука
• Кабинет гитарного динамика
• Активные динамики
• Звуковая панель
• Решетка динамика
• Согласование импеданса

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Как работает Hole-in-the-Box - информация о фазоинверторе.
• Quarter-Wave - подробности о конструкции ЛЭП
• Humble Homemade Hifi - сайт DIY с примерами и планами нескольких типов корпусов колонок
• Бесплатные планы громкоговорителей - ориентированные на сообщества планы проектирования громкоговорителей DIY, общие ресурсы и форум.