Полнодиапазонный динамик - Full-range speaker

Поперечное сечение широкополосного динамика в виде конического диффузора.
Полнодиапазонный привод Fostex FE206e (модифицированный) с конусом.
Goodmans Axiette, один из первых полнодиапазонных динамиков с одним диффузором.

Полный диапазон громкоговорителя блок привода определен как водитель , который воспроизводит как большая часть слышимого диапазона частот , насколько это возможно, в пределах ограничений , накладываемых физических ограничений конкретной конструкции. Частотный диапазон этих драйверов максимально расширен за счет использования конуса свиста и других средств. Большинство систем с одним драйвером, например, в радиоприемниках или небольших компьютерных динамиках , не могут воспроизводить все слышимые частоты или весь слышимый звуковой диапазон (то есть звук в пределах диапазона человеческого слуха).

Типовые конструкции

Как правило, полнодиапазонный приводной блок состоит из одного возбуждающего элемента или звуковой катушки , используемой для перемещения и управления диафрагмой . Часто конструкция диффузора включает оптимизацию для улучшения высокочастотных характеристик. Например, небольшой рожок с малой массой или конус свиста можно установить там, где встречаются звуковая катушка и диафрагма, тем самым увеличивая выход на высоких частотах. Форма и материалы, используемые в конусе и виззере, оптимизированы.

В другом варианте вместо обычного пылезащитного колпачка используется излучающий купол; он акустически активен. В большинстве динамиков такие пылезащитные колпачки сконструированы так, чтобы быть относительно акустически инертными. Иногда пылезащитный колпачок имеет форму небольшого конуса, призванного улучшить дисперсию на более высоких частотах. Другие конструкции просто модифицируют диафрагму и материалы купола / свиста вместо того, чтобы согласованно соединять диафрагму для обеспечения работы в полном диапазоне.

В некоторых конструкциях основная диафрагма может быть соединена со звуковой катушкой с помощью эластичного соединения, так что высокочастотные колебания не передаются на нее, а вместо этого перемещают конус свиста. Техника использования совместимой (или модифицированной) диафрагмы для низких частот и вспомогательного свиста или модифицированного пылезащитного колпачка (купола) для высокочастотной характеристики динамика представляет собой механическую реализацию кроссовера звука .

Поскольку требования к полнодиапазонному драйверу включают в себя как хорошую низкочастотную, так и высокочастотную характеристику (что противоречиво с точки зрения физической конструкции), полнодиапазонный драйвер обычно ограничивается охватом звукового спектра выше, возможно, 100 Гц, оставляя низкие частоты для можно обрабатывать / дополнять отдельным сабвуфером или специальной конструкцией шкафа для усиления низких частот. Эти требования обычно означают, что полный диапазон должен иметь хорошую чувствительность (для низких частот) с легкой звуковой катушкой (для высоких частот) - в этих динамиках обычно используется более крупный или более мощный магнит, чем обычно, что улучшает чувствительность и, таким образом, снижает мощность. требование на низких частотах, а также позволяет более легкую звуковую катушку. Кроме того, многие имеют ограниченные максимальные отклонения, требующие специальных корпусов, которые не требуют больших отклонений на низких частотах для разумного выхода низких частот.

Есть редкие исключения, которые используют несколько элементов для управления общей диафрагмой, но их не следует путать с коаксиальными динамиками , в которых используются отдельные и концентрически выровненные элементы для достижения желаемого диапазона воспроизведения, и которые строго не классифицируются как полнодиапазонные драйверы. .

Полнодиапазонные драйверы используются в самых разных приложениях - от телевизоров и компьютерных динамиков до акустических систем Hi-Fi. Производительность драйвера существенно зависит от их корпусов, а также корпуса варьируются от мирских бежевых пластиковых коробок, на нижнем конце шкалы, до большого рог загружены корпуса с захватывающим звуком.

Атипичные конструкции

Немецкая компания Manger производит необычный полнодиапазонный динамик в виде дифференциально изгибающегося динамика с плоской диафрагмой, диаметром около восьми дюймов. Manger заявляет о производительности, как о максимальном уровне, так и о расширенном низкочастотном диапазоне, что намного лучше, чем у традиционных полнодиапазонных драйверов.

Другой необычной конструкцией полнодиапазонных драйверов является драйвер Уолша, популяризированный в акустических системах Ohm hi-fi, где они воспроизводили практически весь слышимый диапазон частот. Ранние единицы Уолша были большими и дорогими. В этих драйверах использовался один диффузор, сделанный из бумаги в основании, воспроизводящий низкие частоты, алюминий в средней области и титан в области шейки для воспроизведения высоких частот. Прорези в бумажной области конуса, покрытые силиконовым демпфером, вместе с внутренними прокладками из вспененного материала обеспечивали механизмы для настройки частотной характеристики как можно более плоской. Громкоговорители, использующие драйвер Уолша, все еще производятся, хотя в них используется высокочастотный динамик, поэтому они больше не могут считаться полнодиапазонными драйверами. Вариант драйвера Уолша от немецкой фирмы доступен в двух формах (титановый диффузор и диффузор из углеродного волокна) и встроен в коммерческие акустические системы.

Большие электростатические громкоговорители можно рассматривать как полнодиапазонные громкоговорители в том смысле, что они способны воспроизводить большую часть диапазона звуковых частот.

Приложения

Полнодиапазонные приводы можно найти в самых разных приложениях, от недорогих мультимедийных громкоговорителей до более дорогих эзотерических систем, в последних часто используются большие линии передачи или корпуса, нагруженные рупором для увеличения выходной мощности низких частот. В сети есть активная группа любителей акустических систем, специализирующаяся на полнофункциональных драйверах и корпусах для них.

Поскольку каждый электронный, механический или акустический компонент в цепи воспроизведения, независимо от цели, ухудшает мелкие детали, чем меньше компонентов между клеммами усилителя и комнатой для прослушивания, тем лучше. Это включает в себя обычные кроссоверы «среднего диапазона килогерц», которые, кроме того, нарушают естественную целостность гармонической структуры за счет резкого отделения гармоник от основных частот. Этих проблем можно избежать с помощью драйвера катушки с одним конусом, который используется для громкоговорителей так же, как колесо для автомобиля.

Эдвард Джеймс Джордан, интервью TNT-Audio

Коммерческие приложения

Сферический динамик с одним драйвером

Большое количество полнодиапазонных динамиков используется в коммерческих звуковых системах, в которых может использоваться ряд 200-миллиметровых (8-дюймовых) полнодиапазонных динамиков, установленных в подвесных потолках или небольших корпусах "back-box". Они передают фоновую музыку и объявления для рабочих и посетителей в магазинах розничной торговли и общественных местах. Хотя эти драйверы классифицируются как «полнофункциональные», может быть правильнее называть их «широкодиапазонными» драйверами, поскольку их возможности вывода редко доходят до крайностей. Некоторые производители встраивают полнодиапазонные драйверы небольшого (обычно 115 мм (4,5 дюйма)) диаметра в миниатюрные корпуса, и многие из них включают в себя линейные трансформаторы на 25 или 70 В для использования в коммерческих звуковых системах с длинными акустическими кабелями. . Некоторые полнодиапазонные акустические системы разработаны с драйверами ограниченного диапазона и должны использоваться с эквалайзерами для сглаживания и расширения их частотной характеристики, в то время как другие достигают приемлемого отклика без электронной помощи. Существуют полнодиапазонные акустические системы, в которых используются одиночные динамики до 15 дюймов.

Критическая реакция

Критики полнодиапазонных драйверов ссылаются на их неспособность воспроизводить полный диапазон звуковых частот при одинаковых амплитудах, что приводит к неточному воспроизведению посылаемого на них звукового сигнала. Воспроизведение нескольких частот одной и той же диафрагмой вызывает интермодуляционные искажения - нелинейный эффект, который возникает, когда одна поверхность пытается воспроизвести обе частоты одновременно. Слышимость умеренных интермодуляционных искажений точно не установлена. Результатом является некоторая степень « смешения частот », хотя и на относительно низком уровне. Полнодиапазонный драйвер может иметь пониженный выходной сигнал на обоих концах своего частотного диапазона или более сильно ограниченную частотную характеристику, что приводит к более искаженному звуку. Сторонники широкополосных громкоговорителей заявляют о превосходной фазовой когерентности, в то время как некоторые критики описывают их как среднечастотные громкоговорители, работающие на пределе своих возможностей или за их пределами. Некоторые полнодиапазонные драйверы были разработаны с использованием 12-дюймовых и 15-дюймовых драйверов, например Audio Nirvana, и преодолели ограничения низких частот меньших драйверов, использующих фазоинверторные кабинеты. Кроме того, поскольку большинство взрослых не могут слышать частоты выше 15 кГц, отсутствие высоких частот обычно не является проблемой для современных хорошо спроектированных полнодиапазонных драйверов.

Смотрите также

Рекомендации