Умный дом

Низкочастотные динамики, твитеры и кроссоверы: понимание динамиков

Иллюстрация человека, решающего среди нескольких ораторов в магазине

Громкоговорители имеют решающее значение для любой домашней аудио / развлекательной системы. От высокочастотных динамиков до низкочастотных динамиков, они являются компонентами, которые обеспечивают наши фильмы, концерты и спортивные состязания звуками, которые мы так часто воспринимаем как должное.

Звук вокруг нас. В природе он генерируется как природными силами, так и живыми существами, и подавляющее большинство людей способны слышать звук через их уши.

Иллюстрация человека, решающего среди нескольких ораторов в магазине
Lifewire / Даниэль Фишел

Благодаря нашему технологическому мастерству, люди могут также захватывать звук с помощью микрофона , который преобразует звук в электрические импульсы, которые могут быть записаны на какой-либо носитель информации. После захвата и хранения его можно воспроизвести в более позднее время или в другом месте. Для прослушивания записанного звука требуется устройство воспроизведения, усилитель и, самое главное, громкоговоритель.

Что такое громкоговоритель?

Пример типичной конструкции динамика громкоговорителя

Громкоговоритель — это устройство, которое преобразует электрические сигналы в звук в результате электромеханического процесса. Колонки обычно имеют следующую конструкцию:

  • Металлический каркас, называемый The Basket, внутри которого размещены все компоненты динамика.
  • Диафрагма , которая выталкивает воздух через вибрацию. Модели вибрации — это то, что воспроизводит желаемые звуковые волны, воспринимаемые вашими ушами. Диафрагму часто называют конусом. Хотя наиболее часто используется вибрирующий конус, существуют некоторые варианты (обсуждаемые далее в этой статье).
  • Наружное кольцо из резины, пенопласта или другого совместимого материала, упоминается как Surround (не следует путать с объемным звуком или объемным звучанием) , который удерживает диафрагму на месте, обеспечивая при этом достаточной гибкости , чтобы он мог вибрировать. Дополнительную поддержку оказывает другая структура, называемая пауком. Spider следит за тем, чтобы вибрирующая мембрана динамика и объемное звучание не касались внешней металлической рамы.
  • Звуковая катушка обернута вокруг электромагнита размещена на задней стороне диафрагмы. Узел магнит / звуковая катушка обеспечивает возможность вибрации диафрагмы в соответствии с полученными электрическими импульсами.
  • Конусные динамики также имеют небольшую выпуклость, которая покрывает область, где звуковая катушка прикреплена к диафрагме. Это называется пылезащитным колпачком .
Схема построения драйвера громкоговорителя

Схема построения драйвера громкоговорителя.
Изображение предоставлено Amplified Parts.com

Динамик (также называемый драйвером динамика или драйвером) теперь может воспроизводить звук, но на этом история не заканчивается.

Чтобы динамик работал хорошо, а также выглядел эстетически, его нужно поместить в корпус. Хотя в большинстве случаев корпус представляет собой деревянный ящик, иногда используются другие материалы, такие как пластик и алюминий. Вместо коробки колонки также могут иметь другие формы, например плоскую панель или сферу.

Также, как упоминалось выше, не все динамики используют конус для воспроизведения звука. Например, некоторые изготовители колонок, такие как Klipsch , используют рога в дополнение к конусным колонкам, в то время как некоторые изготовители колонок, в особенности Мартин Логан , используют электростатическую технологию в конструкции колонок, а другие, например, Magnepan , используют технологию Ribbon . Есть даже случаи, когда звук воспроизводится нетрадиционными методами .

Динамики полного диапазона, низкочастотные динамики, высокочастотные динамики и динамики среднего диапазона

Примеры высокочастотных динамиков Paradigm Cinema и НЧ-динамика среднего уровня

парадигма


Самый простой корпус громкоговорителя содержит только один громкоговоритель, задачей которого является воспроизведение всех частот, которые отправляются на него. Однако, если динамик слишком маленький, он может воспроизводить только более высокие частоты. Если он «среднего размера», он может хорошо воспроизводить звук человеческого голоса и аналогичных частот, но не соответствует как высокому, так и низкочастотному диапазону. Если громкоговоритель слишком большой, он может хорошо работать на низких частотах и, возможно, на средних частотах, но может не работать на высоких частотах.

Решение — оптимизировать частотный диапазон, который можно воспроизвести, располагая колонки разных размеров внутри одного корпуса.

Басовые

Низкочастотный громкоговоритель — это динамик, который имеет размеры и конструкцию, позволяющую хорошо воспроизводить низкие, низкие и средние частоты (подробнее об этом позже). Динамики этого типа выполняют большую часть работы по воспроизведению частот, которые вы слышите, таких как голоса, большинство музыкальных инструментов и звуковые эффекты. В зависимости от размера корпуса, сабвуфер может иметь диаметр всего 4 дюйма или 15 дюймов. Низкочастотные динамики диаметром от 6,5 до 8 дюймов распространены в напольных громкоговорителях, в то время как низкочастотные динамики диаметром 4 и 5 дюймов распространены в полочных колонках.

Высокочастотные

Твитер — это специально разработанный динамик, который не только намного меньше, чем низкочастотный динамик, но и выполняет только воспроизведение звуковых частот выше определенной точки, включая, в некоторых случаях, звуки, которые человеческое ухо не может непосредственно слышать, но может воспринимать.

Еще одна причина, по которой высокочастотный динамик полезен, заключается в том, что высокие частоты имеют высокую направленность, высокочастотные динамики предназначены для рассеивания высокочастотных звуков в комнате, чтобы они были точно услышаны. Если дисперсия слишком узкая, слушатель имеет ограниченное количество вариантов положения прослушивания. Если дисперсия слишком широка, ощущение направления, откуда исходит звук, теряется.

Типы твитеров

Среднечастотные колонки

Хотя корпус динамика может включать в себя низкочастотный громкоговоритель и твитер для охвата всего частотного диапазона, некоторые производители динамиков делают еще один шаг вперед, добавляя третий громкоговоритель, который дополнительно разделяет низкие и средние частоты. Это называется динамиком среднего уровня.

2-полосный против 3-полосный

Корпуса, в которых есть только низкочастотный динамик и высокочастотный динамик, называются двухполосным громкоговорителем, а корпус, в котором находятся низкочастотный динамик, высокочастотный динамик и среднечастотный динамик, — трехполосным громкоговорителем.

Вы можете подумать, что вам всегда следует выбирать 3-полосную колонку, но это может ввести в заблуждение. У вас может быть хорошо спроектированная двухполосная колонка, которая звучит превосходно, или плохо спроектированная трехполосная колонка, которая звучит ужасно.

Важен не только размер и количество динамиков, но и материалы, из которых они изготовлены, дизайн интерьера корпуса и качество следующего необходимого компонента — кроссовера.

Кроссоверы

Пример схемы пересечения громкоговорителей

SVS Speakers


Вы просто не бросаете сабвуфер и высокочастотный динамик или низкочастотный динамик, и высокочастотный динамик в коробку, соединяйте их вместе и надеетесь, что это звучит хорошо.

Если в вашем кабинете есть низкочастотный динамик / высокочастотный динамик или низкочастотный динамик / высокочастотный динамик, вам также необходим кроссовер.

Кроссовер — это электронная схема, которая назначает соответствующий диапазон частот различным динамикам.

Например, в двухполосном громкоговорителе для кроссовера задается конкретная точка частоты — любые частоты выше этой точки отправляются в твитер, а остальные — в низкочастотный динамик.

В трехполосном динамике кроссовер может быть спроектирован таким образом, чтобы он имел две частотные точки — одна для обработки точки между низкочастотным динамиком и средним диапазоном, а другая для точки между средним диапазоном и высокочастотным динамиком.

Частота, на которую устанавливается кроссовер, варьируется. Типичная точка 2-полосного кроссовера может быть 3 кГц (все, что выше, переходит в высокочастотный динамик, все, что ниже, — в низкочастотный динамик), а типичные 3-полосные точки кроссовера могут быть 160-200 Гц между низкочастотным динамиком и средним диапазоном, а затем 3 кГц. Точка между средним диапазоном и твитером.

Пассивные радиаторы и порты

Пара 3-х полосных динамиков с портом

Matejay / Getty Images


Пассивный излучатель выглядит как динамик, у него есть диафрагма, объемный звук, паук и рамка, но в нем отсутствует звуковая катушка. Вместо использования звуковой катушки для вибрации диафрагмы динамика пассивный излучатель вибрирует в соответствии с количеством воздуха, который вуфер проталкивает внутрь корпуса.

Это создает дополнительный эффект, при котором низкочастотный динамик обеспечивает энергию для питания как самого себя, так и пассивного излучателя. Хотя это не то же самое, что два сабвуфера, подключенных непосредственно к усилителю, комбинация сабвуфера и пассивного излучателя помогает в создании более эффективного звучания низких частот. Эта система хорошо работает в небольших корпусах громкоговорителей, так как основной низкочастотный динамик может быть направлен наружу в направлении зоны прослушивания, а пассивный излучатель может быть размещен на задней стороне корпуса громкоговорителя.

Альтернативой пассивному излучателю является порт. Порт представляет собой трубку, которая расположена на передней или задней части корпуса динамика, так что воздух, откачиваемый низкочастотным динамиком, направляется через порт, создавая такое же дополнительное низкочастотное усиление, что и пассивный излучатель.

Сабвуфер

SVS SB16 герметичные и PB16 портированные сабвуферы

SVS


Есть еще один тип громкоговорителей — сабвуфер. Сабвуфер предназначен для воспроизведения только очень низких частот и используется в основном в домашних кинотеатрах объемного звучания приложений.

Примерами того, что желателен сабвуфер, будет воспроизведение специфических низкочастотных эффектов (LFE), таких как землетрясения и взрывы в фильмах, а также для музыки, нот педали органа, акустического контрабаса или тимпани.

Большинство сабвуферов работают. Это означает, что в отличие от традиционных колонок, они имеют собственный встроенный усилитель. С другой стороны, как и некоторые традиционные громкоговорители, они могут использовать пассивный излучатель или порт для усиления низкочастотного отклика.

Нижняя линия

Пример акустической системы домашнего кинотеатра

N_Design / Векторы цифрового зрения / Getty Images


Перед вами через громкоговоритель или систему громкоговорителей, если это возможно, проведите критическое прослушивание с контентом ( CD , DVD , Blu-ray / Ultra HD Blu-ray или даже виниловыми пластинками ), с которым вы знакомы.

Кроме того, обратите внимание не только на то, как собран динамик, его размер или сколько он стоит, но и как он на самом деле звучит для вас.

Если вы заказываете динамики через Интернет, проверьте, есть ли у вас 30- или 60-дневная пробная версия для прослушивания, поскольку, несмотря на любые претензии, касающиеся потенциальной производительности, вы не узнаете, как они будут звучать в вашей комнате, пока не запустите их. Прослушайте ваши новые колонки в течение нескольких дней, так как производительность колонок начинается с 40-100 часов.

Похожие посты
Умный дом

Что такое «Эхо Амазонки Авто»?

Умный дом

Что такое умный туалет и стоит ли его покупать?

Как сделатьУмный дом

Как добавить Alexa в ваше умное зеркало

Tech новостиКак сделатьУмный дом

Как контролировать свои потолочные вентиляторы в SmartHome