Home-theater-designers
Każdy, kto od jakiegoś czasu zajmuje się dźwiękiem, prawdopodobnie preferuje określony styl głośników i określoną konfigurację przetworników. Ta preferencja może być oparta na osobistym doświadczeniu, opinii zaufanego recenzenta, wiedzy technicznej, a może nawet na próbach samodzielnego budowania głośników. W rzeczywistości istnieje wiele sposobów na zbudowanie dobrego głośnika iz pewnością jest miejsce na osobisty gust. Mimo to często jestem zaskoczony tym, jak niewiele osób (nawet tych, którzy są głęboko zaangażowani w audio) naprawdę rozumie wpływ różnych konfiguracji sterowników na wydajność.
Wiele z tego wyjaśniono w Książka kucharska projektowania głośników . Kiedy po raz pierwszy przeczytałem The LDC 20 lat temu, prawdopodobnie zwiększyło to moje zrozumienie, jak działają głośniki o rząd wielkości. To, co tu przedstawię, jest znacznie mniej techniczne. Zachęcam wszystkich audiofilów i recenzentów do głębszych poszukiwań, sięgając po egzemplarz LDC, który jest teraz w siódmym wydaniu i którego autorem jest Vance Dickason, redaktor magazynu Voice Coil i jeden z najbardziej doświadczonych projektantów głośników na świecie.
Aby zrozumieć, dlaczego niektóre konfiguracje sterowników działają lepiej niż inne w określonych sytuacjach, ważne jest, aby zrozumieć kilka ogólnych zasad:
1) Wszystkie inne rzeczy są równe, im większa średnica przetwornika, tym niższe częstotliwości może grać i tym trudniej będzie mu odtworzyć wysokie częstotliwości. Ponownie, jest to ogólna zasada, prawdziwa tylko wtedy, gdy wszystkie inne rzeczy są równe.
2) Dyspersja przetwornika (równomierność, z jaką rozprasza on dźwięk we wszystkich kierunkach) jest głównie funkcją jego średnicy - lub w przypadku głośników owalnych lub prostokątnych, ich wymiarów poziomych i pionowych. Dobrą zasadą jest to, że dyspersja przetwornika zaczyna się zawężać (lub „wiązka”) przy częstotliwości, której długość fali odpowiada wymiarowi przetwornika. Aby to obliczyć, należy podzielić 13512 (prędkość dźwięku w calach na poziomie morza) przez efektywną powierzchnię promieniowania kierowcy. Na przykład 6,5-calowy głośnik niskotonowy o efektywnej średnicy obszaru promieniowania wynoszącej pięć cali (mierzonej od szczytu otaczającego do przeciwległego piku) zaczyna emitować z częstotliwością około 2702 Hz, czyli 13512 podzielone przez pięć.
Dyspersja jest ważna, ponieważ daje głośnikowi duży, otwarty, naturalny dźwięk. Jeśli rozproszenie głośnika jest słabe, będzie się wydawało, że dźwięk dobiega raczej z głośnika, a nie z prawdziwego piosenkarza lub instrumentu. Słabe rozproszenie środka pasma może również powodować ubarwienie głosów w „złożonych dłoniach”, tak jakby wokaliści mieli złożone dłonie wokół ust.
Być może już zorientowałeś się, jaki jest największy dylemat w konstrukcji głośników: im mniejszy przetwornik, tym większa jego dyspersja (patrz tabela pomiarów poniżej, kliknij na zdjęcie, aby zobaczyć je w większym oknie), jednak im mniejszy przetwornik, tym mniej radzi sobie z niskimi częstotliwościami. Nieco głębsza kontemplacja może doprowadzić do uświadomienia sobie, że „prostsze jest lepsze” rzadko stosuje się w głośnikach. Im prostszy głośnik, tym bardziej prawdopodobne jest, że będzie miał kombinację nierównej odpowiedzi częstotliwościowej, słabej dyspersji, braku basów i / lub wysokich tonów i / lub dużych zniekształceń.
Rozważmy wady i zalety niektórych z najpopularniejszych konfiguracji przetworników głośnikowych. Jedna uwaga: istnieje niezliczona liczba czynników, które wpływają na wydajność głośników, w tym konstrukcja i materiały przetwornika, konstrukcja i materiały obudowy, obciążenie basów obudowy, nachylenie zwrotnicy itp. Jednak te kwestie wykraczają poza zakres tego artykułu, który dotyczy konkretnie konfiguracji przetworników. Aby uzyskać dokładniejsze zrozumienie wewnętrznego działania głośników, zapoznaj się z książką kucharską Loudspeaker Design Cookbook lub inną szczegółową pracą referencyjną.
Jednokierunkowa (pojedynczy przetwornik, pełny zakres)
Niektórzy audiofile i recenzenci skłaniają się ku projektom z jednym przetwornikiem, ponieważ uważają, że wyeliminowanie obwodu zwrotnicy w celu podzielenia sygnału audio na basy i wysokie tony zapewnia większą czystość dźwięku. Problem w tym, że wiąże się to z kosztami, które często są ekstremalne. Większe przetworniki pełnozakresowe mają nierówne pasmo przenoszenia wysokich tonów i wyjątkowo słabą dyspersję wysokich tonów. Mniejsze przetworniki pełnozakresowe, takie jak 3,5-calowe przetworniki używane w niedawno testowanym głośniku Role Audio Sampan FTL tutaj , mogą mieć dość gładką odpowiedź wysokich tonów, a nawet dyspersję do miejsca pomiędzy 5 a 7,5 kHz, więc mogą brzmieć dobrze - ale ponieważ częstotliwości rezonansowe tych przetworników mają zwykle 100 Hz lub więcej, będą oferować niewielką lub żadną odpowiedź basową . W porównaniu z porządnym, jednocalowym głośnikiem wysokotonowym, ich pasmo przenoszenia nie będzie tak gładkie, a dyspersja nie będzie tak szeroka.
To powiedziawszy, w tanich produktach często najlepszym wyborem są pełnozakresowe sterowniki. Z miłością wspominam świetnie brzmiące, niedrogie systemy Cambridge SoundWorks zaprojektowane przez legendarnego Henry'ego Klossa, które zawierały 2,5- lub 3-calowe głośniki szerokopasmowe w obudowach w kształcie sześcianu, wzmocnione tanim, ale skutecznym modułem basowym pasmowoprzepustowym. Wielokrotnie doradzałem producentom tanich soundbarów, aby używali pojedynczych, pełnozakresowych przetworników zamiast oddzielnych głośników niskotonowych i wysokotonowych w tych cenach, prawie niemożliwe jest znalezienie przyzwoicie brzmiącego głośnika wysokotonowego i dodanie odpowiedniego układu zwrotnicy.
Głośniki z małymi przetwornikami szerokopasmowymi, takie jak Sampan FTL czy Kvart & Bolge Sound Sommeliers (pokazane) mają swoje uroki, często dostarczając martwej płaskiej odpowiedzi i pięknie spójnej dyspersji od niskiego środka przez niską górę, co przekłada się na płynną i naturalną reprodukcję głosu. Jednak nie brzmią tak przewiewnie ani przestrzennie jak głośniki z typowym jednocalowym głośnikiem wysokotonowym i nie grają naprawdę głośno ani nie dostarczają dużo basu. Ale można je rozbudować o subwoofer.
Nie rozumiem, jak kolumny korzystające z większych pojedynczych przetworników można uznać za produkty wysokiej jakości. Niektórzy audiofile je lubią, ale z tego, co wiem, ich atrakcyjność jest bardziej filozoficzna niż muzyczna. Charakterystyka częstotliwościowa i anomalie dyspersji, które wprowadzają te głośniki, są łatwe do usłyszenia i zmierzenia, więc moim zdaniem nie ma wiarygodnego sposobu na nazwanie ich dźwięku naturalnym lub neutralnym. Niektóre z tych głośników dodają super-wysokotonowy, aby uzyskać bardziej rozszerzoną charakterystykę wysokich tonów, ale ich ogólna charakterystyka częstotliwościowa będzie nadal szorstka, a ich dyspersja wąska na niższej górze i wyższej średnicy.
dlaczego nie otrzymuję powiadomień
Istnieją również głośniki panelowe pełnozakresowe elektrostatyczne i magnetoplanarne, takie jak te wyprodukowane odpowiednio przez MartinLogan i Magnepan. To zupełnie inna sprawa, ponieważ emitują dźwięk do tyłu i do przodu, co pomaga przeciwdziałać problemom z dyspersją powodowanym przez duże powierzchnie promieniujące paneli. Wiele z tych głośników wykorzystuje zakrzywione panele, aby poszerzyć swoją dyspersję. Nie mogą zapewnić głębokiego basu przy dużej głośności lub rodzaju skupionego obrazu, który może wytworzyć dobry głośnik dynamiczny (tj. Stożki i kości), ale wciąż wielu audiofilów i recenzentów uważa te głośniki za jedne z najlepszych dostępnych na świecie. Cena £.
Dwukierunkowe (niskotonowy / wysokotonowy)
Najczęściej spotykane są głośniki łączące jeden głośnik niskotonowy i jeden głośnik wysokotonowy, a niektórzy audiofile i recenzenci uważają je za najlepsze, często powołując się na maksymę „prostsze jest lepsze”. Po raz kolejny to pojęcie nie ma zastosowania. Tak, głośniki dwudrożne są zwykle prostsze niż modele trójdrożne, ale ta prostota wymaga kompromisu, który zwykle występuje przy częstotliwościach od dwóch do czterech kHz, gdzie ucho jest najbardziej wrażliwe.
Problem z głośnikami dwudrożnymi pojawia się w punkcie zwrotnicy, czyli częstotliwości, z jaką dźwięk jest przekazywany z głośnika niskotonowego do wysokotonowego. Jak omówiliśmy powyżej, im większy głośnik niskotonowy, tym bardziej jego dyspersja zaczyna się zawężać przy wyższych częstotliwościach. Tak więc, gdy przechodzisz od środka do góry, dyspersja zwęża się, gdy zbliża się do punktu zwrotnicy, a następnie otwiera się ponownie szeroko, gdy dźwięk przechodzi do głośnika wysokotonowego, który ma zwykle średnicę jednego lub 0,75 cala, a tym samym rozprasza dźwięk szeroko w górę. najwyższa oktawa wysokich tonów (między 10 a 20 kHz).
Jednym z rozwiązań jest użycie mniejszego głośnika niskotonowego, w którym to przypadku rezygnujesz z basu. Lub możesz przesunąć punkt zwrotnicy niżej, aby głośnik niskotonowy nie był aktywny przy wysokich częstotliwościach. Ale wtedy zaczynasz nadmiernie obciążać głośnik wysokotonowy, który prawdopodobnie nie ma wystarczającego obszaru promieniowania lub wychylenia (ruch od przodu do tyłu), aby odtworzyć te niższe częstotliwości.
Oczywiście wielu projektantów głośników z powodzeniem poszło na ten kompromis, ponieważ istnieją niezliczone dwudrożne głośniki, które brzmią świetnie. Z kilkoma wyjątkami wolę dwudrożne głośniki z jednocalowymi głośnikami wysokotonowymi i niskotonowymi nie większymi niż 5,25 cala, z punktami zwrotnicy w okolicach 2,2 kHz. Oczywiście każdy głośnik dwudrożny można uzupełnić o subwoofer.
Są tu jednak dwa wyjątki. Po pierwsze, niektóre przetworniki wysokotonowe mają wystarczającą odpowiedź w zakresie średniego pasma, aby można je było bezpiecznie przekierować na głośnik niskotonowy przy niższej częstotliwości, zwykle między 800 Hz a 1,5 kHz. Należą do nich głośniki wysokotonowe tubowe wykorzystujące przetworniki kompresyjne (nie kopułkowe głośniki wysokotonowe z falowodem w kształcie tuby), niektóre tweetery wstęgowe oraz panele elektrostatyczne i magnetoplanarne. Dlatego konstrukcja dwudrożna sprawdza się dobrze np. W głośnikach tubowych JBL i Klipsch, a także dwudrożnych kolumnach elektrostatycznych MartinLogan.
Innym wyjątkiem jest to, że duże głośniki niskotonowe o niskiej masie ruchomej i wysokiej czułości mogą wytwarzać naturalnie brzmiącą średnicę i mogą być krzyżowane przy stosunkowo wysokich częstotliwościach. Często głośnik niskotonowy będzie miał pofałdowaną obwódkę (część, która łączy stożek z koszem) zamiast bardziej powszechnego pierścienia typu half-roll. Dzięki jednemu z nich można uzyskać dźwięk pełnozakresowy z dwudrożnego. Przykłady obejmują Monitory profesjonalne JBL M2 (pokazane tutaj) i Kolumny DeVore Fidelity Orangutan .
Trójdrożny (niskotonowy / średniotonowy / wysokotonowy)
Większość projektantów głośników, których znam, uważa konstrukcję trójdrożną za najlepszy uniwersalny wybór. Konstrukcja trójdrożna zapewnia przewagę małych, pełnozakresowych głośników opisanych powyżej: całkowicie płaską charakterystykę częstotliwościową i stałą dyspersję w większości zakresu wokalu. Dzieje się tak dlatego, że punkty zwrotnicy zwykle wynoszą około 300 do 600 Hz między głośnikiem niskotonowym i średnim oraz 2,8 do 4 kHz między głośnikiem średniotonowym i wysokotonowym. Otrzymujesz szeroką dyspersję jednego lub 0,75-calowego głośnika wysokotonowego bez obaw o zniekształcenia lub awarie głośnika wysokotonowego. Projektant może również użyć większego głośnika niskotonowego (lub dwóch lub trzech), aby uzyskać głębszą odpowiedź basową. Dobrze zaprojektowany trójdrożny głośnik może zapewnić obsługę dużej mocy, niezwykle naturalny dźwięk bez poważnych anomalii w balansie tonalnym i zmierzone osiągi, które są bliskie ideału.
Nie znaczy to jednak, że kolumny trójdrożne są doskonałe pod każdym względem. Głośniki, które używają głośnika średniotonowego o tym samym rozmiarze lub tylko nieco mniejszym niż głośnik niskotonowy, są powszechne, będą odtwarzać głośniej niż głośniki z mniejszymi przetwornikami średniotonowymi, ale zazwyczaj nie zapewniają spójnie szerokiej dyspersji średniotonowej. Słyszałem też głośniki trójdrożne, w których przetwornik średniotonowy został przekreślony do dużego głośnika niskotonowego przy zbyt wysokiej częstotliwości, co powoduje, że głosy brzmią nienaturalnie nadęte, ponieważ pochodzą z dużego głośnika niskotonowego.
Trudno jest również wykonać głośnik trójdrożny niskim kosztem. Projektant musi dodać głośnik średniotonowy, oddzielną obudowę wewnętrzną dla głośnika średniotonowego, większą obudowę i zazwyczaj dwie lub trzy dodatkowe cewki, dwa lub trzy dodatkowe kondensatory i dodatkowy rezystor. Pomnóż koszt tych dodatkowych części przez pięć lub sześć razy, aby uzyskać wzrost ceny detalicznej, a następnie dodaj trochę więcej, aby uzyskać droższą wysyłkę, i zaczniesz rozumieć, dlaczego istnieje kilka głośników trójdrożnych w cenie poniżej 400 USD za parę.
Powszechnym wariantem głośnika trójdrożnego jest głośnik dwu i pół drożny. Zwykle wykorzystuje jeden głośnik wysokotonowy i dwa lub trzy dopasowane głośniki niskotonowe. Głośnik niskotonowy najbliżej głośnika wysokotonowego jest normalnie przełączany na głośnik wysokotonowy. Znajdujące się poniżej głośniki niskotonowe są filtrowane dolnoprzepustowo, zwykle przy częstotliwości od 300 do 800 Hz, więc wzmacniają moc basu górnego głośnika niskotonowego, ale przeważnie pozostają poza środkiem pasma. Gdyby poprowadzić wszystkie głośniki niskotonowe równolegle, przecinając je na całej długości do głośnika wysokotonowego, zakłócałyby się nawzajem w zakresie średnich tonów, wytwarzając pionowe wąskie wiązki dźwięku (zwane „listkami”) przy określonych częstotliwościach. Chociaż konstrukcje dwu- i półdrożne zapewniają więcej basów niż porównywalne modele dwudrożne, nadal stanowią te same wyzwania, co głośniki dwudrożne, jeśli chodzi o wybór odpowiedniego punktu podziału między głośnikiem niskotonowym i wysokotonowym.
Cztery i więcej
Po wejściu do droższych modeli głośniki cztero- i pięciodrożne stają się powszechne. W większości są to w zasadzie modele trójdrożne z dodanym dużym głośnikiem niskotonowym w celu uzyskania głębszego basu. Mają wszystkie zalety modeli trójdrożnych z jeszcze większym basem, ale za wyższą cenę. Konstrukcja czterodrożna jest szczególnie korzystna dla głośników z zwrotnice pierwszego rzędu ze względu na obciążenia, jakie nakładają na swoich kierowców.
Właśnie zarysowałem ten temat tutaj i zachęcam do zapoznania się z nim, czytając LDC lub inną dobrą książkę referencyjną na temat głośników.
jak zrobić mema na iPhonie
Dodatkowe zasoby
• Crossovery pierwszego rzędu: panaceum czy problem? na HomeTheaterReview.com.
• Zalety i wady wielu subwooferów na HomeTheaterReview.com.
• Jak wybrać subwoofer do dźwięku przestrzennego lub stereo na HomeTheaterReview.com.