Ce reprezintă un vorbitor bun?
Pentru a fi precis, ar trebui să numim"difuzoare" un sistem de difuzoare. Este un sistem compus din niște traductoare, un divizor de frecvență, un cabinet și câteva piese suplimentare.
Proiectantul sistemului de difuzoare trebuie să înțeleagă interacțiunile complexe dintre componentele sistemului de difuzoare.
Asamblarea pieselor bune împreună nu garantează un sistem bun. (Notă: în următorul articol, mă voi referi la sistemul de difuzoare pur și simplu ca difuzor.)
Dacă un cuvânt trebuie folosit pentru a descrie procesul de proiectare a difuzorului, cred că termenul"compromis" este cel mai potrivit. Pentru că există un compromis între performanța difuzorului și costul final.
Acesta este motivul pentru care ne este dificil să comparăm difuzoare de la diferiți producători. Dacă te uiți doar la un anumit indice de performanță (cum ar fi puterea nominală), un anumit difuzor poate arăta mai bine. Dar când luăm în considerare performanța generală a sistemului de difuzoare, aceasta poate fi ușor inferioară.
De ce unele boxe sunt mult mai scumpe? Pentru a înțelege mai bine această problemă, să aruncăm o privire asupra componentelor difuzoarelor.
Adevărul despre traductor
Traductorul este inima difuzorului. Aceste traductoare transformă energia electrică în energie sonoră. Majoritatea traductoarelor de sunet sunt traductoare cu piston.
În comparație cu traductoarele cercetate și produse la începutul secolului trecut, designul modern practic nu s-a schimbat prea mult în principiul de funcționare. Odată cu dezvoltarea tehnologiei, au apărut materiale mai bune, cu greutate redusă și costuri reduse. Cu toate acestea, principiul sonor al difuzorului este, practic, vibrația moleculelor de aer din jur prin mișcarea pistonului.
Nu există un traductor care să poată furniza energia necesară pentru ascultare în toată gama de frecvențe. Prin urmare, majoritatea difuzoarelor sunt proiectate cu frecvență în două sau trei căi, cu traductoare de frecvență joasă, medie și/sau de înaltă frecvență încorporate.
În comparație cu designul cu două căi, designul cu trei căi necesită mai multe traductoare, astfel încât designul cu trei căi este mai scump.
O parte foarte importantă a designului cadrului bazinului
Procesul de proiectare a cadrului bazinului este un factor important care afectează prețul traductoarelor de joasă frecvență. Cadrul bazinului difuzorului realizat prin procesul de ștanțare are un cost mai mic datorită procesului său simplu de fabricație și consumului redus de materii prime. Cadrul difuzorului realizat din proces de turnare sub presiune este mai puțin probabil să se deformeze din cauza vibrației conului.
În același timp, în comparație cu cadrul de bazin de tip ștanțare, cadrul de bazin de tip turnare sub presiune este mai mare ca calitate și greutate și, în mod corespunzător, costul de producție este, de asemenea, mai mare. Deoarece cea mai mare parte a energiei electrice încărcate în traductor este consumată sub formă de energie termică, putem optimiza performanța acesteia prin îmbunătățirea performanței de disipare a căldurii.
Alegerea materialului de conuri trebuie să cântărească calitatea, rezistența și costul acestuia. Deși am reușit să folosim niște materiale speciale (materiale ezoterice) pentru realizarea conurilor de difuzoare, materialele din hârtie sunt în continuare cele mai des folosite, deoarece este o alegere bună după cântărirea diferitelor atribute. Costul unui traductor de joasă frecvență este probabil între zeci și sute de dolari.
Motivația de proiectare a designerilor de sisteme de difuzoare determină ce material conic aleg. Dacă există constrângeri de preț și cost, vor alege o unitate cu un cost mai mic. Dacă este să urmărească o calitate și o performanță mai ridicate, ei vor tinde să aleagă modele unitare cu prețuri mai mari.
Unitatea de frecvență medie și unitatea de înaltă frecvență a difuzorului sistemului de întărire a sunetului adoptă de obicei designul de încărcare a claxonului. În timp ce sarcina claxonului oferă niveluri ridicate de presiune sonoră, poate controla și modelul de radiație a sunetului. Cornul poate fi realizat din multe materiale, inclusiv lemn, metal, fibră de sticlă și plastic.
Cornul din plastic ABS este cel mai frecvent utilizat datorită costului scăzut, greutății ușoare și producției simple. Cornul din fibră de sticlă este mai puternic, dar pentru că este dificil de realizat, costul crește în consecință. Dimensiunea claxonului de joasă frecvență este mare, astfel încât materialele lemnoase sunt adesea folosite.
Driverul claxonului (transductorul) joacă un rol esențial în sistemul de difuzoare. Drivere piezo cu cost relativ scăzut sau drivere de compresie pot fi utilizate în proiectarea sarcinilor de claxon. Difuzoarele cu con pot fi folosite și ca drivere de claxon.
Driverul de compresie este cea mai bună alegere pentru reamplificarea frecvențelor intermediare și înalte. Driverele de compresie sunt superioare driverelor piezoelectrice cu preț redus datorită eficienței și fidelității lor mai mari.
Structura magnetică a traductorului este, de asemenea, un factor important care afectează costul. Structura mare de magnet poate genera o densitate mai mare a câmpului magnetic (echivalentă în general cu o eficiență mai mare), ceea ce va crește greutatea magnetului în consecință. Acest tip de structură magnetică trebuie să aibă un cadru de bazin turnat sub presiune ca suport înainte de a putea fi utilizat. Elementele pământurilor rare, cum ar fi neodimul, necesită doar o mică parte de neodim pentru a genera un câmp magnetic mai puternic în comparație cu materialele magnetice tradiționale. Neodimul este, de asemenea, cel mai scump dintre materialele magnetice utilizate în mod obișnuit.
Unii producători de difuzoare își vor produce propriile traductoare. Acest lucru le permite să controleze mai bine lanțul de aprovizionare și să optimizeze performanța componentelor dintr-un anumit sistem de difuzoare.
Majoritatea producătorilor de difuzoare vor considera producătorii OEM ca furnizorii lor de traductoare. OEM sunt foarte eficienți în producție, pentru că la asta se pricep. Majoritatea producătorilor OEM produc și vând traductoare de uz general pentru clienții obișnuiți. În același timp, realizează și modele patentate conform specificațiilor producătorilor de difuzoare.
Divizor vital
Deși funcția crossover-ului nu a fost luată în serios, crossover-ul este, fără îndoială, cea mai dificilă parte a proiectării difuzoarelor. Sarcina principală a diviziunii de frecvență este de a limita în bandă semnalul transmis fiecărui traductor, iar traductorul funcționează numai în intervalul de frecvență în care poate fi convertit în energie sonoră. În principiu, divizorul de frecvență este echivalent cu sistemul de transmisie al unei transmisii auto.
Când accelerați fără probleme mașina de la 0 la 60 mph, un sistem de transmisie bun poate face roțile să se întoarcă mai repede (frecvență crescută). Schimbarea treptelor ar trebui să fie naturală, lină și perfectă. Un design bun divizor de frecvență ar trebui să fie același. Poate trece fără probleme între frecvența joasă, frecvența medie și frecvența înaltă.
Divizorul de frecvență pasiv, pe de altă parte, este o rețea de filtru compusă din dispozitive electrice pasive, cum ar fi rezistențe, condensatoare și inductori. Prefabricatele de uz general produse în serie pot fi folosite ca divizoare de frecvență pasive, dar în final, divizorul de frecvență trebuie optimizat în funcție de traductorul corespunzător. Această lucrare este cel mai bine realizată de un inginer proiectant.
Unele divizoare de frecvență vor fi montate pe placa de circuit imprimat (PCB). Această instalare nu este doar simplă și frumoasă, ci și ușor de produs în masă, ceea ce va reduce costurile de producție în consecință. Această metodă de instalare este foarte potrivită pentru aplicațiile cu putere redusă, dar dacă driverul este supraîncărcat, placa de circuit imprimat va fi deteriorată din cauza supraîncălzirii.
De asemenea, placa de circuit imprimat (PCB) se poate îndoi sau rupe din cauza inductanței excesive. Acesta este motivul pentru care mulți producători insistă asupra designului firului dur al divizorului de frecvență (Hard Wire). Proiectarea conexiunii rigide trebuie finalizată manual, iar efectul de aspect după finalizare nu este adesea foarte bun. Dar, în comparație cu un divizor PCB, un divizor cu design cu fir este mai robust (și mai scump).
Unele sisteme de difuzoare nu au un crossover încorporat. Acest tip de sistem de difuzoare este condus de echipamente electronice profesionale de procesare. După ce semnalul este trimis la amplificatorul de putere pentru a finaliza procesul de procesare a semnalului, îl numim un sistem de difuzoare crossover activ.
În teorie, un astfel de design ar trebui să poată economisi costul de producție al difuzorului în sine (mai puține componente), dar acest tip de difuzor necesită un procesor extern atunci când sistemul este construit și chiar mai multe canale de amplificator de putere, astfel încât costul final tinde a fi mai sus. În comparație cu difuzoarele crossover pasive, difuzoarele crossover active pot oferi o fidelitate mai mare și un nivel de presiune a sunetului (SPL) mai mare.
Cu toate acestea, în comparație cu designul crossover activ, un difuzor cu design crossover pasiv de înaltă calitate poate oferi o calitate excelentă a sunetului la un cost total mai mic și este relativ simplu de conectat și de depanat.
Cutie
Dulapul difuzorului și structura acestuia sunt, de asemenea, factori importanți care afectează prețul difuzoarelor. Dulapul trebuie să fie foarte puternic și robust. Cutia vibrantă în sine este un traductor, care va interacționa cu alți traductoare și va reduce performanța întregului sistem. O cutie robustă necesită multă calitate, multe nervuri sau ambele. Pretul este greutatea mare a dulapului.
Betonul este o alegere bună ca material pentru cutie, dar este potrivit doar pentru sistemul de subwoofer personalizat. Placa de fibre de densitate medie (MDF) este, de asemenea, un material mai potrivit pentru realizarea dulapurilor. Placa de fibre de densitate medie are densitate mare și costuri reduse, dar materialul în sine este foarte greu și este ușor de îndoit după ce este umed.
Cutiile din PAL au costuri reduse, dar trebuie evitate pe cat posibil. Placajul este mai ușor și mai rezistent decât MDF-ul, dar există goluri între straturi. Placajul de mesteacăn baltic este cea mai bună alegere pentru materialul dulapului (mai mult de 11 straturi și nu există goluri între straturi), dar este și cel mai scump lemn în producția de difuzoare.
Materialul compozit are rezistență ridicată și greutate redusă, dar costul este ridicat. Fibra de sticlă are o rigiditate ridicată și rezistentă la intemperii, dar pentru că este dificil de fabricat, costul este mai mare decât lemnul și plasticul.
În ultimii ani, Molded-plastic a devenit treptat un dulap de difuzoare utilizat în mod obișnuit. Cutia turnată are o greutate mică și poate fi prelucrată pentru a o face rezistentă la intemperii. După ani de producție în masă, costul inițial ridicat al matriței poate fi diluat. Acest tip de structură de cabinet este foarte practic pentru difuzoarele cu dulapuri mai mici, dar difuzoarele cu dulapuri mari necesită materiale mai rigide.
Difuzoarele care sunt ridicate deasupra sălii trebuie să aibă părți speciale de suspendare (puncte de suspendare). Și trebuie să treacă printr-un test de tragere (test de tragere) pentru a asigura fermitatea și siguranța cutiei și a pieselor suspendate.
Nu există o mare diferență de aspect între difuzoarele montate pe tavan și difuzoarele montate pe podea și difuzoarele montate pe stâlp. Cu toate acestea, difuzoarele montate pe tavan au cerințe mai mari pentru structura dulapului, susținerea bretelelor și testare, astfel încât costul este adesea mult mai mare.
