Care este configurația ideală a driverului difuzoarelor?

Care este configurația ideală a driverului difuzoarelor?
118 ACTIUNI

LDC-thumb.pngOricine este interesat de audio de ceva vreme a dezvoltat probabil o preferință pentru un anumit stil de difuzor și o anumită configurație a driverului. Această preferință s-ar putea baza pe experiența personală, opinia unui recenzor de încredere, cunoștințe tehnice sau poate chiar unele eforturi în construirea difuzoarelor DIY. Există de fapt o mulțime de modalități de a construi un difuzor bun și cu siguranță există loc pentru gustul personal. Totuși, sunt adesea surprins de cât de puțin înțeleg cu adevărat majoritatea oamenilor (chiar și unii care sunt profund implicați în audio) despre implicațiile de performanță ale diferitelor configurații ale driverului.





Multe dintre acestea sunt explicate în Cartea de bucate pentru proiectarea difuzoarelor . Când am citit pentru prima dată LDC acum 20 de ani, probabil că mi-a crescut înțelegerea modului în care vorbesc vorbitorii cu un ordin de mărime. Ceea ce voi prezenta aici este mult mai puțin tehnic. Îi încurajez pe toți audiofilii și recenzorii să adâncească prin preluarea unui exemplar al LDC, care este acum la a șaptea ediție și care a fost scris de Vance Dickason, editor al revistei Voice Coil și unul dintre cei mai experimentați designeri de difuzori din lume.





Pentru a înțelege de ce unele configurații ale driverului funcționează mai bine decât altele în anumite situații, este important să înțelegem câteva principii generale:





1) Toate celelalte lucruri fiind egale, cu cât diametrul unui șofer este mai mare, cu atât frecvențele pe care le poate reda sunt mai mici și cu atât va avea mai multe dificultăți de reproducere a frecvențelor înalte. Din nou, acesta este un principiu general, adevărat numai atunci când toate celelalte lucruri sunt egale.

2) Dispersia unui driver (uniformitatea cu care dispersează sunetul în toate direcțiile) este în mare parte o funcție a diametrului său - sau, în cazul driverelor în formă ovală sau dreptunghiulară, a dimensiunilor lor orizontale și verticale. O bună regulă generală este că dispersia unui șofer începe să se îngusteze (sau să „fasciculeze”) la frecvența a cărei lungime de undă corespunde cu dimensiunea șoferului. Pentru a calcula acest lucru, împărțiți 13.512 (viteza sunetului în inci la nivelul mării) la aria efectivă de radiație a șoferului. De exemplu, un woofer de 6,5 inci cu un diametru efectiv al zonei radiante de cinci inci (măsurat de la vârful surround până la vârful opus) începe să emită la aproximativ 2.702 Hz, sau 13.512 împărțit la cinci.



Driver-dispersions.png

Dispersia este importantă, deoarece conferă unui difuzor un sunet mare, deschis, natural. Dacă dispersia unui difuzor este slabă, se va părea că sunetul provine din boxa difuzoarelor în loc de un cântăreț real sau de la un instrument. O dispersie slabă în gama medie poate crea, de asemenea, colorarea „mâinilor cu cupe” în voci, ca și cum cântăreții ar avea mâinile înconjurate de gură.





Este posibil să fi dat deja seama care este cea mai mare dilemă în proiectarea difuzoarelor: cu cât este mai mic driverul, cu atât este mai mare dispersia acestuia (vezi tabelul de măsurători de mai jos, faceți clic pe fotografie pentru a o vizualiza într-o fereastră mai mare), cu toate acestea, cu atât este mai mic driverul, cu atât poate suporta mai puține frecvențe joase. Puțin mai multă contemplare ar putea duce la realizarea faptului că „mai simplu este mai bine” se aplică rar la vorbitori. Cu cât difuzorul este mai simplu, cu atât este mai probabil să existe o combinație de răspuns de frecvență neuniform, dispersie slabă, lipsă de răspuns de bas și / sau înălțime și / sau distorsiune ridicată.

Speaker-dispersion-chart.png





Să luăm în considerare avantajele și dezavantajele unora dintre cele mai populare configurații ale driverelor de difuzoare. O notă: există nenumărați factori care influențează performanța difuzoarelor, inclusiv designul și materialele driverului, designul și materialele carcasei, încărcarea basului carcasei, pante încrucișate etc. Cu toate acestea, aceștia sunt în afara domeniului de aplicare al acestui articol, care se ocupă în mod special de configurațiile driverului. Pentru o înțelegere mai aprofundată a funcționării interioare a difuzoarelor, consultați Cartea de bucate pentru proiectarea difuzoarelor sau o altă lucrare de referință aprofundată.

Unidirecțional (driver unic, gamă completă)
Unii audiofili și recenzori se bazează pe designurile cu un singur șofer, deoarece consideră că eliminarea circuitului crossover pentru a împărți semnalul audio în bas și înalte produce o puritate sonică mai mare. Problema este că acest lucru are un cost, care este adesea extrem. Driverele cu gamă completă mai mare au un răspuns inegal de înaltă frecvență și o dispersie extrem de slabă în înalte. Drivere cu gamă completă mai mici, cum ar fi 3.5-inch folosite în difuzorul Role Audio Sampan FTL recenzate recent Aici , poate avea un răspuns de înălțime destul de neted și chiar dispersie până la undeva între 5 și 7,5 kHz, deci pot suna bine - dar, deoarece frecvențele de rezonanță ale driverelor tind să fie de 100 Hz sau mai mari, vor oferi un răspuns de bas redus sau deloc . În comparație cu un tweeter decent de un inch, răspunsul lor la înalte nu va fi la fel de lin, iar dispersia lor nu va fi la fel de largă.

Acestea fiind spuse, în produsele cu costuri reduse, driverele cu gamă completă sunt uneori cea mai bună alegere. Îmi amintesc cu drag de sistemele Cambridge SoundWorks ieftine și ieftine, proiectate de legendarul Henry Kloss, care prezentau difuzoare cu gamă completă de 2,5 sau trei inci în carcase în formă de cub, mărite de un modul de bas bandpass ieftin, dar eficient. De multe ori i-am sfătuit pe producătorii de bare de sunet la prețuri reduse să utilizeze drivere unice, cu gamă completă, în loc de woofere și tweeter-uri separate la aceste prețuri, este aproape imposibil să găsești un tweeter cu sunet decent și să incluzi un circuit crossover adecvat.

Kvart-Sound-Sommelier.pngBoxe cu drivere mici de gamă completă, cum ar fi Sampan FTL sau Sommelierii Kvart & Bolge Sound (afișate aici) au farmecele lor, oferind adesea un răspuns mort-plat și o dispersie frumos consistentă din gama medie inferioară prin înălțimea inferioară, ceea ce se traduce printr-o reproducere lină și naturală a vocii. Cu toate acestea, nu sună la fel de aerisit sau spațios ca un difuzor cu un tweeter tipic de un inch și nu cântă tare tare sau nu oferă mult bas. Dar pot fi mărite cu un subwoofer.

Nu văd cum difuzoarele care folosesc drivere unice mai mari pot fi considerate produse de înaltă fidelitate. Unii audiofili îi plac, dar din câte pot spune, atracția lor este mai mult filosofică decât muzicală. Răspunsul în frecvență și anomaliile de dispersie pe care le introduc aceste difuzoare sunt ușor de auzit și de măsurat, astfel încât, în opinia mea, nu există o modalitate credibilă de a numi sunetul lor natural sau neutru. Unele dintre aceste difuzoare adaugă un super-tweeter pentru un răspuns la înălțime mai extins, dar răspunsul lor general în frecvență va fi totuși dur și dispersia lor este îngustă în înălțimea inferioară și în gama medie superioară.

ce înseamnă rng în jocuri

Există, de asemenea, boxe electrostatice și magnetoplanare cu gamă completă, cum ar fi cele realizate de MartinLogan și respectiv Magnepan. Acestea sunt o chestiune complet diferită, deoarece radiază sunetul înapoi și înainte, ceea ce ajută la contracararea problemelor de dispersie cauzate de suprafețele mari radiante ale panourilor. Multe dintre aceste difuzoare folosesc panouri curbate pentru a-și lărgi dispersia. Nu pot livra basuri profunde la volume mari sau genul de imagini focalizate pe care le poate produce un difuzor bun dinamic (de exemplu, cones'n'domes), dar totuși mulți audiofili și recenzori consideră că aceste difuzoare sunt printre cele mai bune disponibile la orice nivel Preț.

SVS-Prime-Sat-thumb.jpgBidirecțional (woofer / tweeter)
Difuzoarele care combină un singur woofer și un singur tweeter sunt cele mai frecvente, iar unii audiofili și recenzori le consideră cele mai bune, citând adesea maxima „mai simplu este mai bine”. Încă o dată, noțiunea respectivă nu se aplică. Da, difuzoarele cu două căi sunt de obicei mai simple decât modelele cu trei căi, dar simplitatea necesită un compromis care tinde să apară la frecvențe cuprinse între doi și patru kHz, unde urechea este cea mai sensibilă.

Problema cu difuzoarele bidirecționale apare în punctul de încrucișare, frecvența cu care sunetul este transmis de la woofer la tweeter. Așa cum am discutat mai sus, cu cât este mai mare woofer-ul, cu atât dispersia acestuia începe să se îngusteze la frecvențe mai mari. Deci, pe măsură ce treceți de la gama medie la înalte, dispersia se îngustează pe măsură ce se apropie de punctul de încrucișare, apoi se deschide din nou pe măsură ce sunetul trece la tweeter, care are de obicei un diametru de 0,75 inci și astfel dispersează sunetul larg în sus octava superioară a înalte (între 10 și 20 kHz).

O soluție este utilizarea unui woofer mai mic, caz în care sacrificați răspunsul basului. Sau puteți muta punctul de încrucișare mai jos, astfel încât wooferul nu este activ la frecvențe înalte. Dar apoi începeți să puneți stres excesiv pe tweeter, care probabil nu are suficientă zonă radiantă sau excursie (mișcare față-înapoi) pentru a reproduce acele frecvențe inferioare.

Evident, mulți designeri de difuzoare au făcut acest compromis cu succes, deoarece există nenumărate difuzoare bidirecționale care sună grozav. Cu câteva excepții, prefer difuzoarele bidirecționale cu tweetere și woofere de un inch de cel mult 5,25 inci, cu puncte de încrucișare în jur de 2,2 kHz sau cam așa ceva. Desigur, orice difuzor bidirecțional poate fi mărit cu un subwoofer.

Există însă două excepții aici. În primul rând, unele drivere de înaltă frecvență au un răspuns suficient în mijloc pentru a putea fi traversate în siguranță către un woofer la o frecvență mai mică, de obicei între 800 Hz și 1,5 kHz. Acestea includ tweeter-uri cu claxon care utilizează drivere de compresie (nu tweetere cu cupolă cu ghid de undă în formă de corn), unele tweeter-uri cu bandă și panouri electrostatice și magnetoplanare. De aceea, designul bidirecțional funcționează bine în, de exemplu, difuzoarele cu claxon de la JBL și Klipsch, precum și difuzoarele electrostatice bidirecționale de la MartinLogan.

Cealaltă excepție este că wooferele mari cu masă mișcătoare scăzută și sensibilitate ridicată pot produce o gamă medie de sunet natural și pot fi traversate la frecvențe relativ ridicate. Adesea, woofer-ul va avea un surround pliat (partea care conectează conul la coș) în loc de surround-ul semi-roll mai comun. Cu unul dintre acestea, puteți obține sunet full-range dintr-un sens bidirecțional. Exemplele includ Monitoare profesionale JBL M2 (prezentat aici) și Difuzoare orangutan DeVore Fidelity .

Monitor-Gold-300-thumb.jpgTrei căi (woofer / midrange / tweeter)
Majoritatea proiectanților de boxe pe care îi cunosc consideră că un design cu trei căi este cea mai bună alegere generală. Un design în trei direcții vă oferă avantajul difuzoarelor mici, cu gamă completă, descrise mai sus: răspuns de frecvență mort-plat și dispersie consistentă în cea mai mare parte a gamei vocale. Acest lucru se datorează faptului că punctele de încrucișare sunt de obicei în jur de 300 până la 600 Hz între woofer și midrange și 2,8 până la patru kHz între midrange și tweeter. Obțineți o dispersie largă a unui tweeter de un sau 0,75 inci, fără îngrijorări cu privire la distorsiunea sau eșecul tweeterului. De asemenea, designerul este liber să utilizeze un woofer mai mare (sau două sau trei) pentru a obține un răspuns mai profund al basului. Un difuzor cu trei căi, bine conceput, poate oferi o manevrabilitate ridicată, un sunet extrem de natural, fără anomalii majore de echilibru tonal și performanță măsurată aproape perfectă.

Asta nu înseamnă că difuzoarele cu trei căi sunt perfecte din toate punctele de vedere. Difuzoarele care folosesc un driver midrange de aceeași dimensiune sau doar puțin mai mic decât woofer-ul sunt obișnuite, acestea vor juca mai tare decât difuzoarele cu drivere midrange mai mici, dar de obicei nu oferă o dispersie midrange constantă. De asemenea, am auzit niște difuzoare cu trei căi în care driverul mediu a fost trecut pe un woofer mare la o frecvență prea mare, ceea ce face ca vocile să pară umflate nefiresc, deoarece provin de la un woofer mare.

De asemenea, este greu să faci un difuzor cu trei căi la un cost redus. Proiectantul trebuie să adauge driverul midrange, o carcasă internă separată pentru driverul midrange, o carcasă mai mare în general și, de obicei, două sau trei inductoare suplimentare, doi sau trei condensatori suplimentari și un rezistor suplimentar. Înmulțiți costul acestor piese suplimentare cu cinci sau șase ori pentru a obține creșterea prețului cu amănuntul, apoi adăugați un pic mai mult pentru livrarea mai costisitoare și începeți să înțelegeți de ce există puține difuzoare cu trei căi la prețuri sub 400 USD per pereche.

O variantă obișnuită a difuzorului cu trei căi este difuzorul cu două și jumătate. Acest lucru folosește de obicei un tweeter și două sau trei woofere potrivite. Wofer-ul cel mai apropiat de tweeter este traversat în mod normal la tweeter. Woofer-urile de sub acesta sunt filtrate low-pass, de obicei la 300 până la 800 Hz, deci măresc puterea de bas a wooferului superior, dar rămân în mare parte în afara gamei medii. Dacă ați rula toate wooferele în paralel, traversându-le pe toate către tweeter, acestea ar interfera unele cu altele în gama medie, producând fascicule de sunet înguste vertical (numite „lobi”) la anumite frecvențe. În timp ce designurile în două și jumătate vă vor oferi mai mult bas decât modelele comparabile în două sensuri, acestea prezintă în continuare aceleași provocări ca difuzoarele bidirecționale atunci când vine vorba de selectarea punctului de încrucișare corect între woofer și tweeter.

Patru și mai mult
Odată ce intrați în modele cu prețuri mai ridicate, difuzoarele cu patru și cinci căi devin obișnuite. În cea mai mare parte, acestea sunt în esență modele cu trei căi, cu un woofer mare adăugat pentru bas mai profund. Au toate avantajele modelelor cu trei căi, cu chiar mai mult bas, dar la un cost mai ridicat. Un design în patru direcții este deosebit de benefic pentru difuzoarele cu crossover-uri de ordinul întâi din cauza tulpinilor pe care le așează asupra șoferilor lor.

Tocmai am zgâriat suprafața acestui subiect aici și vă încurajez să aflați mai multe despre el citind LDC sau o altă carte de referință bună despre difuzoare.

cine produce cele mai bune hard disk-uri

Resurse aditionale
Crossover-uri de primul ordin: Panaceu sau problemă? la HomeTheaterReview.com.
Avantajele și dezavantajele mai multor subwoofere la HomeTheaterReview.com.
Cum se alege un subwoofer pentru sunet surround sau stereo la HomeTheaterReview.com.