Širokopásmový reproduktor - Full-range speaker

Průřez širokopásmového reproduktoru s designem kužele whizzer.
Fostex FE206e (modifikovaná) pohonná jednotka s plným rozsahem pomocí kužele whizzer
Goodmans Axiette, jeden z prvních jednokónových širokopásmových ovladačů.

Jednotka reproduktoru s plným rozsahem je definována jako ovladač, který reprodukuje co největší část slyšitelného kmitočtového rozsahu, jak je to možné, v rámci omezení daných fyzickými omezeními konkrétní konstrukce. Kmitočtový rozsah těchto ovladačů je maximalizován použitím kužele whizzeru a dalších prostředků. Většina systémů s jedním ovladačem, jako jsou například systémy v rádiích nebo malé počítačové reproduktory , nedokáže reprodukovat všechny slyšitelné frekvence nebo celý slyšitelný zvukový rozsah (tj. Zvuk v dosahu lidského sluchu).

Typické vzory

Řídicí jednotka s plným rozsahem se obvykle skládá z jediného prvku budiče nebo kmitací cívky , který se používá k pohybu a ovládání membrány . Struktura kužele často zahrnuje optimalizace pro zvýšení vysokofrekvenčního výkonu. Například tam, kde se kmitací cívka a membrána setkávají, lze namontovat malý klakson s nízkou hmotností nebo kvíz, což zvyšuje výkon při vysokých frekvencích. Tvar a materiály použité v kuželu a whizzeru jsou vysoce optimalizované.

Jiné uspořádání používá vyzařující kopuli namísto obvyklého krytu proti prachu; je akusticky aktivní. Ve většině ovladačů reproduktorů jsou takové kryty prachu konstruovány tak, aby byly relativně akusticky inertní. Někdy má protiprachová čepička podobu malého kuželovitého tvaru, o kterém se tvrdí, že zlepšuje rozptyl při vyšších frekvencích. Ještě další konstrukce jednoduše upravují materiály membrány a kupole / whizzeru místo toho, aby správně spojily membránu, aby bylo dosaženo provozu v plném rozsahu.

V některých provedeních může být hlavní membrána spojena s kmitací cívkou pomocí kompatibilní vazby, takže do ní nejsou přenášeny vysokofrekvenční vibrace, ale místo toho přesouvají kužel bzučáku. Technika použití kompatibilní (nebo modifikované) membrány pro nízké frekvence a pomocného whizzeru nebo modifikovaného protiprachového krytu (kopule) pro vysokofrekvenční odezvu reproduktoru je mechanická implementace audio crossoveru .

Vzhledem k tomu, že požadavky širokopásmového ovladače zahrnují jak dobrou nízkofrekvenční, tak vysokofrekvenční odezvu (které si navzájem odporují z hlediska fyzické konstrukce), je širokopásmový ovladač obvykle omezen na pokrytí zvukového spektra nad asi 100 Hz - ponechání nižších frekvencí být zpracován / rozšířen samostatným subwooferem nebo speciální konstrukcí skříně pro nízkofrekvenční zesílení. Tyto požadavky obvykle znamenají, že celý rozsah musí mít dobrou citlivost (pro nižší frekvence) se světelnou kmitací cívkou (pro vysoké frekvence) - tyto reproduktory běžně používají větší nebo silnější magnet než obvykle, což zvyšuje citlivost a tím snižuje výkon požadavek na nízké frekvence a také umožnění lehčí kmitací cívky. Navíc mnoho z nich má omezené maximální odchylky, které vyžadují speciální skříně, které nevyžadují velké odchylky při nízkých frekvencích pro rozumný nízký výstupní výkon.

Existují vzácné výjimky, které k ovládání společné bránice používají více prvků, ale neměly by být zaměňovány s koaxiálními reproduktory, které používají oddělené a soustředně zarovnané prvky k dosažení požadovaného rozsahu reprodukce a nejsou striktně klasifikovány jako ovladače s plným rozsahem .

Ovladače s plným rozsahem lze vidět v aplikacích od televizorů a počítačových reproduktorů až po hi-fi reproduktorové systémy. Výkon řidiče je podstatně ovlivněna jejich skříně, a skříně se liší od obyčejné béžovou plastové boxy, na dolním konci rozsahu, až po velké hornový krabičky s nádherným zvuk.

Atypické vzory

Německá společnost Manger vyrábí neobvyklý ovladač s plným rozsahem v podobě různě se pohybujícího ovladače s plochou membránou o průměru asi osm palců. Manger tvrdí, že jde o maximální úroveň i rozšířenou nízkofrekvenční odezvu, což je spíše lepší než u tradičních širokopásmových ovladačů.

Další neobvyklý design širokopásmového ovladače je ovladač Walsh, popularizovaný v hi-fi reproduktorových systémech Ohm, kde reprodukoval téměř celý slyšitelný rozsah frekvencí. Jednotky raného Walshu byly velké a drahé. Tito řidiči používali k výrobě vysokých frekvencí jediný kužel vyrobený z papíru na základně, reprodukující nízké frekvence, hliník ve střední oblasti a titan v oblasti krku. Štěrbiny v papírové oblasti kužele, pokryté silikonovým tlumením, spolu s vnitřními pěnovými polštářky poskytly mechanismy pro přizpůsobení frekvenční odezvy tak, aby byla co nejplochější. Reproduktory používající ovladač Walsh jsou stále ve výrobě, i když přijaly výškový reproduktor, takže již nemohou být kvalifikovány jako ovladače s plným rozsahem. Varianta ovladače Walsh od německé firmy je k dispozici ve dvou formách (titanový kužel a kužel z uhlíkových vláken) a je začleněna do komerčních reproduktorových systémů.

Velké elektrostatické reproduktory lze považovat za širokopásmové reproduktory v tom smyslu, že jsou schopné reprodukovat většinu zvukového frekvenčního pásma.

Aplikace

Řídicí jednotky s plným rozsahem lze nalézt v aplikacích od levných multimediálních reproduktorů až po nákladnější esoterické systémy, které často používají velké přenosové vedení nebo kryty s houkačkou ke zvýšení nízkofrekvenčního výstupu. Na webu je aktivní konstrukční skupina fandy reproduktorů zaměřená na širokopásmové ovladače a kryty pro ně.

Protože každá elektronická, mechanická nebo akustická součástka v reprodukčním řetězci bude bez ohledu na účel degradovat jemné detaily, čím méně komponent mezi terminály zesilovače a poslechovou místností, tím lépe. To zahrnuje konvenční výhybky typu „mid-kilohertz“, které navíc ničí přirozenou integritu harmonické struktury náhlým oddělením harmonických od základních frekvencí. Těmto problémům se dá vyhnout pomocí budiče s kuželem s pohyblivou cívkou, kterým jsou reproduktory, protože kolo je k autu.

Edward James Jordan, rozhovor s TNT-Audio

Komerční aplikace

Sférický reproduktor s jedním ovladačem

Velký počet plným rozsahem pohonných jednotek se používají v komerčních zvukových systémů, které mohou využívat řadu širokopásmové reproduktory 200 mm (8" ), pro montáž do stropních podhledů nebo malé ‚back-box‘ skříně. Tyto zprostředkovat hudbu na pozadí a oznámení pro pracovníky a návštěvníky v maloobchodních prodejnách a na veřejných prostranstvích. I když jsou tyto ovladače klasifikovány jako „full-range“, může být přesnější je označovat jako „wide-range“ ovladače, protože jejich výstupní schopnosti zřídka dosahují extrémů Několik výrobců zabuduje do miniaturních krytů měniče s plným dosahem o průměru (obvykle 115 mm) o průměru a mnoho z nich zahrnuje 25 nebo 70 voltové transformátory pro použití v komerčních zvukových systémech využívajících dlouhé kabely reproduktorů. . Některé reproduktorové systémy s plným rozsahem jsou navrženy s ovladači s omezeným dosahem a musí být použity s ekvalizéry ke zploštění a prodloužení jejich frekvenční odezvy, zatímco jiné dosahují přijatelné odezvy bez elektronické pomoci. Existují reproduktorové systémy s plným rozsahem, které používají až 15 "samostatné ovladače.

Kritická reakce

Kritici ovladačů s plným rozsahem uvádějí svou neschopnost reprodukovat celou řadu zvukových frekvencí při podobných amplitudách, což vede k nepřesné reprodukci zvukového signálu, který je do ní zasílán. Reprodukce více frekvencí se stejnou bránicí způsobuje intermodulační zkreslení , nelineární efekt, ke kterému dochází, když se jeden povrch pokouší reprodukovat obě frekvence současně. Slyšitelná závažnost mírného intermodulačního zkreslení není dobře stanovena. Výsledkem je stupeň „ frekvenčního míchání “, i když na relativně nízké úrovni. Ovladač plného rozsahu může mít snížený výkon na obou koncích svého kmitočtového rozsahu nebo přísněji omezenou frekvenční odezvu, což vede ke kompromitovanějšímu zvuku. Partyzáni širokopásmových reproduktorů tvrdí, že mají vynikající fázovou koherenci, zatímco někteří kritici je označují jako reproduktory středního pásma, které pracují na hranici svých možností. Některé širokopásmové ovladače byly vyvinuty s použitím 12 "a 15" ovladačů, např. Audio Nirvana, a překonaly basová omezení menších ovladačů využívajících basreflexní skříně. Protože většina dospělých neslyší nad 15 kHz, nedostatek špičkové frekvence obecně není problémem s moderními dobře navrženými širokopásmovými ovladači.

Viz také

Reference