Наверх
Это запись из блога автора Zarco
Мнение редакции сайта Keddr.com может не совпадать с мнением данной публикации.
Читать правила написания блогов
18 комментариев 21/05/2014

Динамики бывают разные

Динамики бывают разные

Здравствуйте! Все мы слушаем музыку, слушаем по-разному и в разных местах – в этом нам помогают звукоизлучатели: устройства возбуждающие механические колебания. О разных видах таких штук я сегодня Вам расскажу.

Самым популярным звукоизлучателем в мире является электродинамический громкоговоритель, или просто – “динамик”. Он встречается практически везде: в смартфонах, фотоаппаратах, телевизорах, автобусах, трамваях, наушниках, портативных колонках, детских игрушках и самолетах. Его конструкция проста и понятна: внутри постоянного магнита находится катушка, на которую подается напряжение звуковой частоты. Катушка жестко связана с диффузором  на подвесе. Диффузор таким образом возбуждает механические колебания в воздухе и мы слышим звук.

Такая конструкция исполнена как преимуществ, так и недостатков. К плюсам можно отнести:

  • простоту
  • надежность
  • вариативность размеров и форм
  • хорошую передачу низких частот

К минусам:

Стоит также упомянуть такую штуку, как акустическое оформление: это, по сути, то, что окружает любой динамик, его корпус. От акустического оформления зависит то, как будет звучать электродинамический громкоговоритель и для каких целей он будет использоваться. От самого динамика звучание, конечно, зависит тоже, но от акустическое оформления точно не меньше.

Существуют разные виды акустического оформления динамиков, вот основные из них:

Кратко о каждом.

Закрытое – динамик закрепляется в середине (если он один) стенки полой коробки, деревянной или пластиковой обычно. В плюсы можно записать простоту конструкции и ее расчета. В минусы – низкий КПД (половина мощности остается внутри коробки).

Фазоинвертор – динамик закрепляется в середине (если он один) стенки полой коробки, деревянной или пластиковой обычно с той лишь разницей, что под или над ним, на той же стенке в коробке проделывается отверстие или даже ставится труба. Зачем же она нужна? Внутри этой трубы или отверстия находится некая (заранее рассчитанная) масса воздуха, которая, по сути, является вторым источником звука. То есть, колебания динамика возбуждают создают колебания не только снаружи коробки, но и внутри. Эти колебания и выходят из отверстия, усиливая тем самым мощность, излучаемую в мир. Труба же позволяет контролировать еще и усиливаемую частоту, компенсируя тем самым недостатки динамиков.

Закрытое с пассивным излучателем – похожа на фазоинвертор, но в качестве второго излучателя используется не просто воздух, а динамик без возможности самостоятельно себя двигать, то есть колебания в нем возбуждаются за счет основного активного диффузора. Таким образом, он усиливает необходимые частоты, которые зависят от его размеров, хода и массы. Вот популярная портативная колонка – пилюля как раз оснащена таким, он посередине.

Рупор – динамик, находясь в минимально объемном корпусе сразу перед диффузором, имеет расширяющийся  конический корпус, чаще всего конус состоит из нескольких элементов, но иногда бывает и цельный. Такие прекрасные АС делает британская фирма FergusonHill и у них за воспроизведение низких частот отвечает обычный “динамик” в закрытом оформлении а вот за СЧ и ВЧ – невероятный акриловый горн околочеловеческих размеров. В случае рупоров небольших размеров качество воспроизведения имеет второстепенный характер, так как рупор значительно увеличивает амплитуду сигнала громкость и качество от этого сильно страдает. Но вот что интересно, при значительном увеличении размера рупора и его правильной форме он способен не только усилить, но и улучшить качество звучания динамика. Теоретически, с помощью  рупора можно усиливать и низкие частоты, но тогда этот рупор понадобится поистине невероятных тихоокеанскорубежных размеров, так как длинна звуковой волны на гранично низкой для человека частоте в 20Гц составляет 16.5 метров. Рупор нам понадобится такой же).

FergusonHillFH09

Акустический лабиринт – этот вид оформления совмещает в себе элементы рупора и фазоинвертора. Внутри той же коробки находится труба, но уложенная в “змейку” для придания ей большей длинны, а в конце заканчивается рупором, вот так. Чаще всего применяется для огромных концертных сабвуферов.

Но тяга к прекрасному постоянно заставляет человека делать “harder better faster stronger”


Электростатические излучатели.

Мы, наверное, помним, как в школе учили, что такое конденсатор, так вот, в 1932 году этот “конденсатор” уже был способен воспроизводить звуки от 20Гц до 20Кгц, то есть весь звуковой диапазон слышимый человеком. Правда для достижения достаточной мощности и громкости на низких частотах эти штуки должны были быть достаточно крупные:4.0.1

А имели они вот такую конструкцию:

9

Так вот они гармонично вписываются в интерьер):

Quad

Quad

Излучатель состоит из двух статоров, на которые подается переменное напряжение (музыкальный сигнал) и пленки, находящейся в зазоре между  статорами. На пленку подано высокое напряжение (от 1000 до 10 000 В). Статоры представляют из себя перфорированный металлический лист с прозрачностью около 50% и покрыты диэлектрическим составом (для защиты пользователя от влияния высокого напряжения и уменьшения возможности электрического пробоя между статором и пленкой).

При приложении напряжения к статорам (тоже кстати высокого), между ними возникает переменное электростатическое поле. Благодаря этому, пленка, заключенная между статорами и имеющая свой заряд, перемещается то к одному статору, то к другому. Так как статоры имеют перфорацию, воздух проходя сквозь них возбуждает звуковую волну.

Пленка сделана из лавсана и имеет толщину 5-12 мкм. Так японская фирма Stax использует в своих наушниках пленки толщиной 1-3 мкм. Пленка имеет электропроводящее покрытие. Оно может обладать как низким сопротивлением (напыляют металлы), так и высоким (используются композиты пластмасс с графитом). Последние дают меньше искажений.

13745793740

Зато зимой тепло в таких)

В плюсы электростатам можно записать:

  • очень ровную АЧХ
  • простота конструкции излучателя
  • низкие нелинейные искажения (благодаря малой массе мембраны и тому, что мембрана возбуждается по всей площади)
  • ≈отсутствие фазовых искажений

Есть и минусы:

  • очень низкая чувствительность
  • необходим высоковольтный источник (читай потенциальная опасность)
  • требуется высоковольтный усилитель (что дорого)
  • количество НЧ напрямую зависит от площади излучателя
  • высокая направленность в СЧ и ВЧ диапазоне
  • это забавно, но электростаты притягивают к себе пыль в больших количествах

Martin Logan выпускает преимущественно диностатические колонки (НЧ-звено обычный динамик):martin logan

 

Если Вам интересна эта тема – есть еще про что писать!

На вопросы, с радостью, отвечу в комментариях.

Всем мир и спасибо за внимание!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

18 комментариев

по хронологии
по рейтингу сначала новые по хронологии
1
Александр

Напишите пожалуйста про сравнение типа наушников, буду очень благодарен, обязательно 5 баллов поставлю)

Автор2

Вы имеете в виду по типу излучателя или акустического оформления?

3

Канечно интересно... Но не то что купить а хотя бы найти в обычном магазине и пощюпать это дело нереально...

Автор4

Все мы о чем-то мечтаем)

5

супер, обожаю такие маленькие интересные статьи, если будете писать еще на такую тематику, напишите про преимущества и недостатки систем 2,0, 2,1, 5,1, какие фирмы делаю хорошую домашнюю акустику, обще все про домашнюю акустику что знаете, вот я себе например присмотрелся edifier r2700, хочу брать

Автор6

Про системы напишу обязательно. Ваш выбор неплох, стоит еще обратить внимание на Microlab SOLO, послушать обязательно.

7
Дмитрий

Автор забыл отнести к минусам "динамиков" их низкое КПД.

Автор8

Точно, ведь для лучшего качества звучания "динамиков" требуется большее сопротивление.

9
Виталий

Опишите пожалуйста как раз о сопротивлении динамиков....

10

Про электростатические излучатели даже не слышал, спасибо)
Вопрос к автору. Есть ли какие то инновации или новые технологии передачи звука? Обычным динамикам уже много лет, электростатические не имеют широкого распространения и должны иметь большой размер для хорошего звука.

Автор11

есть такая штука, как NXT — панели, достаточно интересная штуковина. Вот ссылка почитать http://www.wifree.ru/nxt.html
в следующих выпусках расскажу еще про несколько интересных решений, хотя никакое из них не ново.

12

Автор не упомянул такой тип акустического оформления для ШП-динамиков, как звуковой щит. Так же за бортом осталась "труба Войта". Так же неясно, почему не указан такой тип акустического излучателя как плазменная дуга. Мы же на гик-ресурсе. Даешь статью о плазмофонах!

Автор13

Трубу Войта, можно отнести к разновидности акуст. лабиринта, ведь я назвал основные, самые популярные, а не все типы акуст. оформления. Про звуковой щит как-то даже и не слышал, как он по другому называется? А про другие виды звукоизлучателей, не только про плазмофоны , обязательно напишу в следующих выпусках.

14

Канонический пример звукового щита — http://www.aie.sp.ru/Sistems/FS18W.html

АС открытого типа. Являются очень популярным среди DIY-сообществ аудиофилов решением. Чаще всего изготавливаются под ШП динамики. Но бывают и многополосные решения. К примеру вот такие —

К плюсам можно отнести относительную простоту рассчета и изготовления таких АС под имеющиеся в наличии динамки. Акустическим щитом оные называются благодаря собственно конструкции — доска/щит большой площади. Решение заслуживает внимания, если в касестве усилителя в аудиотракте применяется ламповое или гибридное решение, а в качестве музыкального материала предпочтения склоняются к джазу, классике и прочим легким жанрам, включая вокальные, не подразумевающим необходимость в истинно «сейсмическом» басе.

Трубу же Войта нельзя на мой взгляд относить к аккустическому лабиринту по той причине, что оная конструкция является в том числе и рупором. Данное гибридное решение я бы все же, ако православный аудиофил, выделял бы в отдельную категорию.

P.S.: в том, что касается наушников, я бы сделал отдельный акцент не столько на электростатически STAX-подобные наушники, но на изо-/ортодинамические. Данная категория головных телефонов является своего рода визитной карточкой бывшего СССР в его попытках выпуска действительно качественных наушников для профессиональной работы. В частности была и остается легендарной и горячо любимой в аудиофильской среде модель Амфитон ТДС-15. Этот раритет с уже порядком высохшими амбишюрами и потрепанным внешним видом до сих пор есть в коллекции многих моих знакомых.

Ну и само собой - в качесмтве иллюстрации к рупорной акустике я бы поставил не пластиковые ковшики, которые по чистому недоразумению именуются рупорами, но вот это: https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSeudYC01nNejPUe2XvjJCnKUz-_dcSIcUXNiRyEaUj1sd_GWzC

В довершение, раз уж мы говорим о популярных(!) решениях, то логично было указать, что многие производители делают многополосные АС не полностью рупорными, но рупорами снабжают ВЧ и/или СЧ-драйверы. Таких решений вагон и аленькая тележка, в отличие от "чистых" рупоров.

Автор15

я такой вид ак. оф. знаю как "бесконечный экран", разве они не страдают эффектом акустического короткого замыкания?

16

Шта-шта??? О_О Щит/экран если угодно, как раз и призван бороться с этим самым явлением благодаря в частности своим линейным размерам.

http://www.ngpedia.ru/cgi-bin/getimg.exe?usid=333&num=0 - знакомимся и читаем внимательно.

Лабиринты появились в частности лишь для того, чтобы скомпенсировать линейные размеры щитов за счет увеличения огибаемой низкочастотными волнами площади в более компактном корпусе. При правильно рассчитанных линейных размерах щитов ни о каких замыканиях речь не идет. Снова учим матчасть. Короткими замыканиями страдают либо "голые" динамики без каких либо корпусов АС, либо плохо рассчитанные щиты. Равно как и АС любого другого типа.

Ну и в конечном счете заметка, как я ее понял, была призвана описать виды АС. Но не выбирать лучший тип ак. оф.

Автор17

Точно, но длина волны на частоте 30 герц легко огибает щит 1*2 метра, сама себя заглушая, впрочем это просто догадки, я их не слышал в живую.

18

Предположим, 30 Гц способна обогнуть 2 м. Но смотрим выше на мои предыдущие комментарии. Какого рода динамики устанавливаются в такие АС? Правильно, ШП. Много ли вы знаете ШП М нижней границей АЧХ даже в 40 Гц? То-то же :). Соответственно, проблема для ШП Ас такого типа ак. оф. отсутствует как класс. Теперь разберемся что же делать с многополосными АС с нижней границей в 30 и ниже. Очень просто. Сделать деревянный щит все 1.5 м высотой относительно продольной оси нч-динамика. Так, чтобы совокупный путь нч-волны превышал оные 2 м. Именно по этому я и указал единственный существенный недостаток данного типа ак. оф. Это крупные линейные размеры.

P.S.: и снова я не понимаю, о чем мы спорим? Повторюсь, смысл данной заметки, как я понимаю, констатировать существование каждого из типов ак. оф. Но не выбирать лучший. Вы решили вместо признания недостатков своей заметки увести диалог в дебри особенностей ак. оф.?

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.

Modal box

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: