Jaká je ideální konfigurace ovladače reproduktoru?

Jaká je ideální konfigurace ovladače reproduktoru?
118 SDÍLENÍ

LDC-thumb.pngKaždý, kdo se nějakou dobu věnuje zvuku, pravděpodobně vyvinul preference pro určitý styl reproduktorů a určitou konfiguraci ovladače. Tato preference může být založena na osobních zkušenostech, názoru důvěryhodného recenzenta, technických znalostech nebo dokonce na nějakém úsilí při budování reproduktorů pro kutily. Ve skutečnosti existuje spousta způsobů, jak vybudovat dobrého reproduktoru, a určitě existuje prostor pro osobní vkus. Přesto mě často překvapuje, jak málo lidí (dokonce i těch, kteří se hluboce zabývají zvukem) opravdu rozumí dopadům různých konfigurací ovladačů na výkon.





Hodně z toho je vysvětleno v Kuchařská kniha designu reproduktorů . Když jsem před 20 lety poprvé četl The LDC, pravděpodobně to posílilo mé chápání toho, jak reproduktory fungují, řádově. To, co zde představím, je mnohem méně technické. Vyzývám všechny audiofily a recenzenty, aby se ponořili hlouběji do kopií LDC, které je nyní v sedmém vydání a které napsal Vance Dickason, redaktor časopisu Voice Coil a jeden z nejzkušenějších návrhářů reproduktorů na světě.





Abychom pochopili, proč některé konfigurace ovladačů v určitých situacích fungují lépe než jiné, je důležité porozumět několika obecným zásadám:





1) Všechny ostatní věci jsou stejné, čím větší je průměr ovladače, tím nižší jsou frekvence, které může hrát, a tím obtížnější bude mít reprodukci vysokých frekvencí. To je opět obecný princip, který platí pouze tehdy, když jsou všechny ostatní věci stejné.

2) Rozptyl ovladače (rovnoměrnost, s jakou rozptyluje zvuk ve všech směrech) je většinou funkcí jeho průměru - nebo, v případě oválných nebo obdélníkových ovladačů, jejich horizontálních a vertikálních rozměrů. Dobrým pravidlem je, že disperze řidiče se začíná zužovat (neboli „paprskem“) na frekvenci, jejíž vlnová délka odpovídá dimenzi řidiče. Chcete-li to vypočítat, vydělte 13 512 (rychlost zvuku v palcích na hladině moře) účinnou vyzařovací plochou řidiče. Například 6,5palcový basový reproduktor s efektivním průměrem vyzařovací oblasti pět palců (měřeno od vrcholu okolí k protilehlému vrcholu) začne vyzařovat při přibližně 2 702 Hz, tedy 13 512 děleno pěti.



Driver-dispersions.png

Disperze je důležitá, protože dává reproduktoru velký, otevřený a přirozený zvuk. Pokud je rozptyl reproduktoru špatný, bude to vypadat spíše jako zvuk vycházející z reproduktorové skříně místo od skutečného zpěváka nebo nástroje. Špatná disperze ve středním pásmu může také vytvořit v hlasech zabarvení „sevřených rukou“, jako by zpěváci měli ruce sevřené kolem úst.





Možná jste již přišli na to, jaké je největší dilema v designu reproduktorů: Čím menší je ovladač, tím je jeho rozptyl širší (viz níže uvedená tabulka měření, kliknutím na fotografii jej zobrazíte ve větším okně), avšak čím menší je ovladač, tím méně zvládne nízké frekvence. Trochu více rozjímání by mohlo vést k poznání, že u řečníků zřídka platí „jednodušší je lepší“. Čím je reproduktor jednodušší, tím je pravděpodobnější určitá kombinace nerovnoměrné frekvenční odezvy, špatného rozptylu, nedostatečné odezvy basů a / nebo výšek a / nebo vysokého zkreslení.

Speaker-dispersion-chart.png





Zvažme výhody a nevýhody některých z nejpopulárnějších konfigurací ovladačů reproduktorů. Jedna poznámka: Existuje nespočet faktorů, které ovlivňují výkon reproduktorů, včetně konstrukce a materiálů budiče, konstrukce a materiálů krytu, basové zatížení skříně, crossover svahy atd. Nicméně, ty jsou mimo rozsah tohoto článku, který se konkrétně zabývá konfiguracemi ovladačů. Chcete-li důkladněji porozumět vnitřnímu fungování reproduktorů, podívejte se do kuchařské knihy Loudspeaker Design Cookbook nebo do jiného podrobného referenčního díla.

Jednosměrný (jeden řidič, plný rozsah)
Někteří audiofilové a recenzenti tíhnou k návrhům s jedním ovladačem, protože se domnívají, že eliminace přechodového obvodu pro rozdělení zvukového signálu na basy a výšky vytváří větší zvukovou čistotu. Problém je v tom, že to stojí za cenu, která je často extrémní. Větší širokopásmové ovladače mají nerovnoměrnou vysokofrekvenční odezvu a extrémně špatný rozptyl výšek. Menší širokopásmové ovladače, například 3,5palcový reproduktor používaný v nedávno recenzovaném reproduktoru Role Audio Sampan FTL tady , mohou mít docela hladkou výškovou odezvu a dokonce i disperzi až někde mezi 5 a 7,5 kHz, takže mohou znít dobře - ale protože rezonanční frekvence těchto ovladačů mají tendenci být 100 Hz nebo vyšší, nabídnou malou nebo žádnou basovou odezvu . Ve srovnání s decentním jednopalcovým výškovým reproduktorem nebude jejich výšková odezva tak plynulá a jejich rozptyl nebude tak široký.

To znamená, že u levných produktů jsou někdy nejlepší volbou ovladače s plným rozsahem. Rád si vzpomínám na skvěle znějící a levný systém Cambridge SoundWorks navržený legendárním Henrym Klossem, který obsahoval 2,5palcové nebo třípalcové reproduktory s plným rozsahem v krychlových krytech, doplněné levným, ale efektivním pásmovým basovým modulem. Mnohokrát jsem doporučil výrobcům levných soundbarů, aby za tyto ceny používali samostatné, širokopásmové ovladače namísto samostatných basových a výškových reproduktorů, je téměř nemožné najít slušně znějící výškový reproduktor a zahrnout vhodný crossover obvod.

Kvart-Sound-Sommelier.pngReproduktory s malými širokopásmovými ovladači, jako je Sampan FTL nebo Kvart & Bolge Sound Sommeliers (zobrazeno zde) mají svá kouzla, která často přinášejí hluchou odezvu a krásně konzistentní rozptyl od spodního středního pásma přes spodní výšky, což se projevuje v plynulé a přirozené reprodukci hlasu. Nezní však tak vzdušně nebo prostorně jako reproduktor s typickým 1-palcovým výškovým reproduktorem a nehrají příliš hlasitě nebo nevydávají tolik basů. Lze je však doplnit subwooferem.

Nechápu, jak lze reproduktory používající větší jednotlivé ovladače považovat za vysoce věrné produkty. Někteří audiofilové je mají rádi, ale podle toho, co vím, je jejich přitažlivost spíše filozofická než hudební. Anomálie frekvenční odezvy a disperze, které tyto reproduktory zavádějí, jsou snadno slyšitelné a měřitelné, takže podle mého názoru neexistuje žádný důvěryhodný způsob, jak nazvat jejich zvuk přirozeným nebo neutrálním. Některé z těchto reproduktorů přidávají super výškový reproduktor pro delší prodlouženou odezvu výšek, ale jejich celková frekvenční odezva bude stále hrubá a jejich rozptyl úzký v dolních výškách a horním středním pásmu.

dotyková obrazovka hp nefunguje Windows 10

K dispozici jsou také širokopásmové elektrostatické a magnetoplanární panelové reproduktory, například MartinLogan a Magnepan. Jedná se o úplně jinou záležitost, protože vyzařují zvuk dozadu a dopředu, což pomáhá čelit problémům s rozptylem způsobeným velkými vyzařujícími povrchy panelů. Mnoho z těchto reproduktorů používá zakřivené panely k rozšíření své disperze. Nemohou dodávat hluboké basy při vysokých hlasitostech nebo druh zaostřeného obrazu, který může dobrý dynamický (tj. Kuželovitý) reproduktor vytvořit, ale přesto mnoho audiofilů a recenzentů považuje tyto reproduktory za jedny z nejlepších dostupných v jakémkoli cena.

SVS-Prime-Sat-thumb.jpgObousměrný (basový reproduktor / výškový reproduktor)
Nejběžnější jsou reproduktory kombinující jeden basový reproduktor a jeden výškový reproduktor a někteří audiofilové a recenzenti je považují za nejlepší, často s odvoláním na zásadu „jednodušší je lepší“. Tato představa opět neplatí. Ano, obousměrné reproduktory jsou obvykle jednodušší než třípásmové modely, ale tato jednoduchost vyžaduje kompromis, který se obvykle vyskytuje při frekvencích mezi dvěma a čtyřmi kHz, kde je ucho nejcitlivější.

Problém s obousměrnými reproduktory nastává v bodě přechodu, což je frekvence, při které se zvuk vydává z basového reproduktoru do výškového reproduktoru. Jak jsme diskutovali výše, čím větší je basový reproduktor, tím více se jeho disperze začíná zužovat na vyšších frekvencích. Takže při přechodu ze středního pásma do výšek se rozptyl zužuje, když se blíží bodu křížení, a poté se znovu otevírá dokořán, jak zvuk přechází do výškového reproduktoru, který má obvykle jeden nebo 0,75 palce v průměru, a tak šíří zvuk široce dobře do horní oktáva výšek (mezi 10 a 20 kHz).

Jedním z řešení je použít menší basový reproduktor, v takovém případě obětujete basovou odezvu. Nebo můžete bod přechodu posunout níže, takže basový reproduktor není aktivní při vysokých frekvencích. Ale pak začnete klást nadměrný tlak na výškový reproduktor, který pravděpodobně nemá dostatek vyzařující oblasti nebo exkurze (pohyb zepředu dozadu), aby tyto nízké frekvence reprodukoval.

Je zřejmé, že mnoho návrhářů reproduktorů tento kompromis úspěšně provedlo, protože existuje nespočet obousměrných reproduktorů, které zní skvěle. Až na několik výjimek dávám přednost dvoupásmovým reproduktorům s jednopalcovými výškovými reproduktory a basovými reproduktory ne většími než 5,25 palce, s křížovými body dolů kolem 2,2 kHz nebo tak. Jakýkoli obousměrný reproduktor lze samozřejmě rozšířit o subwoofer.

Existují zde však dvě výjimky. První je, že některé vysokofrekvenční ovladače mají dostatečnou odezvu až do středního rozsahu, takže je lze bezpečně přepnout na basový reproduktor při nižší frekvenci, obvykle mezi 800 Hz a 1,5 kHz. Patří mezi ně výškové reproduktory klaksonu využívající kompresní měniče (nikoli výškové reproduktory s kopulovitým krytem s vlnovodem ve tvaru klaksonu), některé výškové reproduktory s páskou a elektrostatické a magnetoplanární panely. Proto obousměrný design funguje dobře například v reproduktorech Horn od JBL a Klipsch, stejně jako v obousměrných elektrostatických reproduktorech od MartinLogan.

Druhou výjimkou je, že velké basové reproduktory s nízkou pohyblivou hmotou a vysokou citlivostí mohou vytvářet přirozeně znějící střední pásmo a lze je přepínat na relativně vysokých frekvencích. Basový reproduktor bude mít často skládaný prostor (část, která spojuje kužel s košem) místo běžnějšího prostředního prostoru. S jedním z nich získáte obousměrný zvuk v plném rozsahu. Mezi příklady patří Profesionální monitory JBL M2 (zobrazeno zde) a Reproduktory orangutanů DeVore Fidelity .

Monitor-Gold-300-thumb.jpgTřípásmový (basový reproduktor / střední pásmo / výškový reproduktor)
Většina návrhářů reproduktorů, které znám, považuje třícestný design za nejlepší všestrannou volbu. Třípásmový design vám dává výhodu malých výše popsaných reproduktorů s plným rozsahem: mrtvý plochý kmitočtový rozsah a konzistentní rozptyl ve většině hlasových rozsahů. Důvodem je, že crossover body jsou obvykle kolem 300 až 600 Hz mezi basovým reproduktorem a středním pásmem a 2,8 až čtyři kHz mezi středním a výškovým reproduktorem. Získáte široký rozptyl jedno nebo 0,75 palcového výškového reproduktoru bez obav o zkreslení nebo selhání výškového reproduktoru. Návrhář také může použít větší basový reproduktor (nebo dva nebo tři), aby získal hlubší basovou odezvu. Dobře navržený třípásmový reproduktor dokáže poskytnout vysoký výkon, extrémně přirozený zvuk bez velkých anomálií vyvážení tónů a měřený výkon téměř dokonalý.

To však neznamená, že třípásmové reproduktory jsou v každém ohledu dokonalé. Reproduktory, které používají středový měnič stejné velikosti nebo jen o něco menší než basový reproduktor, jsou běžné, že budou hrát hlasitěji než reproduktory s menšími měniči středního rozsahu, ale obvykle neposkytují konzistentně široký rozptyl středního pásma. Také jsem slyšel některé třípásmové reproduktory, kde byl středofonní měnič přepnut na velký basový reproduktor na příliš vysoké frekvenci, což dělá zvuky nepřirozeně nafouklé, protože vycházejí z velkého basového reproduktoru.

Je také těžké vyrobit třípásmový reproduktor za nízkou cenu. Návrhář musí přidat ovladač střední třídy, samostatnou vnitřní skříň pro ovladač střední třídy, celkově větší skříň a obvykle dva nebo tři další induktory, dva nebo tři další kondenzátory a další rezistor. Znásobte náklady na tyto náhradní díly pětkrát nebo šestkrát, abyste dosáhli zvýšení maloobchodní ceny, poté přidejte trochu více pro nákladnější dopravu a začnete chápat, proč existuje několik třípásmových reproduktorů s cenou pod 400 $ za pár.

Běžnou variantou třípásmového reproduktoru je reproduktor dva a půl cesty. Obvykle se používá jeden výškový reproduktor a dva nebo tři odpovídající basové reproduktory. Basový reproduktor nejblíže k výškovému reproduktoru je přepnut na výškový reproduktor jako obvykle. Basové reproduktory pod ním jsou filtrovány nízkoprůchodově, obvykle při frekvenci 300 až 800 Hz, takže zvyšují basový výkon horního basového reproduktoru, ale většinou zůstávají mimo středový rozsah. Pokud byste všechny basové reproduktory spustili paralelně a přejeli je k výškovému reproduktoru, vzájemně by se rušily ve středním pásmu a vytvářely vertikálně úzké paprsky zvuku (nazývané „laloky“) na určitých frekvencích. Zatímco dva a půlcestné designy vám poskytnou více basů než srovnatelné dvousměrné modely, stále představují stejné výzvy jako dvousměrné reproduktory, pokud jde o výběr správného bodu křížení mezi basovým reproduktorem a výškovým reproduktorem.

Čtyři a další
Jakmile se dostanete do modelů s vyššími cenami, stávají se běžnými čtyř a pětipásmové reproduktory. Většinou se jedná o v podstatě třípásmové modely s velkým basovým reproduktorem přidaným pro hlubší basy. Mají všechny výhody třícestných modelů s ještě více basy, ale za vyšší cenu. Čtyřcestný design je obzvláště výhodný pro reproduktory s přechody prvního řádu kvůli tlakům, které kladou na své řidiče.

Právě jsem zde poškrábal povrch tohoto tématu a doporučuji vám, abyste se o něm dozvěděli více čtením LDC nebo jiné dobré příručky o reproduktorech.

whea neopravitelná chyba při hraní her

Dodatečné zdroje
Crossovery prvního řádu: všelék nebo problém? na HomeTheaterReview.com.
Výhody a nevýhody několika subwooferů na HomeTheaterReview.com.
Jak zvolit subwoofer pro prostorový zvuk nebo stereo na HomeTheaterReview.com.