Диафрагма (акустика)

В области акустики диафрагма предназначенный — это преобразователь, для преобразования механических колебаний в звуки и наоборот. Обычно он состоит из тонкой мембраны или листа различных материалов, подвешенного по краям. Меняющееся давление звуковых волн передает механические вибрации диафрагме, которые затем можно преобразовать в сигнал другого типа; примеры такого типа диафрагмы встречаются в микрофонах человека и барабанной перепонке . И наоборот, диафрагма, колеблющаяся под действием источника энергии, бьется о воздух, создавая звуковые волны. Примерами диафрагм этого типа являются диффузоры громкоговорителей и диафрагмы наушников , а также их можно найти в рупорах .

Громкоговоритель

В электродинамическом громкоговорителе диафрагма представляет собой тонкую полужесткую мембрану , прикрепленную к звуковой катушке , которая движется в магнитном зазоре, вызывая вибрацию диафрагмы и производя звук . Его еще можно назвать конусным , хотя не все диафрагмы динамиков имеют конусообразную форму. Диафрагмы встречаются и в наушниках .

Качественные среднечастотные и низкочастотные динамики обычно изготавливаются из бумаги, бумажных композитов и ламинатов, пластиковых материалов, таких как полипропилен , или полипропилена с минеральным или волокнистым наполнителем. Такие материалы имеют очень высокое соотношение прочности к весу (у бумаги оно даже выше, чем у металлов) и, как правило, относительно устойчивы к изгибу при больших отклонениях. Это позволяет драйверу быстро реагировать во время переходов в музыке (т. е. быстро меняющихся переходных импульсов) и минимизирует искажения акустического выхода.

При правильном проектировании с точки зрения массы, жесткости и демпфирования бумажные диффузоры низкочастотных/среднечастотных динамиков могут превзойти многие экзотические динамики, изготовленные из более дорогих материалов. Другие материалы, используемые для диафрагм, включают полипропилен (ПП), полиэфирэфиркетон (ПЭЭК) , поликарбонат (ПК ), майлар (ПЭТ), шелк , стекловолокно , углеродное волокно , титан , алюминий , алюминиево -магниевый сплав, никель и бериллий . Бумажный низкочастотный динамик диаметром 12 дюймов (300 мм) с размахом амплитуды 0,5 дюйма при 60 Гц подвергается максимальному ускорению 92 g с.

Бумажные рожки составляют примерно 85% конусов, продаваемых по всему миру. Способность бумаги (целлюлозы) легко модифицироваться химическими или механическими средствами дает ей практическое преимущество в обработке, которого нет у других распространенных материалов для конусов.

Целью узла диффузор/объемный звук является точное воспроизведение формы сигнала звуковой катушки. Неточное воспроизведение сигнала звуковой катушки приводит к акустическим искажениям. Идеалом для сборки диффузор/объемный звук является расширенный диапазон линейности или «поршневого» движения, характеризующийся i) минимальным акустическим разрушением материала диффузора, ii) минимальными структурами стоячих волн в конусе и iii) линейностью окружающих сил. кривая отклонения. Жесткость/демпфирование диффузора, а также линейность/демпфирование объемного звучания играют решающую роль в точности воспроизводимой формы сигнала звуковой катушки. В этом суть высококачественного стерео.

Обрамление может представлять собой ткань, обработанную смолой, нетканые материалы, обработанные смолой, полимерные пены или термопластичные эластомеры, нанесённые поверх корпуса диффузора. Идеальный подвес имеет линейную кривую силы-отклонения с достаточным демпфированием для полного поглощения вибрационных передач от интерфейса диффузор/объем, а также «прочность», позволяющую выдерживать длительную усталость, вызванную вибрацией. Иногда коническая часть и внешняя окантовка отливаются за один этап и представляют собой одну деталь, как обычно используется для гитарного динамика .

В других типах динамиков (например, электростатических динамиках ) вместо диффузора может использоваться тонкая мембрана.

Микрофон

Микрофоны можно рассматривать как динамики наоборот. Звуковые волны ударяются о тонкую диафрагму, заставляя ее вибрировать. Диафрагмы микрофонов, в отличие от диафрагм динамиков, обычно тонкие и гибкие, поскольку им необходимо поглощать как можно больше звука. В конденсаторном микрофоне диафрагма расположена перед пластиной и заряжается . В динамическом микрофоне диафрагма приклеена к магнитной катушке, аналогичной той, что есть в динамическом громкоговорителе. (Фактически динамический динамик можно использовать как элементарный микрофон, и наоборот.)

Диафрагма микрофона работает аналогично барабанной перепонке человека .

Другое использование

В воспроизводящем фонографе диафрагма представляет собой плоский диск, обычно из слюды или из стекловолокна , который преобразует механическую вибрацию, передаваемую на опору из записанной канавки, в звук. В случае акустической записи воспроизводитель преобразует звук в движение иглы, которая чертит канавку на носителе записи.

См. также

• Акустическая мембрана