Драйвер сжатия
Компрессионный динамик представляет собой небольшой специализированный диафрагменный громкоговоритель , который генерирует звук в рупорном громкоговорителе . Он прикреплен к акустическому рупору — расширяющемуся каналу, который служит для эффективного излучения звука в воздух. Работает в режиме «сжатия»; Площадь диафрагмы громкоговорителя значительно больше горловины рупора, что обеспечивает высокое звуковое давление. Компрессионные драйверы с рупорной нагрузкой могут достигать очень высокой эффективности, примерно в 10 раз превышающей эффективность громкоговорителей с диффузором прямого излучения. Они используются в качестве среднечастотных и высокочастотных динамиков в громкоговорителях мощного звукоусиления , а также в рефлекторных или складных рупорных громкоговорителях в мегафонах и системах громкой связи .
История
[ редактировать ]В 1924 г. Ч. Р. Ханна и Дж. Слепян. [1] были первыми, кто обсудил преимущества использования большой излучающей диафрагмы с рупором меньшей площади горла в качестве средства повышения эффективности динамиков рупорных громкоговорителей. Они правильно предположили, что такое расположение приводит к значительному увеличению радиационной стойкости (и, следовательно, к увеличению эффективности), поскольку несоответствие нагрузки между вибрирующей поверхностью преобразователя и воздухом в значительной степени корректируется, что позволяет значительно улучшить передачу энергии. В предложении Ханны и Слепиана полость сжатия напрямую соединена с горловиной рога.
Следующее нововведение было предложено Э. К. Венте и А. Л. Турасом в статье «Высокоэффективный приемник для рупорного громкоговорителя большой мощности» в журнале Bell System Technical Journal, 1928 год. [2] Они разработали заглушку, расположенную перед излучающей диафрагмой для контроля перехода от полости сжатия к горловине рупора. Они обнаружили, что полосу пропускания преобразователя можно расширить до более высоких частот, используя фазовую заглушку . Они также изложили критерии проектирования каналов в разъеме и предложили подход к проектированию, основанный на длине пути, для максимизации пропускной способности. Примечательно, что их заглушка отодвигает точку соединения резонатора и рупора от оси вращения. Это изменение значительно улучшает отклик преобразователя, поскольку снижается влияние акустических резонансов в полости сжатия. В статье описывался компрессионный драйвер первого поколения с магнитом катушки возбуждения и фазовым разъемом. В нем использовалась алюминиевая диафрагма со звуковой катушкой из алюминиевой ленты с краевой обмоткой. [3]
Первый коммерческий компрессионный динамик был представлен в 1933 году, когда Bell Labs добавила компрессионный драйвер Western Electric № 555 в качестве динамика среднего диапазона к своему двухполосному громкоговорителю с «разделенным диапазоном», разработанному в 1931 году. [4]
В 1953 году Боб Смит внес наиболее значительный вклад в разработку современных фазовых заглушек и, следовательно, в разработку компрессионных драйверов, опубликовав свою статью в Журнале Акустического общества Америки. [5] в котором Смит проанализировал акустические резонансы, возникающие в полости сжатия, и разработал методологию проектирования для подавления резонансов путем тщательного позиционирования и определения размеров каналов в фазовой заглушке. Эта работа в значительной степени игнорировалась его современниками и лишь позже была популяризирована Фанчером Мюрреем. [6] Сегодня большинство драйверов сжатия, либо по наследству, либо по проекту, основаны на рекомендациях, изложенных Смитом.
Недавно была расширена техника подавления Смита. [7] использование более точной аналитической акустической модели геометрии компрессионного драйвера. В результате этой работы были разработаны усовершенствованные рекомендации по проектированию фазовой заглушки, позволяющие устранить все следы акустического резонанса в полости сжатия. В этой работе вывод Смита подтверждается с помощью анализа методом конечных элементов — роскоши, которая была недоступна Смиту.
Защита драйвера сжатия
[ редактировать ]В некоторых звукоусилительных и студийных мониторах высокочастотные динамики защищены от повреждения автоматическими автоматическими выключателями с датчиками тока. Когда драйвер рассеивает слишком большую мощность, автоматический выключатель прерывает подачу электрического тока. Автоматический выключатель автоматически сбрасывается через короткий промежуток времени. Более старый метод защиты цепи, используемый Electro-Voice , Community , UREI , Cerwin Vega и другими, представляет собой лампочку, включенную последовательно с драйвером и действующую как переменный резистор. Сопротивление нити лампочки пропорционально ее температуре, которая увеличивается по мере увеличения тока, проходящего через нить. Конечным эффектом является то, что по мере увеличения мощности нить накала потребляет все большую долю общей мощности, что ограничивает мощность, доступную драйверу сжатия. [8] [9]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ханна, ЧР; Слепян, Дж. (сентябрь 1977 г.) [1924]. «Функция и конструкция рупоров для громкоговорителей (перепечатка)». Журнал Общества аудиоинженеров . 25 : 573–585.
- ^ Венте, Э.; Турас, А. (март 1978 г.) [1928]. «Высокоэффективный приемник для рупорного громкоговорителя большой мощности (переиздание)». Журнал Общества аудиоинженеров . 26 : 139–144.
- ^ Данкер, Томас. «Больше ссылок на рупорные громкоговорители» . Архивировано из оригинала 11 декабря 2018 года.
- ^ Пламмер, Грегг (2 мая 2007 г.). «Краткая история аудио/видео технологий» . Амплиозон . Архивировано из оригинала 14 марта 2022 г.
- ^ Смит, Б. (март 1953 г.). «Исследование воздушной камеры рупорных громкоговорителей». Журнал Акустического общества Америки . 25 (2): 305–312. дои : 10.1121/1.1907038 .
- ^ Мюррей, Фанчер (октябрь 1978 г.). «Применение фазирующей вилки Боба Смита». Представлено на 61-м съезде Общества аудиоинженеров . препринт 1384.
- ^ Додд, М.; Окли-Браун, Дж. (октябрь 2007 г.). «Новая методология акустического расчета фазовых заглушек драйвера сжатия с концентрическими кольцевыми каналами». Представлено на 123-м съезде Общества аудиоинженеров . препринт 7258.
- ^ «Устройства защиты динамиков Sea & Land» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 7 апреля 2009 г. Проверено 17 января 2009 г. [ мертвая ссылка ]
- ^ «Схема защиты регулируемого высокоскоростного аудиопреобразователя — описание патента США 6201680» . Патентный Шторм . Архивировано из оригинала 16 февраля 2009 г. Проверено 17 января 2009 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Колонки WESTERN ELECTRIC» . Аудио Антология .