Kõik kodumeedia jaoks - Arvustused | Näpunäiteid | ostmiseks | disain Tehnoloogia uudised

Mis on ideaalne kõlari draiveri konfiguratsioon?

0

Igaüks, kes on mõnda aega heliga tegelenud, on ilmselt eelistanud teatud kõlaristiili ja teatud draiveri konfiguratsiooni. See eelistus võib põhineda isiklikul kogemusel, usaldusväärse arvustaja arvamusel, tehnilistel teadmistel või võib-olla isegi mõnel jõupingutusel kõlarite ehitamisel. Hea kõlari loomiseks on tegelikult palju võimalusi ja kindlasti on ruumi isiklikule maitsele. Sellegipoolest olen sageli üllatunud, kui vähe enamik inimesi (isegi mõned, kes on heliga sügavalt seotud) tegelikult mõistavad erinevate draiverikonfiguratsioonide jõudluse mõju.

Suur osa sellest on selgitatud kõlarite disaini kokaraamatus. Kui ma 20 aastat tagasi esimest korda The LDC-d lugesin, suurendas see ilmselt minu arusaamist kõlarite tööst suurusjärgu võrra. See, mida ma siin esitan, on palju vähem tehniline. Julgustan kõiki audiofiile ja arvustajaid süvenema, korjates üles koopia LDC-st, mis ilmub nüüd seitsmendas väljaandes ja mille on kirjutanud ajakirja Voice Coil toimetaja ja üks maailma kogenumaid kõlarite disainereid Vance Dickason.

Selleks, et mõista, miks mõned draiveri konfiguratsioonid teatud olukordades paremini töötavad kui teised, on oluline mõista paari üldist põhimõtet.

1) Kui kõik muud tegurid on võrdsed, siis mida suurem on draiveri läbimõõt, seda madalamaid sagedusi see suudab esitada ja seda raskem on kõrgete sageduste taasesitamine. Jällegi, see on üldine põhimõte, mis kehtib ainult siis, kui kõik muud asjad on võrdsed.

2) Ajuri hajuvus (ühtlus, millega see heli kõikides suundades hajutab) sõltub enamasti selle läbimõõdust – ovaalse või ristkülikukujulise draiveri puhul nende horisontaal- ja vertikaalmõõtmetest. Hea rusikareegel on see, et juhi dispersioon hakkab kitsenema (või "kiir") sagedusel, mille lainepikkus vastab juhi mõõtmetele. Selle arvutamiseks jagage 13 512 (heli kiirus tollides merepinnal) juhi efektiivse kiirgusalaga. Näiteks 6,5-tolline bassikõlar, mille efektiivse kiirgusala läbimõõt on viis tolli (mõõdetuna ruumi tipust vastandliku tipuni), hakkab kiirgama umbes 2702 Hz ehk 13 512 jagatuna viiega.

Dispersioon on oluline, kuna see annab kõlarile suure, avatud ja loomuliku heli. Kui kõlari hajuvus on halb, tundub, et heli tuleb pigem kõlarikastist, mitte päris lauljalt või pillilt. Halb hajutatus kesksagedusel võib tekitada ka häältes "tassitud käte" värvuse, justkui oleks lauljatel käed suu ümber.

Võib-olla olete juba aru saanud, mis on kõlarite disaini suurim dilemma: mida väiksem on draiver, seda laiem on selle hajumine (vt allpool olevat mõõtmiste tabelit, klõpsake fotol, et seda vaadata suuremas aknas); aga mida väiksem draiver, seda vähem suudab see madalate sagedustega hakkama saada. Veidi rohkem mõtisklemist võib jõuda arusaamisele, et "lihtsam, seda parem" kehtib kõlarite puhul harva. Mida lihtsam on kõlar, seda tõenäolisem on ebaühtlase sageduskarakteristiku, halva hajumise, madala ja/või kõrgete helide vastuse puudumise ja/või suurte moonutuste kombinatsioon.

Mis on ideaalne kõlari draiveri konfiguratsioon?

Vaatleme mõne kõige populaarsema kõlari draiveri konfiguratsiooni plusse ja miinuseid. Üks märkus. Kõlarite jõudlust mõjutavad lugematud tegurid, sealhulgas draiveri disain ja materjalid, korpuse kujundus ja materjalid, korpuse bassikoormus, ristmiku kalded jne. Need ei kuulu aga selle artikli reguleerimisalasse, mis käsitleb konkreetselt draiveri konfiguratsioone. Kõlarite sisemise töö põhjalikumaks mõistmiseks vaadake kõlarite disaini kokaraamatut või mõnda muud põhjalikku teatmeteost.

Ühesuunaline (üks draiver, täisulatus)
Mõned audiofiilid ja arvustajad eelistavad ühe draiveriga kujundusi, sest nad usuvad, et helisignaali bassideks ja kõrgeteks helideks jagamise ristlülituse kõrvaldamine tagab heli suurema puhtuse. Probleem on selles, et see maksab, mis on sageli äärmuslik. Suurematel täisulatusega draiveritel on ebaühtlane kõrgsageduslik reaktsioon ja äärmiselt halb dispersioon kõrgetes helides. Väiksemad täisulatusega draiverid, nagu 3,5-tolline, mida kasutatakse hiljuti siin üle vaadatud Role Audio Sampan FTL kõlaris, võib olla üsna sujuv kõrgete helide vastus ja ühtlane dispersioon kuni 5–7,5 kHz, nii et need võivad kõlada hästi, kuid kuna nende draiverite resonantssagedused on tavaliselt 100 Hz või kõrgemad, pakuvad need vähe või üldse mitte bassi vastust. Võrreldes korraliku ühetollise tweeteriga ei ole nende kõrgete helide vastus nii sujuv ja nende hajuvus ei ole nii lai.

See tähendab, et odavate toodete puhul on täisvaliku draiverid mõnikord parim valik. Mäletan heldimusega legendaarse Henry Klossi disainitud suurepärase kõlaga odavaid Cambridge SoundWorksi süsteeme, mis sisaldasid kuubikujulistes korpustes 2,5- või kolmetollised täissageduskõlarid, mida täiendas odav, kuid tõhus ribapääs-bassimoodul. Olen palju kordi soovitanud madala hinnaga heliribade tootjatel kasutada eraldi bassikõlarite ja tweeterite asemel üksikuid täisulatusega draivereid; nende hindade juures on peaaegu võimatu leida korraliku kõlaga tweeterit ja lisada sobivat crossover-ahelat.

Mis on ideaalne kõlari draiveri konfiguratsioon?Väikeste täisvahemiku draiveritega kõlaritel, nagu Sampan FTL või Kvart & Bolge Sound Sommeljeed (siin näidatud), on oma võlud, mis tagavad sageli tasase reaktsiooni ja kaunilt ühtlase hajutamise alumisest kesksagedusest madalamate kõrgete helideni, mis tähendab sujuvat. ja loomulik hääle taasesitus. Kuid need ei kõla nii õhuliselt ega ruumikalt kui tüüpilise ühetollise tweeteriga kõlarid ning nad ei mängi päris valjult ega anna palju bassi. Kuid neid saab subwooferiga täiendada.

Ma ei saa aru, kuidas suuremaid üksikuid draivereid kasutavaid kõlareid saab pidada ülitruuks toodeteks. Mõnele audiofiilile nad meeldivad, kuid nagu ma ütlen, on nende külgetõmme pigem filosoofiline kui muusikaline. Nende kõlarite tekitatud sageduskarakteristiku ja dispersioonianomaaliaid on lihtne kuulda ja mõõta; nii et minu arvates ei saa nende heli loomulikuks või neutraalseks nimetada. Mõned neist kõlaritest lisavad kõrgema kõrgete helide vastukaja suurendamiseks super-tweeteri, kuid nende üldine sagedusreaktsioon on endiselt konarlik ja nende hajumine madalates kõrgetes ja ülemises kesksageduses on kitsas.

Samuti on olemas täisulatuslikud elektrostaatilised ja magnetoplanaarsed paneelkõlarid, näiteks vastavalt MartinLogan ja Magnepan. Need on täiesti erinevad asjad, kuna need kiirgavad heli edasi-tagasi, mis aitab vältida paneelide suurtest kiirguspindadest põhjustatud hajuvusprobleeme. Paljud neist kõlaritest kasutavad oma hajuvuse suurendamiseks kumeraid paneele. Need ei suuda pakkuda sügavat bassi suurel helitugevusel ega sellist teravdatud kujutist, mida hea dünaamiline (st koonus- ja kuppelkõlar) suudab tekitada, kuid paljud audiofiilid ja arvustajad peavad neid kõlareid siiski parimateks saadaolevateks. hind.

Mis on ideaalne kõlari draiveri konfiguratsioon?Kahesuunalised (woofer/tweeter)
kõlarid, mis ühendavad ühte bassikõlari ja üht kõrgsageduskõlarit, on kõige levinumad ning mõned audiofiilid ja arvustajad peavad neid parimateks, viidates sageli põhimõttele "lihtsam, seda parem". Taas kord, see arusaam ei kehti. Jah, kahesuunalised kõlarid on tavaliselt lihtsamad kui kolmesuunalised mudelid, kuid see lihtsus nõuab kompromissi, mis kipub esinema sagedustel kahe kuni nelja kHz vahel, kus kõrv on kõige tundlikum.

Kahesuunaliste kõlarite probleem ilmneb üleminekupunktis, sageduses, millega heli edastatakse bassikõlarist tweeterile. Nagu eespool arutasime, mida suurem on bassikõlar, seda rohkem hakkab selle hajuvus kõrgematel sagedustel kitsenema. Nii et kui lähete kesksageduselt kõrgetele, siis hajumine kitseneb üleminekupunktile lähenedes ja avaneb seejärel uuesti laiaks, kui heli läheb üle tweeterile, mille läbimõõt on tavaliselt 1 või 0,75 tolli ja seega hajutab heli laias laastus kõrgele. kõrgsageduste ülemine oktav (vahemikus 10–20 kHz).

Üks lahendus on kasutada väiksemat bassikõlarit, mille puhul ohverdate bassireaktsiooni. Või võite nihutada üleminekupunkti madalamale, nii et bassikõlar pole kõrgetel sagedustel aktiivne. Kuid siis hakkate tweeterile liigset pinget panema, millel pole tõenäoliselt piisavalt kiirgusala ega liikumist (eest-taha liikumist), et neid madalamaid sagedusi reprodutseerida.

Ilmselgelt on paljud kõlarite disainerid selle kompromissi edukalt teinud, sest seal on lugematu arv kahesuunalisi kõlareid, mis kõlavad suurepäraselt. Mõne erandiga eelistan kahesuunalisi ühetolliste kõrgsageduskõlareid ja bassikõlareid, mis ei ole suuremad kui 5,25 tolli, mille ristmike punktid on alla umbes 2,2 kHz. Loomulikult saab iga kahesuunalist kõlarit täiendada subwooferiga.

Siin on aga kaks erandit. Esiteks on see, et mõnel kõrgsagedusdraiveril on piisavalt vastust kuni kesksageduseni, et neid saab ohutult üle viia madalama sagedusega, tavaliselt vahemikus 800 Hz kuni 1,5 kHz, bassikõlarile. Nende hulka kuuluvad tihendusdraiverit kasutavad sarvekõrguteed (mitte sarvekujulise lainejuhiga kuppelkõrghäälikud), mõned lintkõrguteederid ning elektrostaatilised ja magnetoplanaarsed paneelid. Seetõttu töötab kahesuunaline disain hästi näiteks JBL-i ja Klipschi sarvikõlarites, aga ka MartinLogani kahesuunalistes elektrostaatilistes kõlarites.

Teine erand on see, et väikese liikuva massi ja kõrge tundlikkusega suured bassikõlarid võivad tekitada loomuliku kõlaga kesksagedust ja neid saab suhteliselt kõrgetel sagedustel üle kanda. Sageli on wooferil tavalise poolrulli asemel volditud ümbris (osa, mis ühendab koonust korviga). Ühega neist saate kahesuunalise heli täisulatusega. Näiteks JBL M2 professionaalsed monitorid (näidatud siin) ja DeVore Fidelity Orangutan kõlarid.

Mis on ideaalne kõlari draiveri konfiguratsioon?Kolmesuunaline (woofer/kesksagedus/tweeter)
Enamik minu tuttavatest kõlarite disaineritest peab kolmesuunalist disaini parimaks universaalseks valikuks. Kolmesuunaline disain annab teile eelise, mida pakuvad ülalkirjeldatud väikesed täisulatusega kõlarid: sagedusreaktsioon ja ühtlane hajutamine suuremas osas hääleulatusest. Selle põhjuseks on asjaolu, et ristumispunktid on tavaliselt 300–600 Hz bassikõlari ja kesksageduse vahel ning 2,8–4 kHz kesksageduse ja tweeteri vahel. Saate ühe- või 0,75-tollise tweeteri laialdaselt hajutada, ilma et peaksite muretsema tweeteri moonutuste või rikete pärast. Disainer võib sügavama bassireaktsiooni saamiseks kasutada ka suuremat (või kahte või kolme) bassikõlarit. Hästi läbimõeldud kolmesuunaline kõlar suudab pakkuda suure võimsusega käsitsemist, äärmiselt loomulikku heli ilma suuremate toonitasakaalu anomaaliateta ja mõõdetud jõudlust, mis on peaaegu täiuslik.

See ei tähenda, et kolmepoolsed kõlarid on igas mõttes täiuslikud. Levinud on kõlarid, mis kasutavad kesksagedusdraiverit, mis on sama suurusega või veidi väiksemad kui bassikõlar; need mängivad valjemini kui kõlarid, millel on väiksemad kesksageduslikud draiverid, kuid tavaliselt ei paku nad seda ühtlaselt laia kesksageduse hajutamist. Samuti olen kuulnud kolmesuunalisi kõlareid, kus kesksagedusdraiver viidi üle suurele bassikõlarile liiga kõrgel sagedusel, mistõttu kõlab ebaloomulikult ülespuhutud hääl, kuna need tulevad suurelt bassikõlarilt.

Kolmesuunalise kõlari valmistamine madala hinnaga on samuti raske. Disainer peab lisama kesksagedusdraiveri, eraldi sisemise korpuse kesktaseme draiveri jaoks, suurema korpuse ja tavaliselt kaks või kolm lisainduktiivpooli, kaks või kolm lisakondensaatorit ja lisatakisti. Jaehinna tõusu saamiseks korrutage nende lisaosade maksumus viie või kuue korraga, seejärel lisage kulukama kohaletoimetamise jaoks veidi rohkem ja hakkate mõistma, miks on vähe kolmepoolseid kõlareid, mille hind on alla 400 dollari paari kohta.

Kolmesuunalise kõlari tavaline variant on kahe ja poole kõlar. See kasutab tavaliselt ühte tweeterit ja kahte või kolme sobivat bassikõlarit. Kõvakõlarile kõige lähemal asuv bassikõlar lülitatakse üle tweeterile nagu tavaliselt. Selle all olevad bassikõlarid on madalpääsfiltriga, tavaliselt sagedusel 300–800 Hz, nii et need suurendavad ülemise bassikõlari bassiväljundit, kuid jäävad enamasti kesksagedusest välja. Kui kasutate kõiki bassikõlareid paralleelselt, ristades need üle kogu tweeteriga, segaksid need kesksagedusalas üksteist, tekitades teatud sagedustel vertikaalselt kitsaid helivimpe (nn lobe). Kuigi kahe ja poole suunaga konstruktsioon annab teile rohkem bassi kui võrreldavad kahesuunalised mudelid, esitavad need siiski samad väljakutsed nagu kahesuunalised kõlarid, kui on vaja valida õige ülekandepunkt bassikõlari ja tweeteri vahel.

Neli ja rohkem
Kui olete jõudnud kõrgema hinnaga mudelite juurde, muutuvad nelja- ja viiesuunalised kõlarid tavaliseks. Enamasti on need põhimõtteliselt kolmesuunalised mudelid, millele on sügavama bassi jaoks lisatud suur bassikõlar. Neil on kõik kolmekäiguliste mudelite eelised veelgi suurema bassisagedusega, kuid kõrgema hinnaga. Neljasuunaline disain on eriti kasulik esimest järku ristmikega kõlaritele, kuna need koormavad oma draivereid.

Ma lihtsalt kriimustasin selle teema siin pinda ja soovitan teil selle kohta rohkem teada saada, lugedes LDC-d või mõnda muud head kõlarite kohta käivat teatmeraamatut.

See veebisait kasutab teie kasutuskogemuse parandamiseks küpsiseid. Eeldame, et olete sellega rahul, kuid saate soovi korral loobuda. Nõustu Loe rohkem