Динамик конусының пішіні дыбысқа қалай әсер етеді?

Дыбыс толқынын өндіруде динамик конусының пішінінің рөлі

Динамик конусының геометриясы бастапқы дыбыс толқынының пайда болуына қалай әсер етеді

Динамик конусының үш өлшемді пішіні таза және дәл дыбыс толқындарын шығару үшін шынымен маңызды. Конустар тербелген кезде иілуінің орнына поршенек сияқты қозғалуын сақтау үшін жазық беттерге қарағанда қаттылығын сақтауда жақсырақ. Материалдар бойынша жүргізілген зерттеулер осындай тұрақты қозғалыстың бұрмалауды шамамен 40 пайызға дейін азайтатынын көрсетті. Осы конустардың қисықтығы сонымен қатар динамик арқылы ауаны ығыстыруда олардың жұмыс істеуін жақсартады. Зерттеулерде басқа барлық факторлар тұрақты болған жағдайда параболалық пішінді конустар түзу қабырғалы конустарға қарағанда дыбыс толқындарын шынымен 12 пайызға тезірек туғызатыны анықталды.

Әртүрлі Конус Пішіндеріндегі Поршенек Қозғалысы мен Бұзылу Режимдері

Төмен жиіліктермен жұмыс істегенде, сапалы динамиктер поршенек сияқты жұмыс істейді, пішінін өзгертпей тегіс қозғалады. Бірақ жиілік артқан сайын жағдай өзгереді. Дұрыс құрастырылмаған конустың конструкциясы дыбыс сапасына зиян тигізетін бұзылу режимдері деп аталатын мәселелерді көрсетеді. Динамик өндірушілер конус табанының орталық бөлігіне күшейтпе қосу арқылы бұл мәселелерді шамамен 18% шектеуге болатынын анықтаған. Келесі тәсіл — конусты түзу сызықтар емес, қисық сызықтар түрінде жасау. Бұл механикалық кернеуді бетіне теңжай бөліп таратуға көмектеседі және 2022 жылғы Ponemon Institute-тің зерттеуі бойынша динамиктер 90 дБ деңгейге жеткен кезде гармоникалық бұрмалауды шамамен 22% азайтады.

Конус қисықтығы мен бағытталған дыбыстың пайда болуының байланысы

Динамиктердің конус пішіні дыбыстың кеңістікте таралуына үлкен әсер етеді. 60 градустан жоғары болатын тік конус бұрыштары туралы айтқанда, олар дыбыстың таралуын шамамен 35 пайызға дейін азайтады және көбінесе дыбысты тура алға бағыттайды, бұл дәлдік ең маңызды болып табылатын студиялық монитор орнатулары үшін өте жақсы жұмыс істейді. Керісінше, шамамен 30 градусқа тең жазық конустар тік конустармен салыстырғанда дыбысты шамамен жартысына жуық кеңірек таратады, сондықтан олар үйде тыңдау ортасында жағымды амбиенттік әсер туғызу үшін жиі қолданылады. Жылдар бойы жүргізілген акустикалық сынақтар көрсеткендей, иілген конус пішінді динамиктер жиіліктік жауаптарын центр осінен 100 градусқа дейінгі кең аймақта плюс-минус 3 децибел шегінде тұрақты сақтайды. Ал жазық конус пішінді динамиктер оңдай тұрақты емес, центр осінен 60 градустан асқан сайын плюс-минус 8 децибелге дейінгі тербелістер байқалады.

Динамик Конусының Пішініне Байланысты Жиіліктік Жауап Өзгерістері

Коникалық, жазық және параболалық конструкцияларда төменгі, орташа және жоғары жиіліктерді беру

Жиіліктің әртүрлі деңгейлерін қалай тарату керектігіне байланысты динамиктердің конустарының пішіні шынымен маңызды. Орташа диапазонды дыбыстармен жұмыс істеуге жақсырақ ыңғайланған жазық коникалық конструкциялар жеткілікті қаттылық деңгейін сақтайды, ал қосымша қаттылығына байланысты иілген параболалық конустар шынымен жоғары жиіліктерді беруде жақсырақ нәтиже көрсетеді. Акустика институтының өткен жылы жариялаған зерттеуіне сәйкес, жазық конуслы динамиктер 50-ден 200 Гц-ге дейінгі аралықта шамамен ±2 дБ тұрақтылығын сақтайды, бұл көптеген қолданулар үшін қанағаттанарлықтай деңгей. Алайда, осындай жазық конустар 5 кГц-тен жоғары жиіліктерде параболалық нұсқалармен салыстырғанда шамамен 12% жоғары гармоникалық қажетсіздік көрсетеді. Бұл елеулі тыңдау жағдайларында дыбыс сапасына айтарлықтай әсер етеді.

Тарату үлгілері: Жиі қолданылатын конус геометрияларының жиілік қамтуын салыстыру

Терең конустар (8–12 см) дыбыс таралуын 20–35% азайтады, жақын өрісті бақылауға сәйкес келетін тұйық тыңдау аймақтарын қамтамасыз етеді. Конус түріндегі дискреттер 4 кГц-ке дейінгі жиілікте 180° горизонтальды қамту алады, ал параболалық түрлері 10 кГц-ке дейін 90° таралуды сақтайды, бұл өндірушінің акустикалық модельдеуінде көрсетілген.

Өлшенген өнімділік: Нақты әлемдегі динамиктер бойынша жиіліктік жауап деректері

Сынақ нәтижелері конустық өзектердің бас жиілік сызықтылығында жақсы жұмыс істейтінін, бірақ жоғары жиіліктің төмендеуіне ұшырайтынын көрсетеді, ал параболалық конструкциялар конустық нұсқаларға қарағанда жалпы гармоникалық бұрмалаудың 45% төмендеуімен орташа жиіліктің жақсы айқындығын ұсынады.

Өзек геометриясына байланысты дыбыс таралуы мен бағытталуы

Динамик өзегінің геометриясы дыбыстың ортаға таралу тәсілін, сондай-ақ таралу үлгілері мен бағыттық дәлдікті анықтайды. Қисықтық пен шетінің дизайны дыбыстың кең таралуы немесе тар бағытта шоғырлануын анықтайды — бұл нақты тыңдау сапасы үшін маңызды факторлар.

Өзек пішінінің аудио сәулесінің ені мен тыңдау ыңғайлы аймақтарына әсері

Конустық өзектер жалпы тыңдау орталары үшін қолайлы кең таралу туғызады, ал параболалық конструкциялар сәулеге бағыттық бақылау үшін сәуленің енін шоғырландырады. 2023 жылғы динамиктердің дыбыс таралуы бойынша зерттеу конустық дискреттердің параболалық нұсқаларға қарағанда 40% кеңірек ыңғайлы аймақ жасайтынын көрсетті. Жазық диафрагмалар тепе-теңдікті сақтайды және 120°-қа дейінгі горизонтальды бұрыштарда тұрақты жауап береді.

Тікелей дыбыста қолданылуы: Бағытталған проекция үшін рупорлы және параболалық конустар

Тікелей орындарда инженерлер ұзақ қашықтыққа вокалды тарату үшін рупорлы және параболалық конустарды қолданады, сонымен қатар осьтен тыс бояуды минималдандырады. Бұл геометриялар аудиторияға алыс қашықтықта бағытталған кезде стандартты конуслы конструкциялармен салыстырғанда жоғары жиілікті төмендеуді 6 дБ-ға дейін азайтады — ең алдымен концерт залдары сияқты дабылдау кеңістіктерінде пайдалы.

Динамик конустарының бұрмалауы, айқындығы және құрылымдық өнімділігі

Динамик конусының құрылымдық беріктігі динамикалық жүктеме астындағы дәлдігін анықтайды. Тиімді конструкциялар иілу себебінен болатын бұрмалауды болдырмау үшін қаттылық пен тез өту реакциясы үшін жеңілдікті тепе-теңдікке келтіреді.

Конустың иілуі және оның үлкен деңгейдегі көлемде гармоникалық бұрмалауға әсері

Сызықтық қозғалыс ауқымынан шығатын конустар бұзылу режимдерін бастан кешіреді, бұл теңсіз тербелістер туғызады және нәтижесінде гармоникалық бұрмалау проблемаларына әкеледі. Бұл сызықтық емес әсерлер стандартты конус конструкцияларында Total Harmonic Distortion (жалпы гармоникалық бұрмалау) деңгейін эллипсті немесе жазық пішінді конустармен салыстырғанда әлдеқайда көбірек арттырады. Бұл мәселе бізге төменгі жиілік диапазонында ерекше көрінеді. Динамик терең бас ноталар үшін көп қозғалуы керек болған кезде, әсіресе дауысы қатты болғанда, дыбыс бәрібір лақтырылады да, айқындығын жоғалтады. Сондықтан көптеген дыбыс инженерлері жоғары шығыс деңгейлерінде жақсырақ өнімділік көрсету үшін басқа да драйвер конструкцияларын қолдануды ұнатады.

Қазіргі заманғы конус материалдарында қаттылықты, массаны және тежеуді теңестіру

Материалдар ғылымындағы жетістіктер осындай қиындықтарды шешеді:

• Полипропилен резонансты басу үшін табиғи тежеу қасиетіне ие қоспалар
• Көміртек талшықты күшейткіштер массаны арттырмай қаттылық қосады
• Сэндвич композиттер қабаттар бойынша тербеліс режимдерін бөліп тұрады

Акустикалық инженерлік стратегиялар енді жергілікті қаттылыққа баса назар аударады — сыртқы шеңбер сияқты кернеуі жоғары аймақтарды нығайту және центрді икемді ұстау. Бұл тәсіл массаны 15–20% дейін азайтып, беріктікті сақтай отырып, өту жылдамдығын арттырады.

Инновация: Резонансты және боялуды азайтатын композитті және гибридті конустар

Бірнеше материалдардан жасалған динамиктер бір материалдан жасалғандарға қарағанда әлдеқайда жақсы жұмыс істейді. Мысалы, өндірушілер полиефиримид өзегін графен қаптамасымен қосқан кезде. Бұл орташа жиілікті дыбыстың анықтығын бұзбай-ақ, жоғары жиілікті тербелістерді шамамен 8 децибелге дейін төмендетеді. Тағы бір қызықты жаңалық – гибридті алюминий көбігінен жасалған өзектер, бұл дәстүрлі қағаз конустарға қарағанда дыбыс толқындарын шамамен 40 пайызға тиімдірек жұтады. Бұл металл диафрагмалы динамиктерді жиі мазалайтын «конус қағыры» дыбыстарын болдырмауға көмектеседі. Нәтижесінде қазіргі заманғы дыбыстық жабдықтар жалпы гармоникалық искажениені 0,8%-дан төмен ұстай отырып, көлемді 100 дБ СПЛ-ден асатындай етіп күшейте алады. Көп адамдар бұл деңгейге жеткендегі искажениені тіпті сезбейді, сондықтан бұл жақсартулар күнделікті тыңдау тәжірибесіне нақты әсер етеді.

Динамик конустарының пішіндерінің пайдалы әрекет коэффициенті, қуатын ұстау қабілеті және практикалық қолданылуы

Конус геометриясы энергияны беру мен усилительлердің пайдалы әрекет коэффициентіне қалай әсер етеді

Динамиктердің конустарының пішіні электр энергиясының нақты дыбысқа айналу деңгейінде үлкен рөл атқарады. Конустардың бұрышы тік болған сайын олар қоршаған ығыстырылған ауадан болатын шығындар азайғандықтан, одан көп энергия береді. Бұл күшейткіштерге көбінесе музыка диапазоны орналасқан орташа жиілікте 18-ден 22 пайызға дейін азырақ қуат пайдаланып, динамиктерге қаттырақ қосу мүмкіндігін береді. Көптеген конус конструкциялары шамамен 90 децибелге дейін жақсы жұмыс істейді, ал одан кейін минимумдау басталады, бұл біз өткен жылы «Динамиктердің Пайдалы Әсер Коэффициенті» зерттеуінде көрген болатынбыз. Осы конустарды жасау үшін қолданылатын материал да маңызды. Полипропилен 500 Гц жиілік диапазонында сынақтан өткенде шамамен 94 пайыздық ПӘК көрсетіп, лидерлікке ие болып көрінеді. Бұл алюминий конустардан шамамен он екі пайызға асып түседі және тыңдаушылар үшін жалпы дыбыс сапасында байқаларлықтай айырмашылық туғызады.

Экспоненциалдық және Конустық: Қуатты Ұстау мен сезімталдықтағы Дизайн Сауда-Саттықтары

Экспоненциалды конустар портативті күшейткіш жүйелерде жоғары пайдалы әрекет коэффициентімен сөздің дәлме-дәл берілуін қамтамасыз етеді, ал сызықтық қозғалысы 40–120 Гц аралығында болуы қажет негізгі бағыттаушылар үшін терең конус тәрізді пішіндер басымдық құрайды.

Конус пішінін динамик типіне (пищалка, вуфер, орташа жиілікті) және ортаға сәйкестендіру

Көбінесе, дыбыс шығарғыштар 15 кГц жиіліктен жоғары фазалық басып жою мәселелерін азайтуға көмектесетін, 6-дан 12 градусқа дейінгі қисықтықтағы жұқа параболалық куполдарға сүйенеді. Орташа жиілікті дыбыс шығарғыштар жағдайында өндірушілер жестілік пен дәріптеу қасиеттері арасында теңдестік орнататын гибридті целлюлозалық конустарды таңдауды жиі ұсынады. Конустар әдетте әртүрлі жиіліктерде теңдестірілген дыбыс реакциясын алу үшін 40 пайыз қаттылық пен 60 пайыз дәріптеу сипаттамаларын қосып, жобаланады. Таңдалатын материалдар нақты қолданылатын орынға байланысты. Ылғалдылық мәселесі туындайтын сыртқы орнатулар үшін инженерлер жағдайлар өзгерген кезде де плюс-минус 1,5 дБ ауытқумен тұрақты бола алатын полиэфирлі конустарды таңдайды. Студиялық мониторларды жобалаушылар мүлде басқа тәсіл қолданады, қатаң бақылау жасау үшін, тек плюс-минус 0,8 дБ ауытқуы бар магний диафрагмаларын ұсынады, олар ерекше бақыланатын студиялық орталарда қолданылады.