Estrutura do alto-falante, princípio de funcionamento e índice de desempenho

O alto-falante é um tipo de dispositivo de conversão de energia que converte sinais elétricos em sinais acústicos. O desempenho do alto-falante tem um grande impacto na qualidade do som. O alto-falante é um componente muito fraco no equipamento de áudio e é um componente importante para o efeito sonoro. Alto-falantes comuns incluem alto-falantes eletromagnéticos, dinâmicos, alto-falantes eletrostáticos, etc. Então, qual é o princípio de funcionamento dos diferentes tipos de alto-falantes? A seguir, apresentarei a estrutura, o princípio de funcionamento e o índice de desempenho dos alto-falantes, um por um.

Estrutura do orador

O alto-falante geralmente é composto de uma capa de proteção contra poeira, um cone de som, uma bobina de voz, uma placa vibratória, uma estrutura de bacia, um poste de ligação, peças de pólos magnéticos superiores e inferiores e aço magnético.

1. Bacia de Som

Use a vibração da bacia do som para empurrar o ar para vibrar e alcançar o som do som. Portanto, o material do cone de som determina a personalidade do alto-falante.

2, suporte de bacia

Os tipos e características da estrutura da bacia são os seguintes: chapa de ferro: preço mais baixo; Fundição sob pressão: não é fácil de deformar; material sintético: leve e não fácil de deformar.

Suporte da bobina 3.Voice

O suporte da bobina de voz é principalmente de alumínio. Como o rack da bobina de voz precisa considerar a dissipação de calor, a pele de alumínio apresenta boa dissipação de calor, peso leve e nenhuma deformação. Também é útil em papel, mas agora está obsoleto. Há também uma placa epóxi KISV, que possui melhor desempenho.

4.Magnet

Ferrite: O tradicional, tamanho grande e preço mais baixo.

NdFe: é 7 vezes mais magnético que a ferrita, mas é instável e facilmente desmagnetizado, por isso não pode substituir a ferrita.

Ímã de estrôncio: é caracterizado por alta eficiência, mas seu volume não é grande, sendo usado apenas nos tweeters.

5.Branches

A placa de suporte também é chamada de placa de mola e onda elástica, que é o suporte da vibração do alto-falante. Existem dois materiais principais para a placa de suporte de centralização: tecido de algodão e fibra de poliimida.

6, anel dobrável

O anel dobrável é a parte de conexão da bacia de som e a estrutura da bacia, que é usada para apoiar o sistema de som da bacia de som e fornecer força de restauração e efeito de amortecimento compatíveis.

Tampa 7.Dust

A principal função é impedir que poeira e detritos entrem no espaço magnético. O material usado é papel, tecido, alumínio, plástico ou tecido de fibra de carbono, e a forma comumente usada é um hemisfério.

Como os palestrantes funcionam

1, tipo de bobina móvel

O princípio básico deriva da lei da esquerda de Fleming. Coloque uma linha atual e uma linha magnética perpendicularmente entre os pólos norte e sul do ímã. O fio será movido pela interação entre a linha magnética e a corrente. Então um diafragma é anexado aqui. Na trilha raiz, o diafragma se moverá para frente e para trás conforme a corrente muda. Atualmente, mais de 90% dos cones de cone estão movendo projetos de bobinas.

2. eletromagnético

Alto-falante magnético, também conhecido como "alto-falante de palheta". Na estrutura do alto-falante magnético, existe um eletroímã de núcleo móvel entre os dois pólos do ímã permanente. A atração da força atrativa no nível da fase é mantida estacionária no centro; quando uma corrente flui na bobina, o núcleo móvel é magnetizado e se torna um ímã em barra. À medida que a direção da corrente muda, a polaridade do ímã da tira muda de acordo, de modo que o núcleo de ferro móvel gire em torno do ponto de apoio e a vibração do núcleo de ferro móvel seja transmitida do cantilever para o diafragma para promover a vibração térmica do ar.

3.Indutor

Semelhante ao princípio eletromagnético, mas a armadura dobra e as duas bobinas de voz no ímã não são simétricas. Quando a corrente do sinal passa, as duas armaduras se empurram e se movem entre si para diferentes fluxos magnéticos. Diferentemente dos eletromagnéticos, os indutores podem regenerar frequências mais baixas, mas a eficiência é muito baixa.

4, eletrostático

O princípio básico é a lei de Coulomb. Normalmente, um diafragma de plástico e um material indutivo, como o alumínio, são submetidos a vaporização a vácuo. Os dois diafragmas são colocados frente a frente. Quando um deles adiciona uma corrente positiva e alta tensão, o outro induz uma pequena corrente. Empurrando um ao outro através da atração e repulsa um do outro, o ar pode emitir um som.

O monômero eletrostático é leve e possui pequena dispersão de vibração, por isso é fácil obter médios e agudos nítidos e transparentes, o que afeta a potência dos graves, sua eficiência não é alta e é fácil coletar poeira usando uma energia DC fornecem.

5.Planar

O design mais antigo desenvolvido pela SONY do Japão, o design da bobina de voz ainda é o tema do tipo de bobina móvel, mas o diafragma do cone cônico é alterado para um diafragma plano de favo de mel, porque menos pessoas têm um efeito oco, as características são melhores, mas o eficiência também é baixa. .

6. fita

Sem o design tradicional da bobina de voz, o diafragma é feito de metal muito fino e a corrente flui diretamente para o condutor para fazê-lo vibrar. Como o diafragma é uma bobina de voz, é muito leve, possui excelente resposta de desempenho e resposta de alta frequência. No entanto, a eficiência e a baixa impedância dos alto-falantes de fita sempre foram um grande desafio para os amplificadores. Outro método é ter uma bobina de voz, mas a bobina de voz é impressa diretamente na folha de plástico, o que pode resolver alguns problemas de baixa impedância.

7, tipo de chifre

O diafragma empurra o ar localizado na parte inferior da buzina para funcionar. Como o som não é difundido durante a transmissão, é muito eficiente. No entanto, como a forma e o comprimento da buzina afetam o som, não é fácil reproduzir baixas frequências. Agora é usado principalmente em sistemas de PA gigantes ou no tweeter.

8. piezoelétrico

Um alto-falante que usa o efeito piezoelétrico inverso de um material piezoelétrico é chamado de alto-falante piezoelétrico. O fenômeno de que um material dielétrico sofre polarização sob pressão causa uma diferença potencial entre as duas superfícies é chamado de "efeito piezoelétrico". Seu efeito inverso, ou seja, o dielétrico deformado em um campo elétrico, sofre deformação elástica, chamada "efeito piezoelétrico inverso" ou "eletroestrição".

9. alto-falantes ion

Os alto-falantes iônicos usam descarga de alta tensão para transformar o ar em prótons carregados. Após a aplicação da tensão CA, essas moléculas carregadas livres soam devido à vibração. No momento, ele só pode ser usado em monômeros de alta frequência. Os alto-falantes iônicos diferem dos outros porque não possuem diafragma; portanto, as características transitórias e as de alta frequência são boas, mas a estrutura é muito complicada.

10. alto-falante de modulação Airflow

Alto-falantes de modulação de fluxo de ar, também conhecidos como alto-falantes de fluxo de ar. É um alto-falante que usa ar comprimido como fonte de energia e usa corrente de áudio para modular o fluxo de ar. Consiste em câmara de ar, válvula de modulação, buzina e circuito magnético.

O ar comprimido flui da câmara de ar através da válvula e é modulado pelo sinal de áudio externo, de modo que a flutuação do fluxo de ar muda de acordo com o sinal de áudio externo, e o fluxo de ar modulado é acoplado através da buzina para melhorar a eficiência do o sistema. É usado principalmente como fonte de som para testes de ambiente de ruído de alta intensidade ou transmissão de longa distância.

11. ultra-som

Ele não usa nenhuma forma tradicional de unidade de alto-falante, mas usa um gerador ultrassônico para gerar dois feixes ultrassônicos especialmente processados. Quando esses dois feixes agem no tímpano do ouvido humano ao mesmo tempo, eles podem produzir audição por interação.

Indicadores de desempenho do alto-falante

Resposta 1.Frequency

Este indicador reflete a principal faixa de frequência na qual o alto-falante opera. Quando uma fonte de sinal de tensão constante é aplicada ao alto-falante e a frequência da fonte de sinal é alterada de baixa para alta, a pressão do som gerada pelo alto-falante muda com a mudança de frequência. A curva pressão-frequência do som resultante, quanto maior esse intervalo, melhores as características de reprodução do som

Impedância 2.Rated

Refere-se ao valor da impedância medido na entrada do alto-falante em uma frequência operacional específica. Normalmente, é indicado na placa de identificação da marca comercial do produto, fornecida pelo fabricante, a impedância nominal é geralmente o valor do modo de impedância no qual a potência máxima pode ser esperada na faixa de freqüência nominal. A impedância nominal é geralmente de 4 ohms, 8 ohms, 16 ohms, 32 ohms, etc. 3 ohms e 6 ohms também são usados no exterior.

3. poder

O poder do alto-falante é um dos indicadores importantes na escolha de usá-lo. É a energia de entrada quando o alto-falante pode trabalhar continuamente por um longo tempo sem gerar som anormal. Em testes gerais, o sinal de ruído rosa é usado e o teste é realizado na faixa de frequência nominal através de um filtro específico.

A potência máxima de ruído é diferente da potência nominal, que indica a capacidade do alto-falante de suportar grande potência de entrada por um curto período de tempo, e seu tempo de teste é de apenas alguns segundos ou minutos. Geralmente, a potência máxima de ruído é de 2-4 vezes a potência nominal.

4. sensibilidade

A sensibilidade característica refere-se ao nível de pressão sonora medido em 1m na direção axial quando o alto-falante adiciona uma tensão de sinal de ruído rosa equivalente a 1W de potência na impedância nominal. Cada unidade de alto-falante deve ser basicamente a mesma na faixa de frequência responsável pela reprodução, para que todo o alto-falante tenha um equilíbrio entre alto, médio e baixo durante a reprodução. Especialmente para alto-falantes estéreo, as unidades usadas para os canais esquerdo e direito devem ser rigorosamente examinadas e combinadas. É necessário que a diferença entre os níveis de pressão sonora de saída das unidades usadas nos canais esquerdo e direito esteja dentro de mais ou menos 1 dB, caso contrário, a localização da imagem sonora será afetada.

5.Diretividade

A diretividade é usada para descrever a capacidade de um alto-falante de irradiar ondas sonoras em várias direções no espaço. É geralmente expresso pela curva do nível de pressão sonora em função do ângulo de radiação. A diretividade de um alto-falante está relacionada à frequência e, geralmente, não há diretividade óbvia em baixas frequências. Em frequências altas, devido ao curto comprimento de onda das ondas sonoras, a diretividade fica nítida; portanto, alguns alto-falantes organizam várias unidades de alta frequência em direções diferentes para melhorar a diretividade. A diretividade também está relacionada ao calibre do alto-falante. Geralmente, quando o calibre é grande, a diretividade também é nítida; quando o calibre é pequeno, a diretividade é ampla.

6.Distribuição

As distorções nos sistemas de alto-falantes incluem distorção de chirp, distorção de intermodulação e distorção transitória de intermodulação. As características de distorção de um alto-falante têm mais probabilidade de deteriorar as características do que um único alto-falante. Geralmente perto do ponto de cruzamento, a distorção aumenta bastante devido a um design ou depuração incorretos. A distorção harmônica é gerada principalmente em baixas frequências, especialmente perto de frequências de ressonância. A distorção harmônica mínima exigida para alto-falantes de alta fidelidade não é superior a 2%.