O que constitui um bom orador?
Para ser mais preciso, devemos chamar" falantes" um sistema de alto-falantes. É um sistema composto por alguns transdutores, um divisor de frequência, um gabinete e algumas peças adicionais.
O projetista do sistema de alto-falantes deve compreender as complexas interações entre os componentes do sistema de alto-falantes.
A montagem de peças boas não garante um bom sistema. (Observação: no próximo artigo, irei me referir ao sistema de alto-falantes simplesmente como alto-falante.)
Se uma palavra deve ser usada para descrever o processo de design do alto-falante, acho que o termo" compensação" é o mais adequado. Porque há uma compensação entre o desempenho do alto-falante e o custo final.
É por isso que é difícil para nós comparar alto-falantes de diferentes fabricantes. Se você apenas olhar para um determinado índice de desempenho (como potência nominal), um determinado alto-falante pode ter uma aparência melhor. Mas quando consideramos o desempenho geral do sistema de alto-falantes, ele pode ser ligeiramente inferior.
Por que alguns alto-falantes são muito mais caros? Para entender melhor este problema, vamos' dar uma olhada nos componentes do alto-falante.
A verdade sobre o transdutor
O transdutor é o coração do alto-falante. Esses transdutores convertem energia elétrica em energia sonora. A maioria dos transdutores de reforço de som são transdutores de pistão.
Comparado com os transdutores pesquisados e produzidos no início do século passado, o design moderno basicamente não mudou muito no princípio de funcionamento. Com o desenvolvimento da tecnologia, surgiram materiais melhores, com peso leve e baixo custo. No entanto, o princípio do som do alto-falante é basicamente a vibração das moléculas de ar ao redor através do movimento do pistão.
Não há transdutor que possa fornecer a energia necessária para ouvir em toda a faixa de frequência. Portanto, a maioria dos alto-falantes é projetada com frequência de duas ou três vias, com transdutores de baixa frequência, média e / ou alta frequência dedicados integrados.
Comparado com o design de duas vias, o design de três vias requer mais transdutores, portanto, o design de três vias é mais caro.
Parte muito importante do design da estrutura da bacia
O processo de projeto da estrutura da bacia é um fator importante que afeta o preço dos transdutores de baixa frequência. A moldura da bacia do alto-falante feita pelo processo de estamparia tem um custo menor devido ao seu processo de fabricação simples e ao baixo consumo de matéria-prima. A estrutura do alto-falante feita de processo de fundição tem menos probabilidade de ser deformada devido à vibração do cone.
Ao mesmo tempo, em comparação com a estrutura da bacia do tipo estampagem, a estrutura da bacia do tipo fundido é maior em qualidade e peso e, correspondentemente, o custo de produção também é mais alto. Como a maior parte da energia elétrica carregada no transdutor é consumida na forma de energia térmica, podemos otimizar seu desempenho melhorando o desempenho de dissipação de calor.
A seleção do material do cone deve pesar sua qualidade, resistência e custo. Embora tenhamos sido capazes de usar alguns materiais especiais (materiais esotéricos) para fazer cones de alto-falante, os materiais de papel ainda são os mais comumente usados, porque é uma boa escolha depois de pesar vários atributos. O custo de um transdutor de baixa frequência é provavelmente entre dezenas de dólares a centenas de dólares.
A motivação de design dos designers de sistemas de alto-falantes determina o material do cone que eles escolhem. Se houver restrições de preço e custo, eles escolherão uma unidade com um custo menor. Se for para buscar maior qualidade e desempenho, eles tenderão a escolher modelos de unidades de preços mais altos.
A unidade de frequência média e a unidade de alta frequência do alto-falante do sistema de reforço de som geralmente adotam o design de carga da buzina. Embora a carga da buzina forneça altos níveis de pressão sonora, ela também pode controlar o padrão de radiação do som. O chifre pode ser feito de vários materiais, incluindo madeira, metal, fibra de vidro e plástico.
O chifre de plástico ABS é mais comumente usado devido ao seu baixo custo, peso leve e produção simples. O chifre de fibra de vidro é mais forte, mas como é difícil de fazer, o custo aumenta proporcionalmente. O tamanho da buzina de baixa frequência é grande, então materiais de madeira são usados com frequência.
O driver da buzina (transdutor) desempenha um papel fundamental no sistema de alto-falantes. Os drivers Piezo com custo relativamente baixo ou drivers de compressão podem ser usados no projeto de cargas da buzina. Os alto-falantes cônicos também podem ser usados como drivers de buzina.
O driver de compressão é a melhor escolha para amplificação de frequências intermediárias e altas. Os drivers de compressão são superiores aos drivers piezoelétricos de baixo custo devido à sua maior eficiência e fidelidade.
A estrutura magnética do transdutor também é um fator importante que afeta o custo. A grande estrutura do ímã pode gerar uma densidade de campo magnético maior (geralmente equivalente a uma maior eficiência), o que aumentará o peso do ímã de acordo. Este tipo de estrutura magnética deve ter uma estrutura de bacia fundida como suporte antes de poder ser usado. Elementos de terras raras, como o neodímio, requerem apenas uma pequena parte do neodímio para gerar um campo magnético mais forte em comparação com os materiais magnéticos tradicionais. O neodímio também é o mais caro dos materiais magnéticos comumente usados.
Alguns fabricantes de alto-falantes produzirão seus próprios transdutores. Isso permite que eles controlem melhor a cadeia de suprimentos e otimizem o desempenho dos componentes em um sistema de alto-falantes específico.
A maioria dos fabricantes de alto-falantes considera os fabricantes OEM seus fornecedores de transdutores. Os OEMs são muito eficientes na produção, porque é nisso que eles são bons. A maioria dos fabricantes OEM produz e vende transdutores de uso geral para clientes regulares. Ao mesmo tempo, eles também executam designs patenteados de acordo com as especificações dos fabricantes de alto-falantes.
Divisor vital
Embora a função do crossover não tenha sido levada a sério, o crossover é indiscutivelmente a parte mais difícil do design do alto-falante. A principal tarefa da divisão de frequência é limitar a banda do sinal transmitido para cada transdutor, e o transdutor só funciona dentro da faixa de frequência onde pode ser convertido em energia sonora. Em princípio, o divisor de frequência é equivalente ao sistema de transmissão de um carro.
Quando você acelera suavemente o carro de 0 a 60 mph, um bom sistema de transmissão pode fazer as rodas girarem mais rápido (frequência aumentada). A mudança de marcha deve ser natural, suave e perfeita. Um bom projeto de divisor de frequência deve ser o mesmo. Ele pode fazer uma transição suave entre baixa frequência, média frequência e alta frequência.
O divisor de frequência passiva, por outro lado, é uma rede de filtros composta por dispositivos elétricos passivos, como resistores, capacitores e indutores. Pré-fabricados de uso geral produzidos em massa podem ser usados como divisores de frequência passivos, mas no final, o divisor de frequência deve ser otimizado de acordo com seu transdutor correspondente. Este trabalho é melhor executado por um engenheiro de design.
Alguns divisores de frequência serão montados na placa de circuito impresso (PCB). Esta instalação não é apenas simples e bonita, mas também fácil de produzir em massa, o que reduzirá os custos de produção. Este método de instalação é muito adequado para aplicações de baixo consumo de energia, mas se o driver estiver sobrecarregado, a placa de circuito impresso será danificada devido ao superaquecimento.
A placa de circuito impresso (PCB) também pode entortar ou quebrar devido à indutância excessiva. É por isso que muitos fabricantes insistem no design de fio rígido do divisor de frequência (fio rígido). O projeto da conexão rígida deve ser concluído manualmente e o efeito de aparência após a conclusão geralmente não é muito bom. Mas, em comparação com um divisor de PCB, um divisor de design com fio é mais robusto (e mais caro).
Alguns sistemas de alto-falantes não possuem crossover embutido. Este tipo de sistema de alto-falantes é acionado por equipamento de processamento eletrônico profissional. Depois que o sinal é enviado ao amplificador de potência para completar o processo de processamento do sinal, nós o chamamos de sistema de alto-falantes crossover ativo.
Em teoria, tal projeto deveria ser capaz de economizar o custo de produção do próprio alto-falante (menos componentes), mas este tipo de alto-falante requer um processador externo quando o sistema é construído, e ainda mais canais de amplificador de potência, então o custo final tende para ser mais alto. Comparados com alto-falantes crossover passivos, os alto-falantes crossover ativos podem fornecer maior fidelidade e maior nível de pressão sonora (SPL).
No entanto, em comparação com o design crossover ativo, um alto-falante com design crossover passivo de alta qualidade pode fornecer excelente qualidade de som a um custo total mais baixo e é relativamente simples de conectar e depurar.
Caixa
O gabinete do alto-falante e sua estrutura também são fatores importantes que afetam o preço dos alto-falantes. O gabinete deve ser muito forte e robusto. A própria caixa vibratória é um transdutor, que irá interagir com outros transdutores e reduzir o desempenho de todo o sistema. Uma caixa robusta requer muita qualidade, muitas costelas ou ambos. O preço é o peso do gabinete.
O concreto é uma boa escolha como material da caixa, mas só é adequado para sistemas de subwoofer personalizados. O painel de fibra de média densidade (MDF) também é um material mais adequado para a confecção de gabinetes. A placa de fibra de média densidade tem alta densidade e baixo custo, mas o material em si é muito pesado e é fácil de dobrar depois de úmido.
Caixas de aglomerado têm baixo custo, mas devem ser evitadas ao máximo. O compensado é mais leve e mais resistente do que o MDF, mas há lacunas entre as camadas. O contraplacado de bétula do Báltico é a melhor escolha para o material do gabinete (mais de 11 camadas e não há espaços entre as camadas), mas também é a madeira mais cara na produção de alto-falantes.
O material compósito tem alta resistência e baixo peso, mas o custo é alto. A fibra de vidro tem alta rigidez e é resistente às intempéries, mas por ser difícil de fabricar, o custo é superior ao da madeira e do plástico.
Nos últimos anos, o plástico moldado tornou-se gradualmente um gabinete de alto-falante comumente usado. A caixa moldada tem um peso pequeno e pode ser processada para torná-la à prova de intempéries. Após anos de produção em massa, o alto custo do molde original pode ser diluído. Este tipo de estrutura de gabinete é muito prático para alto-falantes com gabinetes menores, mas os alto-falantes com gabinetes grandes requerem materiais mais rígidos.
Os alto-falantes que são içados acima do auditório devem ter peças de suspensão especiais (pontos de suspensão). E deve passar por um pull test (teste de tração) para garantir a firmeza e segurança da caixa e peças penduradas.
Não há grande diferença na aparência entre alto-falantes montados no teto e alto-falantes montados no chão e alto-falantes montados em pilar. No entanto, os alto-falantes montados no teto têm requisitos mais elevados para a estrutura do gabinete, suporte para suspensórios e testes, portanto, o custo costuma ser muito mais alto.
