Home-theater-designers
Enhver, der har været i lyd et stykke tid, har sandsynligvis udviklet en præference for en bestemt højttalerstil og en bestemt driverkonfiguration. Denne præference kan være baseret på personlig erfaring, udtalelse fra en betroet korrekturlæser, teknisk viden eller måske endda nogle bestræbelser på DIY højttaleropbygning. Der er faktisk mange måder at opbygge en god højttaler på, og der er bestemt plads til personlig smag. Alligevel er jeg ofte overrasket over, hvor lidt de fleste mennesker (selv nogle, der er dybt involveret i lyd) virkelig forstår, hvad det betyder for forskellige driverkonfigurationer.
Meget af dette forklares i Kogebogen til højttalerdesign . Da jeg først læste LDC for 20 år siden, øgede det sandsynligvis min forståelse af, hvordan højttalere fungerer i en størrelsesorden. Det, jeg præsenterer her, er meget mindre teknisk. Jeg opfordrer alle audiofiler og anmeldere til at grave dybere ved at hente en kopi af LDC, som nu er i sin syvende udgave, og som er skrevet af Vance Dickason, redaktør for Voice Coil-magasinet og en af verdens mest erfarne højttalerdesignere.
For at forstå hvorfor nogle driverkonfigurationer fungerer bedre end andre i visse situationer, er det vigtigt at forstå et par generelle principper:
1) Alt andet lige, jo større diameteren på en driver er, desto lavere er frekvensen, den kan afspille, og jo mere vanskeligt har den at gengive høje frekvenser. Igen er det et generelt princip, kun sandt når alle andre ting er ens.
2) Dispersionen af en driver (den jævnhed, hvormed den spredes lyd i alle retninger) er for det meste en funktion af dens diameter - eller, i tilfælde af ovale eller rektangulære drivere, deres vandrette og lodrette dimensioner. En god tommelfingerregel er, at en førers spredning begynder at indsnævres (eller 'stråle') ved frekvensen, hvis bølgelængde svarer til førerdimensionen. For at beregne dette divideres 13.512 (lydens hastighed i tommer ved havoverfladen) efter førerens effektive udstrålingsområde. For eksempel begynder en 6,5-tommer bashøjttaler med en effektiv udstrålingsdiameter på fem tommer (målt fra surroundens top til den modsatte top) at stråle ved ca. 2.702 Hz eller 13.512 divideret med fem.
Dispersion er vigtig, fordi den giver en højttaler en stor, åben, naturlig lyd. Hvis en højttalers spredning er dårlig, ser det ud til, at lyden kommer fra højttalerboksen i stedet for fra en rigtig sanger eller et instrument. Dårlig spredning i mellemklassen kan også skabe 'kuppede hænder' farve i stemmer, som om sangere havde hænderne kuppede rundt om munden.
Du har måske allerede fundet ud af, hvad det største dilemma i højttalerdesign er: Jo mindre driveren er, jo bredere er dens spredning (se målingstabellen nedenfor, klik på billedet for at se den i et større vindue), jo mindre er driveren, jo mindre kan den håndtere lave frekvenser. Lidt mere kontemplation kan føre til erkendelsen af, at 'enklere er bedre' sjældent gælder for højttalere. Jo enklere højttaleren er, desto mere sandsynligt er det at have en kombination af ujævn frekvensrespons, dårlig spredning, mangel på bas- og / eller diskantrespons og / eller høj forvrængning.
Lad os overveje fordele og ulemper ved nogle af de mest populære højttalerdriverkonfigurationer. Én bemærkning: Der er utallige faktorer, der påvirker højttalerens ydeevne, herunder driverdesign og -materialer, kabinetdesign og -materialer, kabinetbasbelastning, crossover-skråninger osv. Disse er dog uden for anvendelsesområdet for denne artikel, der specifikt beskæftiger sig med driverkonfigurationer. For en mere grundig forståelse af højttalernes indre funktion, se Loudspeaker Design Cookbook eller et andet dybtgående opslagsværk.
Envejs (enkelt driver, fuld rækkevidde)
Nogle audiofiler og korrekturlæsere graverer til design med en enkelt driver, fordi de mener, at eliminering af crossover-kredsløbet for at opdele lydsignalet i bas og diskant giver større lydfri renhed. Problemet er, at dette koster en pris, som ofte er ekstrem. Større drivere med fuld rækkevidde har ujævn højfrekvensrespons og ekstremt dårlig spredning i diskanten. Mindre drivere med fuld rækkevidde, som den 3,5-incher, der blev brugt i Role Audio Sampan FTL-højttaleren for nylig gennemgået her , kan have en ret jævn diskantrespons og endda spredning op til et sted mellem 5 og 7,5 kHz, så de kan lyde godt - men fordi disse driveres resonansfrekvenser har en tendens til at være 100 Hz eller højere, vil de tilbyde ringe eller ingen basrespons . Sammenlignet med en anstændig en-tommer tweeter vil deres diskant-respons ikke være så glat, og deres spredning vil ikke være så bred.
Når det er sagt, i billige produkter er drivere med fuld rækkevidde undertiden det bedste valg. Jeg kan med glæde huske de flotte lydeffektive Cambridge SoundWorks-systemer designet af den legendariske Henry Kloss, der indeholdt 2,5- eller tre-tommer fuldrange-højttalere i terningformede kabinetter, forstærket af et billigt, men effektivt båndpas basmodul. Jeg har mange gange rådgivet producenter af billige soundbars til at bruge enkeltdrivere i fuld rækkevidde i stedet for separate bashøjttalere og diskanthøjttalere til disse priser. Det er næsten umuligt at finde en anstændigt lydende tweeter og at inkludere et passende crossover-kredsløb.
Højttalere med små drivere med fuld rækkevidde, som Sampan FTL eller Kvart & Bolge Sound Sommeliers (vist her) har deres charme og leverer ofte dødflad respons og smukt konsistent spredning fra det nedre mellemområde gennem den nederste diskant, hvilket oversættes til glat og naturlig stemmegengivelse. De lyder dog ikke så luftige eller rummelige som en højttaler med en typisk en-tommer tweeter, og de spiller ikke rigtig højt eller leverer meget bas. Men de kan suppleres med en subwoofer.
Jeg kan ikke se, hvordan højttalere, der bruger større enkeltdrivere, kan betragtes som high-fidelity-produkter. Nogle audiofiler kan lide dem, men efter hvad jeg kan fortælle, er deres tiltrækning mere filosofisk end musikalsk. Frekvensrespons og dispersionsanomalier, som disse højttalere introducerer, er lette at høre og måle, så der er efter min mening ingen troværdig måde at kalde deres lyd naturlig eller neutral på. Nogle af disse højttalere tilføjer en super-tweeter for mere udvidet diskantrespons, men deres samlede frekvensrespons vil stadig være uslebne og deres spredning i den nederste diskant og øverste mellemregion.
hvordan man initialiserer ssd windows 10
Der er også elektrostatiske og magnetoplanare panelhøjttalere i fuld rækkevidde, som dem, der er fremstillet af henholdsvis MartinLogan og Magnepan. Dette er en helt anden sag, fordi de udstråler lyd baglæns og fremad, hvilket hjælper med at modvirke spredningsproblemer forårsaget af panelernes store udstrålende overflader. Mange af disse højttalere bruger buede paneler til at udvide deres spredning. De kan ikke levere dyb bas ved høje lydstyrker eller den slags fokuseret billeddannelse, som en god dynamisk (dvs. cones'n'domes) højttaler kan producere, men stadig mange audiofiler og korrekturlæsere anser disse højttalere for at være blandt de bedste tilgængelige pris.
To-vejs (woofer / tweeter)
Højttalere, der kombinerer en enkelt bashøjttaler og en enkelt diskanthøjttaler, er de mest almindelige, og nogle audiofiler og korrekturlæsere anser dem for at være de bedste, idet de ofte citerer 'enklere er bedre' -maksimum. Endnu en gang gælder denne opfattelse ikke. Ja, tovejshøjttalere er typisk enklere end trevejsmodeller, men denne enkelhed kræver et kompromis, der har tendens til at forekomme ved frekvenser mellem to og fire kHz, hvor øret er mest følsomt.
Problemet med tovejshøjttalere opstår i crossover-punktet, hvor frekvensen lyden afgives fra wooferen til diskanten. Som vi diskuterede ovenfor, jo større woofer, jo mere begynder dens spredning at indsnævres ved højere frekvenser. Så når du går fra mellemområdet til diskanten, indsnævres spredningen, når den nærmer sig krydsningspunktet, og åbner derefter bredt igen, når lyden overgår til tweeter, som typisk er en eller 0,75 inches i diameter og således spreder lyden bredt op i den øverste oktav af diskant (mellem 10 og 20 kHz).
En løsning er at bruge en mindre bashøjttaler, i hvilket tilfælde du ofrer basrespons. Eller du kan flytte overgangspunktet lavere, så wooferen ikke er aktiv ved høje frekvenser. Men så begynder du at lægge overdreven stress på tweeteren, som sandsynligvis ikke har nok strålingsområde eller udflugt (front-to-back bevægelse) til at gengive de lavere frekvenser.
Naturligvis har mange højttalerdesignere gjort dette kompromis med succes, fordi der er utallige tovejshøjttalere, der lyder godt. Med et par undtagelser foretrækker jeg tovejshøjttalere med en-tommer diskanthøjttalere og bashøjttalere, der ikke er større end 5,25 tommer, med delepunkter ned omkring 2,2 kHz eller deromkring. Naturligvis kan enhver tovejshøjttaler suppleres med en subwoofer.
Der er dog to undtagelser her. For det første er, at nogle højfrekvente drivere har tilstrækkelig respons ned i mellemområdet, at de sikkert kan krydses over til en bashøjttaler ved en lavere frekvens, typisk mellem 800 Hz og 1,5 kHz. Disse inkluderer horn diskanthøjttalere ved hjælp af kompressionsdrivere (ikke kuppel diskanthøjttalere med en hornformet bølgeleder), nogle bånd diskanthøjttalere og elektrostatiske og magnetoplanære paneler. Derfor fungerer tovejsdesign godt i f.eks. Hornhøjttalere fra JBL og Klipsch samt tovejs elektrostatiske højttalere fra MartinLogan.
Den anden undtagelse er, at store bashøjttalere med lav bevægelig masse og høj følsomhed kan producere naturligt klingende mellemområde og kan krydses over ved relativt høje frekvenser. Ofte vil wooferen have en plisseret surround (den del, der forbinder keglen til kurven) i stedet for den mere almindelige halvrulle-surround. Med en af disse kan du få lyd i fuld rækkevidde fra en tovejs. Eksempler inkluderer JBL M2 professionelle skærme (vist her) og DeVore Fidelity Orangutan-højttalere .
Trevejs (woofer / mellemområde / tweeter)
De fleste af de højttalerdesignere, jeg kender, betragter et trevejsdesign som det bedste valg. Et trevejsdesign giver dig fordelen ved de små fuldhøjttalere, der er beskrevet ovenfor: dødfrekvensfrekvensrespons og ensartet spredning gennem det meste af vokalområdet. Det skyldes, at delepunkterne normalt er mellem 300 og 600 Hz mellem basenheden og mellemområdet og 2,8 til fire kHz mellem mellemområdet og diskantenheden. Du får den brede spredning af en en- eller 0,75 tommer tweeter uden bekymringer om tweeterforvrængning eller -fejl. Designeren kan også bruge en større bashøjttaler (eller to eller tre) for at få dybere basrespons. En veldesignet trevejshøjttaler kan levere høj effekthåndtering, ekstremt naturlig lyd uden store tonale balanceafvigelser og målt ydeevne, der er tæt på perfekt.
Det betyder ikke, at trevejshøjttalere er perfekte på alle måder. Højttalere, der bruger en mellemstoredriver, der er i samme størrelse eller bare lidt mindre end basen, er almindelige, de spiller højere end højttalere med mindre mellemstore drivere, men de leverer typisk ikke den konsekvent brede mellemstore spredning. Jeg har også hørt nogle trevejshøjttalere, hvor mellemtonedriveren blev krydset over til en stor bashøjttaler med for høj frekvens, hvilket får stemmer til at lyde unaturligt oppustede, fordi de kommer fra en stor bashøjttaler.
Det er også svært at lave en trevejshøjttaler til en lav pris. Designeren skal tilføje mellemstationsdriveren, en separat intern kabinet til mellemstedsdriveren, en større kabinet samlet og typisk to eller tre ekstra induktorer, to eller tre ekstra kondensatorer og en ekstra modstand. Multiplicer prisen på disse ekstra dele med fem eller seks gange for at få stigningen i detailprisen, og tilføj derefter lidt mere til dyrere forsendelse, og du begynder at forstå, hvorfor der er få trevejshøjttalere, der er under $ 400 pr.
En almindelig variant på trevejshøjttaleren er to-og-en-halvvejs højttaleren. Dette anvender normalt en tweeter og to eller tre matchende bashøjttalere. Den bashøjttaler, der er tættest på tweeteren, krydses som normalt over på tweeteren. Wooferne under den er lavpasfiltreret, typisk ved 300 til 800 Hz, så de forstærker basudgangen på den øverste bashøjttaler, men forbliver for det meste uden for mellemområdet. Hvis du kørte alle bashøjttalerne parallelt og krydste dem over til tweeter, ville de forstyrre hinanden i mellemområdet og producere vertikalt smalle lydstråler (kaldet 'lober') ved bestemte frekvenser. Mens to-og-en-halvvejs-design giver dig mere bas end sammenlignelige tovejs-modeller, udgør de stadig de samme udfordringer som tovejshøjttalere, når det kommer til at vælge det rigtige crossover-punkt mellem basenheden og tweeter.
Fire og mere
Når du kommer ind i modeller med højere priser, bliver fire- og femvejshøjttalere almindelige. For det meste er dette dybest set trevejsmodeller med en stor bashøjttaler tilføjet til dybere bas. De har alle fordelene ved trevejsmodeller med endnu mere bas, men til højere omkostninger. Et firevejs design er især gavnligt for højttalere med første ordens delefilter på grund af de stammer, de lægger på deres chauffører.
Jeg har lige skrabet overfladen af dette emne her, og jeg opfordrer dig til at lære mere om det ved at læse LDC eller en anden god referencebog om højttalere.
gratis vækkeur -app til Android
Yderligere ressourcer
• Førsteordens delefilter: Panacea eller problem? på HomeTheaterReview.com.
• Fordele og ulemper ved flere subwoofere på HomeTheaterReview.com.
• Sådan vælges en subwoofer til Surround Sound eller Stereo på HomeTheaterReview.com.