Oscar Hale, fizician eminent si inventator al tranzistorului cu efect de câmp, a început cercetările sale pe vorbitori de proiectare, nu prin teoria abstractă a modului în care vorbitorul trebuie să lucreze, și prin studierea caracteristicilor sistemului auditiv uman. Rezultatele unei astfel de cercetări intensive
a condus la descoperirea principiului pe care se bazează transformatorul Heil Air Motion.
Aplicarea acestui principiu în proiectarea difuzorului diafragmă, el a fost capabil să realizeze un progres revoluționar în rezolvarea problemelor fundamentale ale masei diafragmei, inerția și auto-rezonanță. În următorul document, descriem rezultatele cercetărilor efectuate de Dr. Hale și modul în care acestea au condus la dezvoltarea difuzorului Heil Air Motion Transformer.
Capacitatea de a distinge sunetele:
Funcția fundamentală a urechii este identificarea vocii pentru a face acest lucru posibil, iar aparatul auditiv a dezvoltat o abilitate extraordinară de a distinge sunetele. sursa de sunet unic, cum ar fi o voce îndepărtată, pot fi distinse de alte sunete, datorită concentrării ajutorului nostru audiere pe voce și zgomotul din cauza neglijenței sau a altor voci pe care noi nu vor să audă. Deoarece recunoașterea sunetului sau a vocii este aspectul cel mai important al auzului, urechea noastră este mai sensibilă la anumite aspecte ale sunetului, în timp ce în legătură cu alte aspecte, sensibilitatea la ureche nu este atât de dezvoltată. Aici vă arătăm importanța relativă pe care fiecare aspect al sunetului o are, modul în care fiecare aspect se referă la reproducerea muzicii și vă arătăm importanța relativă a designului și producției vorbitorilor.
Variații în volum (intensitate):
Urechea are o mică sensibilitate în "picăturile" din nivelul volumului sau în intensitatea relativă a diferitelor sunete care sunt auzite în același timp. Pentru difuzor, nivelele de sunet de ieșire (amplitudine) pe intervalul de frecvență reprezintă un criteriu valoros de lucru, dar pentru urechile noastre este mai puțin important. Urechile noastre sunt protejate de daune printr-o astfel de structură care le face relativ insensibile la schimbările de amplitudine. Diferența dintre amplitudinea șoaptă și cea normală nu este doar 1: 2 sau 1: 4, dar 1: 100000. Difuzarea relativă a diferitelor sunete, prin urmare, nu este foarte importantă pentru noi, deoarece urechea are capacitatea de a se adapta la diferite nivele. Acest lucru explică de ce zgomotul străzii nu intervine neapărat cu noi în conversație. Aceasta explică și de ce putem auzi cântăreața de operă, în ciuda faptului că nivelul sonor al orchestrei este de multe ori mai mare decât vocea.
Variații de variație versus variații ale amplitudinii:
Se presupune că cea mai mică modificare a amplitudinii pe care urechea o poate recunoaște este 1dB, ceea ce reprezintă o diferență de putere de 26%. În comparație cu sensibilitatea urechii la variații ale frecvențelor de 0,06%. Contrastante sensibilitatea urechii în raport cu amplitudinea variațiilor de frecvență de mare sensibilitate, este dificil de înțeles hobby Awesome difuzoare industrie variații de volum mic, în timp ce ignoră o schimbare clară 1 - 2 dB în domeniul de frecvență difuzor sau frecvență ridicată, ceea ce poate duce la o schimbare a membranei în cazul în care Valul sonor se propagă de-a lungul diafragmei.
Abilitatea de a localiza sunetele.
Abilitatea ascultătorului de a localiza sunetele devine posibilă datorită diferenței de fază (întârzieri de timp) care determină căi de sunet de la sursa sunetului la ureche. Urechile noastre sunt foarte sensibile la diferențele de fază. Acest lucru poate fi ușor demonstrat prin a cere unui prieten să-și închidă ochii. Apoi trebuie să luați cheile și să le scuturați lângă cap. Cu ochii închiși, el poate determina locația cheilor cu o precizie de 1o sau 2o. Dacă își întoarce capul 1 ° spre dreapta, urechea dreaptă se va deplasa înainte cu aproximativ 0,5 cm, iar urechea stângă se va deplasa și înainte. Împărțind 0,5 cm de viteza sunetului, rezultatul va fi de aproximativ 0,000015 secunde, indicând faptul că urechea poate recunoaște întârzieri de timp mai mici de 0,5 milisecunde. Această capacitate depinde de frecvență și este mai vizibilă în intervalul critic de 500-3000 Hz decât la frecvențe mai joase sau mai mari. În studiul său despre localizarea sunetului, dr. Heil a constatat că cea mai importantă informație, datorită căreia localizarea devine posibilă, este transferată în partea inițială a creșterii valului de sunet de intrare. Aceasta este "transparența", care începe un val de sunet complex. De aceea, viteza răspunsului diafragmei difuzorului este foarte importantă pentru redarea corectă și realistă a muzicii. Dacă diafragma difuzorului nu poate răspunde rapid și reproducerea acestei transparențe, sau dacă acesta denaturează, capacitatea ascultatorului de a recunoaște și de a localiza o sursă de sunet, este foarte redusă, și a redus foarte mult realism de a juca și de a asculta plăcere.
Probleme în construirea difuzoarelor
Rezonanța iluzorie a diafragmei:
Orice material solid vibrează atunci când lovește sau, cu alte cuvinte, dacă îl atingem, obținem un eșantion unic al caracteristicilor rezonante ale acestui material individual.
Dacă facem ca materialul să vibreze cu o anumită frecvență din cauza unor influențe externe, în plus față de această frecvență, introducem propria rezonanță.
În muzică, modelul acestor rezonanțe sau armonici este special pentru fiecare instrument, de exemplu, oboe (lemn) - chiar și atunci când instrumentele reproduc aceeași notă.
Această caracteristică este utilă în recunoașterea instrumentelor muzicale, dar în același timp reprezintă o dificultate majoră pentru constructorul de difuzoare, deoarece rezonanța iluzorie generată de diafragmă va distorsiona și masca semnalul muzical. Pentru a muta un volum mare de aer cu pierderi minime și pentru a oferi un răspuns rapid la transparență, diafragma trebuie să fie foarte ușoară. Cu toate acestea, dacă materialul diafragmei este foarte subțire și ușor, nu va fi suficient de rezistent la distorsiuni și la reproducerea propriului rezonant. Dacă există o deformare între regiunea centrală și margini, acest segment va vibra indiferent de semnalul muzical și va reproduce valuri în picioare sau vibrații sub formă de clopot, care sunt recunoscute drept distorsiuni. În plus, diafragma va stoca energia de rezonanță, iar când semnalul muzical este oprit, va continua să se deplaseze pentru a disipa această energie.
Vibrația continuă a diafragmei va absorbi (amortizează) creșteri bruște, ceea ce va afecta foarte mult calitatea reproducerii muzicale.
Încercările de a elimina rezonanța nedorită. De obicei, designerii incearca sa minimizeze rezonanța diafragmei în deschiderea de acoperire constau din cauciuc siliconic sau alt material (aceasta se numește „amortizare“) pentru a crește duritatea și pentru a preveni îndoituri. Cu toate acestea, materialul de amortizare, reducând rezonanța, adaugă greutatea diafragmei, ducând la o încetinire a vitezei de răspuns în forme complexe de undă muzicală. Capacitatea diafragmei de a muta în mod eficient aerul este, de asemenea, redusă, iar multe boxe cu o eficiență de 25% necesită o putere de câștig semnificativă pentru a oferi un volum adecvat de ascultare. Mai mult, atunci când diafragma este acoperită cu un material de amortizare, fibrele individuale se freacă reciproc în timpul vibrațiilor, iar energia generată este parțial transformată în căldură, care trebuie împrăștiată. Atunci când amplitudinea forței motrice este redusă, structura moleculară a materialului de amortizare se schimbă și mărește rezonanța și distorsiunea internă.
Diafragme mari și forță motrice diferențiată
S-au făcut eforturi pentru a minimiza în mod nedorit rezonanța diafragmei prin aplicarea unei forțe motrice mai uniform pe o suprafață mare a diafragmei. Difuzoarele electrostatice distribuie forța motrice pe un panou de plastic mare, flexibil, suspendat de structura de susținere.
Difuzoarele magnetostatice utilizează o forță de acționare diferențiată care este aplicabilă diferitelor zone ale diafragmei pentru a compensa variația flexibilității suprafeței sale. Totuși, atunci când o diafragmă plană sau conică este susținută la margini și vibrează, numai o parte a diafragmei se deplasează într-o direcție perpendiculară pe suprafața sa. Pe marginea exterioară, unde structura este suspendată, ea nu se poate mișca în același mod ca suprafața pe o parte să se extindă cu fiecare + sine de mișcare, în timp ce partea inversă va fi comprimată sau "înrăutățită" și invers. Astfel, întreaga diafragmă nu se va mișca complet ca solid, în același timp, va vibra ca o membrană flexibilă și va produce rezonanța proprie (efectul unei fierăstrău "cântând").
Studii pentru Heil A.M.T.
În calitate de fizician, Dr. Hale, în studiile sale, sa concentrat asupra modului în care natura a creat urechea umană. Studiul său sa concentrat asupra unor animale care ar putea reproduce sunete puternice, mai ales în comparație cu dimensiunile lor.
El a observat că multe păsări și insecte sunt capabile să producă sunete foarte înalte cu o singură mișcare de aripi sau un alt mecanism pentru producerea de sunete cu puțină energie. De exemplu, sunetul unui cricket cu aripile mici este audibil la o distanță mare. Aceste studii au condus Dr. Hale la formularea teoriei de bază a construcției diafragmei și ulterior la dezvoltarea lui Heil A.M.T. Air Motion Transformer.
Cum funcționează A.M.T.?
Caracteristica unică a HEIL A.M.T. care îl deosebește între ceilalți vorbitori, constă dintr-o diafragmă uimitor de lumină, care este un detaliu sub forma unui acordeon, la care sunt atașate benzi de aluminiu. Acest lucru face ca pliurile să se răspândească alternativ și să intre în contact cu clopotele cu aer, forțând un semnal muzical de la falduri și absorbând aerul din cealaltă parte. Mișcarea aerului este de cinci ori mai puternică decât mișcarea membranei, deci viteza ar trebui să fie de cinci ori mai mare. Masa totală în mișcare este de aproximativ 5 grame - deci avem un sistem de convertizor aproape perfect. Acest principiu poate fi ușor demonstrată prin luarea unei foi de hârtie DIN A 4 dimensiune 616 cm2, se îndoaie la mijloc de-a lungul lungimii, pentru a combina lungi capete împreună pentru a forma un spațiu deschis, cu o latură de 5 cm. Ne imaginăm că părțile superioare și inferioare ale structurii sunt închise și împreună se deplasează cu 2,5 cm. Cu o față frontală de 140 cm2, am mutat 770 cm de aer în comparație cu o diafragmă plană care se deplasează cu 350 cm de aer. Acum, transformarea noastră este 1: 2.2, făcând un triunghi (vedere de sus) într-o formă pătratică, am dublat transformarea la 1: 4.4. Aspectul ales al transformării cu Heil A.M.T. - 1: 5.3. (în funcție de adâncimea pliurilor și părțile expuse).
Spre deosebire de boxele conventionale a caror diafragma este mutat numai aer direct proporțional cu propria mișcare cu inerție moștenită. A.M.T. crește (transformatele) mișcarea factorului aer de 5,3 (cu un mene greutate totală de 1 gram), și, prin urmare, acest sistem se numește respectiv „AIR MOTION TRANSFORMER“ - TRANSFORMER AIR TRAFFIC
Rezonanța iluzorie a diafragmei
Construcția diafragmelor Heil A.M.T. conduce la utilizarea inutilă a unui material de amortizare cu toate efectele neterminale atunci când forța motrice este omogenă.
În Heil A.M.T. forța motrice este aplicată pe întreaga suprafață a diafragmei solide structurale, datorită benzilor conductoare din folie de aluminiu.
Abilitatea de a muta efectiv aerul
Pantele diafragmei A.M.T. Aerul este condus cu o viteză de 5,3 mai mare decât a lui proprie.
"Raportul de transformare" - 1: 5,3 ca rezultat, deplasează aerul cu 430% mai rapid decât difuzoarele tradiționale, ceea ce dă A.M.T. eficiență ridicată și factor de rezonanță foarte scăzut de 300 Hz pentru un dispozitiv mare și 650 Hz pentru o unitate mică.
Dacă aerul poate circula liber pe partea din spate a aparatului A.M.T. veți găsi o dispersie de aproape 360 de grade. Motivul pentru aceasta este că presiunea aerului în creuzetul central va împinge aerul în lateral, ceea ce creează din nou anti-presiune și următoarea împăturire va împinge aerul chiar mai departe în lateral. Având un model de fază aproape perfect, difuzorul va putea radia ca un instrument, la 360 de grade. Mulți producători au încercat să realizeze acest lucru prin adăugarea mai multor șoferi, în special la frecvențe înalte, dar au întâmpinat din nou probleme de fază.
Dacă te uiți atent la Kithara, Syrinx și Aulos, vei vedea că A.M.T. situat foarte aproape de woofer, woofer-ul și AMT au o suprafață de radiație. Veți găsi că, de fapt, vă uitați la difuzoarele sursei punctului critic.
Ne-ar dori să se introducă pe piață pătrat vorbitor elegant, care de mult pentru a face viața mai ușoară și ar rezolva problemele de marketing si design, dar apoi ne-ar fi renunțat la producători vorbitori ai societății, care utilizează un design avansat al AMT. Motivele pentru aceasta sunt diverse:
1) Coerența fazelor dintre A.M.T. și woofer, merge peste 650 Hz la "Kithara" respectiv la 1000 Hz cu Aulos și Syrinx.
2) Deoarece wooferul din Kithara 10 ", vă puteți aștepta ca acesta să fie direct în dispersia sunetului la aproximativ 700 Hz, ceea ce înseamnă că frecvențele de mai sus vor fi direcționate către tavan. Deoarece încrucișările apar la aproximativ 450 Hz, aceasta înseamnă că obțineți o parte a sunetului woofer la 700 Hz, iar la 900 Hz va fi cu 12 dB mai mic decât A.M.T. De fapt, putem obține interferențe de fază în acel interval de frecvență, în timp ce cu A.M.T. acest lucru poate fi evitat în mod discret. Acest lucru se aplică Syrinx și Aulos la aproximativ 1200 Hz. (Woofer de 6 ")
3) Arborele joacă un rol important în reproducerea basului, deci folosim trei tipuri diferite de lemn în toate cele trei aparate, în dimensiune, material și densitate. Acest lucru ne permite să realizăm trei vârfuri de rezonanță mai mici, dar nu o mare rezonanță. Aceste studii au fost cele mai recente studii ale lui Oscar. De fapt, fie că este vorba de producția de piane, de viori sau de instrumente de suflat, aceste materiale joacă un rol foarte important. În producția de instrumente muzicale, importanța este că chiar contează unde au crescut copacii. De pildă, pentru piane, pini foarte bine adaptați, care cresc în Elveția la o altitudine de 800 - 1000 de metri deasupra nivelului mării.
4) Peste Syrinx, am lucrat mai mult de un an, dezvoltând diferite dulapuri, folosind diferite tipuri de arbori și densitatea lor, înainte de a decide să începem producția.
Cum să gestionați difuzoarele Heil
Am folosit numeroase combinații diferite pentru a controla aceste vorbitori și, așa cum sa spus în revista italiană "Kithara", este ușor de gestionat, dar este greu de înșelat.
Difuzoarele Heil sunt suficient de sensibile la cabluri, ceea ce înseamnă că informațiile mai relevante pe care le recepționează dispozitivul vor avea o mai bună redare. Am mers atât de departe încât să producem propriile noastre cabluri - MDM Ace, care sunt parțial utilizate ca un amestec intern de difuzoare. De asemenea, am folosit conectori diferiți, chiar și atunci când a existat o diferență semnificativă în redare.
Kithara va juca foarte bine pe un amplificator triod, datorită eficienței sale ridicate - 94 dB. Dar, în același timp, puteți utiliza un amplificator tranzistor de bună calitate pentru a obține rezultate uimitoare.
Aulos va juca foarte bine cu amplificatoare de tuburi, dar va trebui să căutați dispozitive de aproximativ 20 - 30 W rms, dacă doriți să atingeți un nivel bun al presiunii acustice. De asemenea, aceste dispozitive vor funcționa bine cu amplificatoarele de tranzistor.
Syrinx, fiind o creație oarecum modernă, nu va juca bine și cu amplificatoare de tub, deoarece basul are nevoie de un control mai bun, dar în majoritatea cazurilor un amplificator de tranzistor bun va depăși amplificatorul tubului.
Ați observat că toate cele trei dispozitive beneficiază de forma "bi-wire" sau chiar mai bună de dublă amplificare.
Aranjamentul difuzoarelor este destul de simplu datorită caracteristicilor acestora. totuși, acestea ar trebui să fie amplasate la 30 cm de peretele din spate și să aibă un spațiu de 30 cm pentru aer. Motivul pentru aceasta este că veți primi o anumită reflectare a sunetului, care va interfera cu emisia directă de sunet.
Trimiteți-le prietenilor: