Home-theater-designers
Alle som har vært i lyd en stund har sannsynligvis utviklet en preferanse for en bestemt stil av høyttalere og en viss driverkonfigurasjon. Denne preferansen kan være basert på personlig erfaring, mening fra en pålitelig anmelder, teknisk kunnskap, eller kanskje til og med litt innsats for DIY høyttalerbygging. Det er faktisk mange måter å bygge en god høyttaler på, og det er absolutt plass til personlig smak. Likevel blir jeg ofte overrasket over hvor lite folk (til og med noen som er dypt involvert i lyd) virkelig forstår om ytelsesimplikasjonene til forskjellige driverkonfigurasjoner.
Mye av dette er forklart i The Loudspeaker Design Cookbook . Da jeg først leste LDC for 20 år siden, økte det sannsynligvis min forståelse av hvordan høyttalere fungerer i en størrelsesorden. Det jeg skal presentere her er mye mindre teknisk. Jeg oppfordrer alle lydfiler og anmeldere til å grave dypere ved å plukke opp en kopi av LDC, som nå er i sin syvende utgave, og som er skrevet av Vance Dickason, redaktør av magasinet Voice Coil og en av verdens mest erfarne høyttalerdesignere.
For å forstå hvorfor noen driverkonfigurasjoner fungerer bedre enn andre i visse situasjoner, er det viktig å forstå et par generelle prinsipper:
1) Alt annet likt, jo større diameteren på en driver er, desto lavere frekvenser kan den spille, og jo vanskeligere har den å reprodusere høye frekvenser. Igjen, det er et generelt prinsipp, bare når alle andre ting er like.
2) Spredningen av en driver (jevnheten som den sprer lyd i alle retninger) er for det meste en funksjon av dens diameter - eller, i tilfelle ovale eller rektangulære drivere, deres horisontale og vertikale dimensjoner. En god tommelfingerregel er at en førers spredning begynner å smalne (eller 'stråle') ved frekvensen hvis bølgelengde tilsvarer førerdimensjonen. For å beregne dette, del 13.512 (lydhastigheten i tommer på havnivå) med det effektive utstrålingsområdet til sjåføren. For eksempel begynner en 6,5-tommers bashøyttaler med en effektiv utstrålingsdiameter på fem tommer (målt fra surround-toppen til den motsatte toppen) å stråle ved omtrent 2 702 Hz, eller 13 512 delt på fem.
Dispersjon er viktig fordi den gir en høyttaler en stor, åpen, naturlig lyd. Hvis en høyttalers spredning er dårlig, vil det virke som om lyden kommer fra høyttalerboksen i stedet for fra en ekte sanger eller et instrument. Dårlig spredning i mellomtone kan også skape 'kuppede hender' -farging i stemmer, som om sangere hadde kuppet rundt munnen.
Du har kanskje allerede funnet ut hva det største dilemmaet i høyttalerdesign er: Jo mindre driveren er, desto bredere er dens spredning (se målingstabellen nedenfor, klikk på bildet for å se den i et større vindu), jo mindre er driveren, jo mindre kan den takle lave frekvenser. Litt mer kontemplasjon kan føre til erkjennelsen av at 'enklere er bedre' sjelden gjelder i høyttalere. Jo enklere høyttaleren er, desto mer sannsynlig er det å ha en kombinasjon av ujevn frekvensrespons, dårlig spredning, mangel på bass og / eller diskantrespons og / eller høy forvrengning.
La oss vurdere fordeler og ulemper med noen av de mest populære konfigurasjonene av høyttalerdrivere. Én merknad: Det er utallige faktorer som påvirker høyttalerytelsen, inkludert driverdesign og -materialer, kabinettdesign og materialer, kabinettbasbelastning, crossover-skråninger osv. Imidlertid er de utenfor omfanget av denne artikkelen, som spesielt omhandler driverkonfigurasjoner. For en grundigere forståelse av det indre arbeidet til høyttalere, sjekk ut Loudspeaker Design Cookbook eller et annet grundig oppslagsverk.
Enveis (enkelt driver, full rekkevidde)
Noen audiofiler og anmeldere graverer til design med en driver, fordi de mener at eliminering av crossover-kretsen for å dele lydsignalet i bass og diskant gir større lyd. Problemet er at dette koster en pris, som ofte er ekstrem. Større drivere med full rekkevidde har ujevn høyfrekvensrespons og ekstremt dårlig spredning i diskanten. Mindre drivere med full rekkevidde, som 3,5-tommeren som ble brukt i Role Audio Sampan FTL-høyttaleren nylig gjennomgått her , kan ha en ganske jevn diskantrespons og til og med spredning opp til et sted mellom 5 og 7,5 kHz, slik at de kan høres bra ut - men fordi disse drivernes resonansfrekvenser pleier å være 100 Hz eller høyere, vil de tilby liten eller ingen bassrespons . Sammenlignet med en anstendig diskant på en tomme, vil diskantresponsen ikke være like jevn, og spredningen vil ikke være så bred.
Når det er sagt, i lavprisprodukter er drivere med full rekkevidde noen ganger det beste valget. Jeg husker med glede de flott lydeffektive Cambridge SoundWorks-systemene designet av den legendariske Henry Kloss, som inneholdt 2,5- eller tre-tommers full-range høyttalere i kubeformede kabinetter, forsterket av en billig, men effektiv båndpass-bassmodul. Jeg har mange ganger rådet produsenter av billige lydstenger til å bruke enkeltdrivere med full rekkevidde i stedet for separate bashøyttalere og diskanthøyttalere til disse prisene. Det er nesten umulig å finne en anstendig klingende diskant og å inkludere en passende crossover-krets.
Høyttalere med små drivere med full rekkevidde, som Sampan FTL eller Kvart & Bolge Sound Sommeliers (vist her) har sin sjarm, og leverer ofte død-flat respons og vakkert konsistent spredning fra den nedre mellomtonen gjennom den nedre diskanten, noe som oversettes til jevn og naturlig stemmegjengivelse. Imidlertid høres de ikke så luftige eller romslige ut som en høyttaler med en typisk en-tommers diskant, og de spiller ikke skikkelig høyt eller gir mye bass. Men de kan suppleres med en subwoofer.
Jeg kan ikke se hvordan høyttalere som bruker større enkeltdrivere, kan betraktes som høykvalitetsprodukter. Noen audiofiler liker dem, men etter det jeg kan fortelle, er deres tiltrekningskraft mer filosofisk enn musikalsk. Frekvensresponsen og spredningsavvikene som disse høyttalerne introduserer, er enkle å høre og måle, så det er etter min mening ingen troverdig måte å kalle lyden deres naturlig eller nøytral. Noen av disse høyttalerne legger til en super-tweeter for mer utvidet diskantrespons, men deres generelle frekvensrespons vil fortsatt være grov og spredningen er smal i nedre diskant og øvre mellomtone.
hvor mye minne skal krom bruke
Det finnes også elektrostatiske og magnetoplanare panelhøyttalere i full rekkevidde, for eksempel de som er laget av henholdsvis MartinLogan og Magnepan. Dette er en helt annen sak fordi de utstråler lyd bakover og fremover, noe som bidrar til å motvirke spredningsproblemer forårsaket av de store utstrålende overflatene på panelene. Mange av disse høyttalerne bruker buede paneler for å utvide spredningen. De kan ikke levere dyp bass ved høye volumer eller den slags fokusert bildebehandling som en god dynamisk (dvs. cones'n'domes) høyttaler kan produsere, men likevel anser mange lydfiler og anmeldere at disse høyttalerne er blant de beste som er tilgjengelige pris.
Toveis (bashøyttaler / diskant)
Høyttalere som kombinerer en enkelt basshøyttaler og en enkelt diskanthøyttaler er de vanligste, og noen lydfiler og anmeldere anser dem for å være de beste, og ofte siterer de 'enklere er bedre'. Nok en gang gjelder ikke dette begrepet. Ja, toveis høyttalere er vanligvis enklere enn treveis modeller, men den enkelheten krever et kompromiss som har en tendens til å forekomme ved frekvenser mellom to og fire kHz, der øret er mest følsomt.
Problemet med toveis høyttalere oppstår i krysspunktet, hvor frekvensen lyden blir gitt fra basshøyttaleren til diskanthøyttaleren. Som vi diskuterte ovenfor, jo større bashøyttaleren er, jo mer begynner dens spredning å smalne ved høyere frekvenser. Så når du går fra mellomtone til diskant, smalner spredningen seg når den nærmer seg krysspunktet, og åpnes deretter bredt igjen når lyden overgår til diskanthøyttaleren, som vanligvis er en eller 0,75 tommer i diameter og dermed spre lyd bredt opp topp oktav av diskant (mellom 10 og 20 kHz).
En løsning er å bruke en mindre bashøyttaler, i så fall ofrer du bassresponsen. Eller du kan flytte overgangspunktet lavere, slik at bashøyttaleren ikke er aktiv ved høye frekvenser. Men så begynner du å legge for mye stress på diskanthøyttaleren, som sannsynligvis ikke har nok utstrålingsområde eller ekskursjon (front-to-back-bevegelse) for å reprodusere de lavere frekvensene.
Åpenbart har mange høyttalerdesignere gjort dette kompromisset med hell fordi det er utallige toveis høyttalere som høres bra ut. Med noen få unntak foretrekker jeg toveis høyttalere med en-tommers diskanthøyttalere og bashøyttalere som ikke er større enn 5,25 tommer, med delepunkter ned rundt 2,2 kHz eller så. Selvfølgelig kan enhver toveis høyttaler suppleres med en subwoofer.
Det er imidlertid to unntak her. For det første er det at noen høyfrekvente drivere har nok respons ned i mellomtone til at de trygt kan krysses over til en bashøyttaler med en lavere frekvens, vanligvis mellom 800 Hz og 1,5 kHz. Disse inkluderer horn diskanthøyttalere som bruker kompresjonsdrivere (ikke kuppel diskanthøyttalere med en hornformet bølgeleder), noen bånd diskanthøyttalere og elektrostatiske og magnetoplanar paneler. Derfor fungerer toveisdesign godt i for eksempel hornhøyttalere fra JBL og Klipsch, samt toveis elektrostatiske høyttalere fra MartinLogan.
Det andre unntaket er at store basshøyttalere med lav bevegelig masse og høy følsomhet kan produsere naturlig klingende mellomtone og kan krysses over ved relativt høye frekvenser. Ofte vil bashøyttaleren ha en plissert surround (den delen som forbinder kjeglen med kurven) i stedet for den vanligste halv-rull-surround. Med en av disse kan du få lyd i full rekkevidde fra en toveis. Eksempler inkluderer JBL M2 profesjonelle skjermer (vist her) og DeVore Fidelity Orangutan-høyttalere .
Treveis (bashøyttaler / mellomtone / diskant)
De fleste høyttalerdesignerne jeg kjenner, anser et treveisdesign som det beste alternativet. En treveisdesign gir deg fordelen med de små høyttalerne i full rekkevidde som er beskrevet ovenfor: død frekvensrespons og jevn spredning gjennom det meste av vokalområdet. Det er fordi delepunktene vanligvis er rundt 300 til 600 Hz mellom bashøyttaleren og mellomtone og 2,8 til fire kHz mellom mellomtone og diskant. Du får den brede spredningen av en diskant på 1 eller 0,75 tommer, uten bekymringer for forvrengning eller feil på diskant. Designeren står også fritt til å bruke en større bashøyttaler (eller to eller tre) for å få dypere bassrespons. En veldesignet treveis høyttaler kan levere høy effekthåndtering, ekstremt naturlig lyd uten store tonebalanseavvik, og målt ytelse som er nær perfekt.
Det er ikke å si at treveis høyttalere er perfekte på alle måter, skjønt. Høyttalere som bruker en mellomtone-driver som er i samme størrelse eller bare litt mindre enn bashøyttaleren, er vanlige. De vil spille høyere enn høyttalere med mindre mellomtone-drivere, men de leverer vanligvis ikke den jevne bredt mellomtone-spredningen. Jeg har også hørt noen treveis høyttalere der mellomtone-driveren ble krysset over til en stor basshøyttaler med for høy frekvens, noe som får stemmer til å høres unaturlig oppblåste fordi de kommer fra en stor bashøyttaler.
Det er også vanskelig å lage en treveis høyttaler til en lav pris. Designeren må legge til mellomtone-driveren, et eget internt kabinett for mellomtone-driveren, et større kabinett generelt, og vanligvis to eller tre ekstra induktorer, to eller tre ekstra kondensatorer og en ekstra motstand. Multipliser kostnadene for disse ekstra delene med fem eller seks ganger for å få økningen i utsalgsprisen, og legg deretter til litt mer for dyrere frakt, og du begynner å forstå hvorfor det er få treveis høyttalere priset under $ 400 per par.
En vanlig variant på treveis høyttaleren er to-og-en-halvveis høyttaleren. Dette bruker vanligvis en diskant og to eller tre matchende bashøyttalere. Basshøyttaleren nærmest diskanthøyttaleren krysses over til diskanthøyttaleren som normalt. Woofers under den er lavpassfiltrert, vanligvis ved 300 til 800 Hz, slik at de forsterker bassutgangen til den øverste bashøyttaleren, men holder seg stort sett utenfor mellomtonen. Hvis du kjørte alle basshøyttalerne parallelt og krysset dem over til diskanthøyttaleren, ville de forstyrre hverandre i mellomtone og produsere vertikalt smale lydstråler (kalt 'lober') ved bestemte frekvenser. Mens to og en halvveis design vil gi deg mer bass enn sammenlignbare toveismodeller, gir de fortsatt de samme utfordringene som toveis høyttalere når det gjelder å velge riktig krysspunkt mellom basenheten og diskanthøyttaleren.
Fire og flere
Når du kommer inn i dyrere modeller, blir fire- og femveis høyttalere vanlige. For det meste er dette i utgangspunktet treveismodeller med en stor basshøyttaler lagt til for dypere bass. De har alle fordelene med treveismodeller med enda mer bass, men til høyere pris. En fireveis design er spesielt gunstig for høyttalere med førsteordens delefilter på grunn av belastningene de legger på sjåførene sine.
Jeg har nettopp skrapet overflaten til dette emnet her, og jeg oppfordrer deg til å lære mer om det ved å lese LDC eller en annen god referansebok om høyttalere.
Windows 10 usb enhetsbeskrivelsesforespørsel mislyktes
Tilleggsressurser
• Førsteordens delefilter: Panacea eller problem? på HomeTheaterReview.com.
• Fordeler og ulemper med flere subwoofere på HomeTheaterReview.com.
• Hvordan velge en subwoofer for surroundlyd eller stereo på HomeTheaterReview.com.