Što je dobar govornik?
Da budemo precizni, trebali bismo&nazvati quot;zvučnici" sustav zvučnika. To je sustav koji se sastoji od nekih pretvarača, djelitelja frekvencije, ormarića i nekih dodatnih dijelova.
Dizajner sustava zvučnika mora razumjeti složene interakcije između komponenti sustava zvučnika.
Sastavljanje dobrih dijelova zajedno ne jamči dobar sustav. (Napomena: U sljedećem članku, sustav zvučnika ću nazivati samo zvučnikom.)
Ako se jedna riječ mora upotrijebiti za opisivanje procesa dizajna zvučnika, mislim da je izraz"trade-off" je najprikladniji. Budući da postoji kompromis između performansi zvučnika i konačnog troška.
Zbog toga nam je teško uspoređivati zvučnike različitih proizvođača. Ako samo pogledate određeni indeks performansi (kao što je nazivna snaga), određeni zvučnik može izgledati bolje. Ali kada uzmemo u obzir ukupnu izvedbu sustava zvučnika, ona može biti malo inferiornija.
Zašto su neki zvučnici toliko skuplji? Kako bismo bolje razumjeli ovaj problem, pogledajmo komponente zvučnika.
Istina o pretvaraču
Pretvornik je srce zvučnika. Ovi pretvarači pretvaraju električnu energiju u zvučnu energiju. Većina pretvarača za pojačavanje zvuka su klipni pretvarači.
U usporedbi s pretvornicima istraženim i proizvedenim početkom prošlog stoljeća, moderni dizajn se u principu nije puno promijenio u principu rada. S razvojem tehnologije pojavili su se bolji materijali, male težine i niske cijene. Međutim, princip zvuka zvučnika je u osnovi vibracija okolnih molekula zraka kroz kretanje klipa.
Ne postoji pretvarač koji može osigurati energiju potrebnu za slušanje u punom frekvencijskom rasponu. Stoga je većina zvučnika dizajnirana s dvosmjernom ili trosmjernom frekvencijom, s ugrađenim namjenskim niskofrekventnim, srednjefrekventnim i/ili visokofrekventnim pretvaračima.
U usporedbi s dvosmjernim dizajnom, trosmjerni dizajn zahtijeva više pretvarača, pa je trosmjerni dizajn skuplji.
Vrlo važan dio dizajna okvira umivaonika
Proces projektiranja okvira umivaonika važan je čimbenik koji utječe na cijenu niskofrekventnih pretvarača. Okvir za umivaonik zvučnika izrađen postupkom štancanja ima nižu cijenu zbog jednostavnog procesa proizvodnje i male potrošnje sirovina. Okvir zvučnika izrađen postupkom tlačnog lijevanja je manje vjerojatno da će se deformirati zbog vibracija konusa.
Istodobno, u usporedbi s okvirom za umivaonik za žigosanje, okvir za umivaonik za lijevanje pod pritiskom je veći u kvaliteti i težini, a samim tim i troškovi proizvodnje su veći. Budući da se većina električne energije učitane u pretvarač troši u obliku toplinske energije, možemo optimizirati njegovu izvedbu poboljšanjem učinkovitosti odvođenja topline.
Odabir materijala za konus mora odvagnuti njegovu kvalitetu, snagu i cijenu. Iako smo uspjeli koristiti neke posebne materijale (ezoterične materijale) za izradu konusa zvučnika, papirni materijali su i dalje najčešće korišteni, jer je dobar izbor nakon vaganja raznih atributa. Cijena niskofrekventnog pretvarača vjerojatno je između nekoliko desetaka i stotina dolara.
Dizajnerska motivacija dizajnera zvučničkih sustava određuje koji materijal membrane odaberu. Ako postoje ograničenja cijena i troškova, oni će odabrati jedinicu s nižom cijenom. Ako žele težiti višoj kvaliteti i performansama, težit će odabrati skuplje modele jedinica.
Srednjefrekventna i visokofrekventna jedinica zvučnika sustava za pojačanje zvuka obično prihvaćaju dizajn opterećenja trube. Dok opterećenje trube osigurava visoke razine zvučnog tlaka, može također kontrolirati uzorak zvučnog zračenja. Rog može biti izrađen od mnogih materijala, uključujući drvo, metal, stakloplastike i plastiku.
ABS plastični rog najčešće se koristi zbog niske cijene, male težine i jednostavne izrade. Rog od stakloplastike je jači, ali zbog toga što ga je teško napraviti, trošak se u skladu s tim povećava. Veličina niskofrekventnog roga je velika, pa se često koriste drveni materijali.
Pogon trube (pretvornik) igra ključnu ulogu u sustavu zvučnika. Piezo pogoni s relativno niskom cijenom ili kompresijskim pogonima mogu se koristiti u dizajnu opterećenja trube. Konusni zvučnici se također mogu koristiti kao trube.
Kompresijski drajver je najbolji izbor za ponovno pojačanje srednjih i visokih frekvencija. Kompresijski drajveri su bolji od jeftinih piezoelektričnih drajvera zbog svoje veće učinkovitosti i vjernosti.
Struktura magneta pretvarača također je važan čimbenik koji utječe na cijenu. Velika magnetna struktura može generirati veću gustoću magnetskog polja (općenito ekvivalentno većoj učinkovitosti), što će u skladu s tim povećati težinu magneta. Ova vrsta magnetne strukture mora imati lijevani okvir za umivaonik kao potporu prije nego što se može koristiti. Elementi rijetkih zemalja, kao što je neodim, zahtijevaju samo mali dio neodima za stvaranje jačeg magnetskog polja u usporedbi s tradicionalnim magnetskim materijalima. Neodim je također najskuplji od najčešće korištenih magnetskih materijala.
Neki proizvođači zvučnika proizvodit će vlastite sonde. To im omogućuje bolju kontrolu opskrbnog lanca i optimizaciju performansi komponenti u određenom sustavu zvučnika.
Većina proizvođača zvučnika smatrat će OEM proizvođače svojim dobavljačima sonde. OEM-ovi su vrlo učinkoviti u proizvodnji, jer su u tome dobri. Većina OEM proizvođača proizvodi i prodaje pretvarače opće namjene za redovite kupce. Istodobno, izvode i patentirane dizajne prema specifikacijama proizvođača zvučnika.
Vitalni razdjelnik
Iako funkcija skretnice nije shvaćena ozbiljno, skretnica je nedvojbeno najteži dio dizajna zvučnika. Glavna zadaća frekvencijske podjele je ograničiti opseg signala koji se prenosi na svaki pretvornik, a pretvarač radi samo unutar frekvencijskog raspona gdje se može pretvoriti u zvučnu energiju. U principu, djelitelj frekvencije je ekvivalentan prijenosnom sustavu mjenjača automobila.
Kada glatko ubrzate automobil od 0 do 60 mph, dobar sustav prijenosa može ubrzati okretanje kotača (povećana frekvencija). Mijenjanje brzina treba biti prirodno, glatko i savršeno. Dobar dizajn djelitelja frekvencije trebao bi biti isti. Može glatko prelaziti između niske frekvencije, srednje frekvencije i visoke frekvencije.
S druge strane, pasivni djelitelj frekvencije je mreža filtera sastavljena od pasivnih električnih uređaja, kao što su otpornici, kondenzatori i prigušnice. Masovno proizvedeni montažni proizvodi opće namjene mogu se koristiti kao pasivni djelitelji frekvencije, ali na kraju, djelitelj frekvencije mora biti optimiziran u skladu s odgovarajućim pretvaračem. Ovaj posao najbolje obavlja projektant.
Neki djelitelji frekvencije bit će montirani na tiskanu ploču (PCB). Ova instalacija nije samo jednostavna i lijepa, već je i laka za masovnu proizvodnju, što će u skladu s tim smanjiti troškove proizvodnje. Ova metoda instalacije vrlo je prikladna za aplikacije male snage, ali ako je upravljački program preopterećen, tiskana ploča će se oštetiti zbog pregrijavanja.
Tiskana ploča (PCB) također se može saviti ili slomiti zbog prevelike induktivnosti. Zbog toga mnogi proizvođači inzistiraju na čvrstoj žici djelitelja frekvencije (Hard Wire). Dizajn tvrdog spoja mora se dovršiti ručno, a učinak izgleda nakon završetka često nije baš dobar. Ali u usporedbi s PCB razdjelnikom, razdjelnik s tvrdom žicom je robusniji (i skuplji).
Neki sustavi zvučnika nemaju ugrađen crossover. Ovaj tip sustava zvučnika pokreće profesionalna elektronička oprema za obradu. Nakon što se signal pošalje u pojačalo snage kako bi se dovršio proces obrade signala, nazivamo ga aktivnim crossover sustavom zvučnika.
U teoriji, takav dizajn bi trebao moći uštedjeti troškove proizvodnje samog zvučnika (manje komponenti), ali ova vrsta zvučnika zahtijeva vanjski procesor kada se sustav izgradi, a još više kanala za pojačalo snage, tako da konačni trošak teži biti viši. U usporedbi s pasivnim crossover zvučnicima, aktivni crossover zvučnici mogu pružiti veću vjernost i veću razinu zvučnog tlaka (SPL).
Ipak, u usporedbi s aktivnim crossoverom dizajnom, visokokvalitetni zvučnik pasivnog dizajna crossovera može pružiti izvrsnu kvalitetu zvuka uz nižu ukupnu cijenu, a relativno je jednostavan za povezivanje i otklanjanje pogrešaka.
Kutija
Zvučnički kabinet i njegova struktura također su važni čimbenici koji utječu na cijenu zvučnika. Ormar mora biti vrlo jak i čvrst. Sama vibrirajuća kutija je pretvarač, koji će u interakciji s drugim pretvaračima smanjiti performanse cijelog sustava. Čvrsta kutija zahtijeva puno kvalitete, puno rebara ili oboje. Cijena je velika težina ormarića.
Beton je dobar izbor kao materijal kutije, ali je prikladan samo za prilagođeni subwoofer sustav. Vlaknaste ploče srednje gustoće (MDF) također su prikladniji materijal za izradu ormara. Vlaknaste ploče srednje gustoće imaju visoku gustoću i nisku cijenu, ali sam materijal je vrlo težak i lako se savijati nakon što je vlažan.
Kutije od iverice imaju nisku cijenu, ali ih treba izbjegavati koliko god je to moguće. Šperploča je lakša i jača od MDF-a, ali postoje praznine između slojeva. Šperploča od baltičke breze najbolji je izbor za materijal ormara (više od 11 slojeva, a između slojeva nema razmaka), ali je i najskuplje drvo u proizvodnji zvučnika.
Kompozitni materijal ima visoku čvrstoću i malu težinu, ali je trošak visok. Staklena vlakna imaju visoku krutost i otpornost na vremenske uvjete, ali budući da ih je teško proizvesti, cijena je veća od drva i plastike.
Posljednjih godina, Molded-plastic postupno je postao uobičajeno korišten kabinet za zvučnike. Oblikovana kutija ima malu težinu i može se obraditi kako bi bila otporna na vremenske uvjete. Nakon godina masovne proizvodnje, izvorna visoka cijena kalupa može se razrijediti. Ova vrsta strukture ormarića vrlo je praktična za zvučnike s manjim ormarićima, ali zvučnici s velikim ormarićima zahtijevaju čvršće materijale.
Zvučnici koji se podižu iznad gledališta moraju imati posebne viseće dijelove (visine). I mora proći test na povlačenje (Pull test) kako bi se osigurala čvrstoća i sigurnost kutije i visećih dijelova.
Nema velike razlike u izgledu između zvučnika postavljenih na strop i zvučnika postavljenih na podu i zvučnika postavljenih na stup. Međutim, stropni zvučnici imaju veće zahtjeve za strukturom ormarića, potpornim tregerima i testiranjem, pa je cijena često puno veća.
