Ιστορία ακουστικών συστημάτων. Η ιστορία της δημιουργίας της AS "Electronics" με μεταλλικούς διαχυτές. Πώς λειτουργεί το ηχείο

Σήμερα δεν μπορούμε πλέον να φανταστούμε τη ζωή μας χωρίς ήχους, μουσική, ακουστικά, φθηνά ηχείακαι επώνυμα ακουστικά συστήματααρκετές εκατοντάδες watt, τρομακτικοί γείτονες. Ας βουτήξουμε στην ιστορία σχεδόν δύο αιώνων της ανάπτυξης ακουστικών συστημάτων και ας ανιχνεύσουμε το δύσκολο μονοπάτι της εξέλιξης αυτής της αναπόσπαστης ιδιότητας της ζωής μας. Η σιωπή έγινε πιο δυνατή. Terry Pratchet Ηλεκτρισμός και ήχος: τα πρώτα πειράματα Το 1831, ο κόσμος περίμενε μια από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις της εποχής μας: ο Άγγλος πειραματικός φυσικός Michael Faraday παρατηρεί ένα φαινόμενο όπως η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Τρία χρόνια αργότερα, θα εμφανιστεί η έννοια των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων, του ηλεκτρομαγνητισμού και λίγο αργότερα, του πιεζοηλεκτρισμού. Ο άνθρωπος μπαίνει σταδιακά στην εποχή του ηλεκτρισμού. Η τότε ζωή μπορεί να μας φαίνεται κάπως βαρετή: η απουσία τηλεόρασης, ραδιοφώνου, ηλεκτρικού φωτισμού. Για ψυχαγωγία - μπάλες και θέατρα, για την ψυχή - ζωντανή μουσική, για εργασία - χειροκίνητη ισχύς, έναν τροχό νερού, ανεμόμυλους και μηχανικές συσκευές. Πριν από την εμφάνιση συσκευών που μοιάζουν ακόμη και εξ αποστάσεως με σύγχρονα ακουστικά συστήματα, θα περάσουν περισσότερα από δώδεκα χρόνια, αλλά προς το παρόν ο Ιταλός Antonio Meuchi αναπτύσσει έναν «τηλέγραφο που μιλάει». Το 1849, ο Meuchi κατασκευάζει ένα πλήρως λειτουργικό πρωτότυπο του προγονέα του σύγχρονου τηλεφώνου, αλλά το μειονέκτημα Χρήματαδεν του επιτρέπει να πληρώσει το ποσό των 250 $ για την απόκτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας. Μετά από 11 χρόνια, ο εφευρέτης δείχνει πώς η φωνή ενός τραγουδιστή μπορεί να μεταδοθεί σε απόσταση πολλών μιλίων χρησιμοποιώντας έναν τηλέγραφο και ήδη το 1861 ο Johann Philipp Reis συμμετέχει στην έρευνα. Έχοντας δημοσιεύσει την έκθεση «Στην τηλεφωνία μέσω ηλεκτρικού ρεύματος», ο Johann Reis επιδεικνύει στο κοινό μια συσκευή που επάξια μπορεί να ονομαστεί το πρώτο μεγάφωνο. Ωστόσο, ο Ρέις του προτιμά το όνομα «μουσικό τηλέφωνο». Ως μεμβράνη, ο Reis επέλεξε ένα έντερο χοίρου βυθισμένο σε υδράργυρο Το χάλκινο πηνίο του δέκτη, υπό την επίδραση του ρεύματος που προέρχεται από γαλβανική μπαταρία , αναγκάστηκε να μαγνητίσει και να απομαγνητίσει τη χαλύβδινη ράβδο του δέκτη. Το ηχείο Reiss ακουγόταν σε απόσταση έως και 100 μέτρων και η εμφάνισή του έθεσε γερές βάσεις για την κατασκευή ηλεκτροδυναμικών ακουστικών συστημάτων. Δυστυχώς, η ατέλεια του σχεδιασμού και η ιδιαιτερότητα των υλικών κατέστησαν δυνατή την αναπαραγωγή μόνο πολύ δυνατών ήχων. Το μεγάφωνο δεν ήταν κατάλληλο για ανθρώπινη ομιλία. Λίγους μήνες αργότερα, η εφεύρεση του Johann Reiss θα ονομάζεται "αστείο παιχνίδι" και ο Γερμανός μηχανικός Albert θα ξεκινήσει προσωπικά την παραγωγή αυτής της "άχρηστης εφεύρεσης". Μία από αυτές τις συσκευές καταλήγει στον Alexander Graham Bell. Αφού μελέτησε την αρχή του ηχείου Reiss, ο Bell αναλαμβάνει την ανάπτυξη της δικής του «τεχνογνωσίας» - μιας συσκευής για κωφούς που μετατρέπει τον ήχο σε φωτεινό σήμα. Για τα επόμενα 16 χρόνια, ο Bell αναπτύσσει ένα τηλέφωνο και το 1876, στις 14 Φεβρουαρίου, κατοχυρώνει τελικά τη συσκευή του με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Έχοντας κάνει εκατοντάδες πειράματα στη μετάδοση τηλεγραφικών μηνυμάτων και έχοντας αναπτύξει δεκάδες διάφορα σχέδια, ο Μπελ ήρθε να δημιουργήσει την επόμενη εφεύρεσή του.Το τηλέφωνο του Μπελ αντιπροσωπευόταν από έναν σωλήνα με μια τεντωμένη δερμάτινη μεμβράνη συνδεδεμένη με ένα μαγνητικό σύστημα και έναν επαγωγέα. Ένα «ηχείο» παρόμοιου σχεδιασμού χρησιμοποιήθηκε ως μικρόφωνο, και ως εκ τούτου, οι ηλεκτρικές δονήσεις που προκαλούνται από την ανθρώπινη φωνή ήταν πολύ μικρές για να υπερνικήσουν την αντίσταση των μακριών καλωδίων. Το μέγιστο εύρος μετάδοσης ήχου μέσω του τηλεφώνου του Bell ήταν μόνο 500-600 μέτρα. Η εποχή των ηχείων με κόρνα Παρά το γεγονός ότι τα θεμέλια της ηχητικής ενίσχυσης τέθηκαν ήδη από τον 3ο αιώνα π.Χ. και συνδέθηκαν με την εμφάνιση ενός τέτοιου μουσικού οργάνου όπως το όργανο (έλαβε το όνομα «ύδραυλος» στην Αλεξάνδρεια), η χρήση ενός κόρνου παρόμοιου με τα πνευστά μουσικά όργανα στον τομέα της ακουστικής ξεκίνησε μόλις το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Το 1877, ο Αμερικανός εφευρέτης Τόμας Έντισον ολοκλήρωσε τις εργασίες για την πρώτη συσκευή ικανή να καταγράφει και να αναπαράγει ήχο. Ο φωνογράφος έγινε μια επαναστατική εφεύρεση, χάρη στην οποία, τα επόμενα τριάντα χρόνια, ο κόσμος θα δει ένα γραμμόφωνο, ένα γραμμόφωνο, δίσκους και θα συναντήσει μια τέτοια έννοια όπως ηχογράφηση (για περισσότερες λεπτομέρειες, βλ. το άρθρο: "Η ιστορία Ηχογράφησης»). Και παρόλο που ο Έντισον πάντα έλκονταν από τον ηλεκτρισμό, στα ακουστικά του πειράματα αποφάσισε ωστόσο να βασιστεί στις καθαρά μηχανικές δυνατότητες της εφεύρεσής του. Η αρχή της αναπαραγωγής του ήχου με φωνογράφο συνίστατο στην ολίσθηση του βελονοκόπτη κατά μήκος των εσοχών και των ανωμαλιών (ηχητικό κομμάτι) που σχηματίστηκαν κατά την εγγραφή σε ρολό καλυμμένο με φύλλο. Μηχανικές δονήσεις οι βελόνες μεταφέρθηκαν σε εκπομπό μεμβράνης εξοπλισμένο με κέρατο. Η φυσική του ήχου κατέστησε δυνατό, με τη βοήθεια της απλούστερης ακουστικής συσκευής, να ενισχύσει σημαντικά τους πενιχρούς κραδασμούς της βελόνας. Ωστόσο, ένα τέτοιο αμιγώς μηχανικό ακουστικό σύστημα είχε μια σειρά από μειονεκτήματα. Το επίπεδο έντασης και το κέρδος ήταν ανεπαρκή και η ποιότητα του ήχου άφηνε πολλά να είναι επιθυμητή. Επιπλέον, τα ηχεία της κόρνας ήταν πολύ ογκώδη και η φορητότητα ήταν εκτός συζήτησης. Η κορύφωση της δημοτικότητάς τους πέφτει στην περίοδο από το 1880 έως το 1920, ακριβώς τη στιγμή που τα περίεργα μυαλά από όλο τον κόσμο ασχολούνται με την εφεύρεση και την ανάπτυξη ηλεκτροδυναμικών ακουστικών συστημάτων. Οι κατασκευαστές θα επιστρέψουν στο σχεδιασμό κόρνας των ηχείων στο μέλλον, και ήδη στον 21ο αιώνα, αυτός ο συγκεκριμένος τύπος εκπομπών, που όμως λειτουργεί σύμφωνα με τους νόμους της ηλεκτροδυναμικής, θα θεωρείται ως ένας από τους βασικούς κανόνες όσον αφορά την ποιότητα του ήχου. Από τηλέγραφο και πηνίο έως ηλεκτροδυναμικά μεγάφωνα Η αρχή του ηχείου, που ορίστηκε από τον Alexander Bell, παρέμεινε αμετάβλητη για σχεδόν μισό αιώνα. Το 1874, ο Ernst Siemens λαμβάνει ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη χρήση «μιας μαγνητοηλεκτρικής συσκευής για τη λήψη της μηχανικής κίνησης ενός ηλεκτρικού πηνίου υπό τη δράση ενός ρεύματος». Ένα πηνίο κλεισμένο σε μαγνητικό πεδίο με ειδικό στήριγμα, σύμφωνα με την ιδέα του συγγραφέα του διπλώματος ευρεσιτεχνίας, έπρεπε να αναπαράγει ήχο. Δυστυχώς, η Siemens δεν μπόρεσε να επιβεβαιώσει το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στην πράξη. Μόλις το 1898, ο Άγγλος φυσικός και εφευρέτης Oliver Lodge κατοχύρωσε το σχέδιο του πρώτου ηλεκτροδυναμικού μεγαφώνου. Έχοντας θεσπίσει την αρχή της μετατροπής των σημάτων εισόδου AC για την παραγωγή ήχου, η Siemens στην πραγματικότητα εφηύρε το πλαίσιο του ποδηλάτου πριν από την εμφάνιση των τροχών: ο Γερμανός εφευρέτης δεν είχε μια λύση που θα επέτρεπε την ενίσχυση του ηχητικού κύματος και την περιστροφή της κεφαλής του μεγαφώνου σε να αποκτήσουν επαρκή στάθμη όγκου στα τέλη του 19ου αιώνα δεν φαινόταν δυνατή. Στα επόμενα 25 χρόνια, η βιομηχανία του «ηλεκτρικού ήχου» ουσιαστικά παραμένει ακίνητη και ο αναλογικός φωνογράφος του Edison φτάνει στο απόγειο της δημοτικότητάς του. Έρευνα από κορυφαίους φυσικούς και πειραματιστές καθιστά επιτέλους δυνατή την εύρεση λύσεων για την παροχή αρκετής ισχύος στο πηνίο και στην κεφαλή του ηχείου. Μετά από μια σειρά πειραμάτων στο εργαστήριο της εταιρείας General Electric, οι εφευρέτες Chester Rice και Edward Kellogg κατοχύρωσαν το 1924 την αρχή της λειτουργίας ενός ηλεκτροδυναμικού εκπομπού. Βασίζεται σε απλή φυσική: η ακουστική ισχύς αυξάνεται ανάλογα με το τετράγωνο της συχνότητας του σήματος εισόδου. Χρησιμοποιώντας τις ταλαντώσεις του διαφράγματος στο εύρος συχνοτήτων με μέγιστη υπέρβαση του συντονισμού του κινούμενου συστήματος, μπορείτε να έχετε μια ελαφρώς παραμορφωμένη αναπαραγωγή ήχου. Συνδέοντας και τις δύο αρχές μαζί, οι Rice και Kellogg απέκτησαν έναν μορφοτροπέα εξοπλισμένο με ένα διάφραγμα και ένα πηνίο φωνής. Το 1926 ήταν ένα σημείο καμπής στην περαιτέρω εξέλιξη των ακουστικών συστημάτων. Το πρώτο βιομηχανικό μοντέλο της radiola Radiola Model 104 με ενσωματωμένο ενισχυτή 1 W βγαίνει στην αγορά. Το κόστος του το 1926 ήταν 260 $, που ισοδυναμεί με 3.000 $ το 2015. Ο ραδιοφωνικός δέκτης Radiola 28 γίνεται επίσης διαθέσιμος στον καταναλωτή. Η απάντηση από την ΕΣΣΔ ήταν το μεγάφωνο Record για ενσύρματη μετάδοση («σημείο ραδιοφώνου») και το αντίστοιχο της κόρνας για μετάδοση σε τετράγωνα ΤΜ, που αναπτύχθηκε στο Κεντρικό Εργαστήριο Ραδιοφώνου της Πετρούπολης. Ο σχεδιασμός των πρώτων ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων προέβλεπε την παρουσία πηνίων υψηλής αντίστασης, τα οποία ουσιαστικά λειτουργούσαν ως μαγνήτης που ενεργοποιούσε μια χάρτινη ή υφασμάτινη μεμβράνη. Εκείνη την εποχή, ισχυροί μαγνήτες χρησιμοποιούνταν ήδη ενεργά στη βιομηχανία και το 1927 ο Harold Hartley πρότεινε την αντικατάσταση του ογκώδους πηνίου με έναν μόνιμο μαγνήτη. Λόγω της σταθερότητας του μαγνητικού πεδίου στο κενό, ένας μόνιμος μαγνήτης θα μπορούσε να παρέχει χαμηλή παραμόρφωση (εντός της εξελικτικής περιόδου των μεγαφώνων στο πρώτο μισό του 20ου αιώνα) του ήχου. Για τέτοια «υψηλή πιστότητα» (eng. «fidelity» - fidelity), η παραγωγή ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων που χρησιμοποιούν μόνιμο μαγνήτη ταξινομείται ως νέα κατηγορία - Hi-Fi (High Fidelity - eng. «high fidelity»), το πρότυπο για που εγκρίθηκε τη δεκαετία του '60 του περασμένου αιώνα. "Κλειστό κουτί" Παραδόξως, η αρχή της λειτουργίας των ηλεκτροδυναμικών εκπομπών, που θεσπίστηκε από την Oliver Lodge και τροποποιήθηκε από την Rice και την Kellogg, παρέμεινε αμετάβλητη μέχρι σήμερα. Τα ηχεία που βλέπετε στο γραφείο σας και αυτά στο δωμάτιό σας ή μαζεύουν σκόνη στην ντουλάπα του γονέα σας λειτουργούν με την ίδια αρχή με τα εγκατεστημένα ηχεία στο Radiola Model 104, το οποίο κυκλοφόρησε σχεδόν πριν από 90 χρόνια. Η αρχή παραμένει η ίδια, αλλά ο ακουστικός σχεδιασμός τους έχει αλλάξει δραστικά. Αν ένας λαμπρός εφευρέτης με το όνομα Edgar Vilchur δεν είχε εμφανιστεί στην εξέλιξη των ακουστικών συστημάτων, δεν θα ήταν εύκολο να απαντήσει κανείς κατηγορηματικά τι ακριβώς θα ακούτε σήμερα και πώς θα μοιάζουν τα σύγχρονα ηχεία. Αλλά ο Vilchur δεν γεννήθηκε μόνο το 1917, αλλά κατάφερε να κάνει μια πραγματική επανάσταση στον κόσμο της ηλεκτρικής ακουστικής. Μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1950, οι μηχανικοί ανησυχούσαν για τη βελτίωση της ποιότητας του ήχου των ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων. Για το σκοπό αυτό, έγινε έρευνα για την εύρεση του «ιερού δισκοπότηρου»: πειράματα με υλικά μεμβράνης, τάση, πηνία. Αλίμονο, ο ήχος ήταν ακόμα αιχμηρός και η παρουσία του "βαθιού μπάσου" ήταν εκτός συζήτησης. Η πίσω πλευρά του ντουλαπιού των ηχείων έμεινε ανοιχτή, γεγονός που οδήγησε σε «βραχυκύκλωμα» στις χαμηλές συχνότητες. Μια άλλη επιλογή σχεδιασμού για το μεγάφωνο ήταν η χρήση ενός μετατροπέα φάσης, ο οποίος, ωστόσο, είχε μικρή επίδραση στη συχνότητα συντονισμού της κεφαλής, αλλά κατέστησε δυνατή την επέκταση της απόκρισης σε χαμηλές συχνότητες. Το 1954, ο Αμερικανός εφευρέτης Edgar Vilchur υπέβαλε αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια συσκευή που αναφέρεται ως "κλειστό κουτί". Μετά από 2,5 χρόνια, το Γραφείο Ευρεσιτεχνιών ικανοποιεί την αίτηση και ο συγγραφέας λαμβάνει άδεια για την εφεύρεσή του, η οποία πολύ σύντομα θα ανατρέψει ολόκληρο τον ακουστικό κόσμο. Προκειμένου να διευκολυνθεί ο σχεδιασμός μιας ελαστικής ανάρτησης στα ηλεκτροδυναμικά μεγάφωνα και να μειωθούν τα φορτία που ασκούνται σε αυτά (προκαλώντας σημαντική παραμόρφωση του ήχου), η Vilchur προτείνει να συμπεριληφθεί αέρας στην εργασία. Η ιδέα μπορεί να φαίνεται αδιανόητα απλή, αλλά το μυστικό της ιδιοφυΐας είναι πάντα η απλότητα. Για να εφαρμόσει την ιδέα του, ο Vilchur προτείνει τη χρήση κλειστού ξύλινο κουτί, στο οποίο θα τοποθετηθεί το ηλεκτροδυναμικό μεγάφωνο. Όπως κάποτε στην αρχαιότητα ο Αρχιμήδης φώναζε «Εύρηκα», έτσι και όλος ο κόσμος έπρεπε να αναφωνήσει: «Βρέθηκε»! Η χρήση ενός κλειστού ντουλαπιού επέτρεψε όχι μόνο να εμπλουτίσει σημαντικά τον ήχο του μεγαφώνου, να τον κορεστεί με χαμηλές συχνότητες και να προσθέσει "κρεατότητα", αλλά και να μειώσει το μέγεθος των συστημάτων ηχείων από τεράστια βαριά ντουλάπια σε μικρά κομοδίνα. Μια άλλη όχι λιγότερο λαμπρή εφεύρεση του Edgar Vilchur θεωρείται δικαίως η χρήση ενός tweeter θόλου (πομπός HF ή τουίτερ). Η πρώτη χρήση ενός ξεχωριστού ηχείου για αναπαραγωγή υψηλής συχνότητας μπορεί να βρεθεί στο θρυλικό σύστημα ηχείων AR3, το οποίο έγινε μια λογική εξέλιξη των συστημάτων AR1 και AR2 που κυκλοφόρησαν από την Acoustic Research. Σήμερα, το ηχείο AR3 είναι υπερήφανο για τη θέση του στο Μουσείο Smithsonian στην Ουάσιγκτον DC. Μπορείτε να το βρείτε ανάμεσα στα εκθέματα της «Εποχής της Πληροφορίας», ανάμεσα στο τηλεγραφικό κλειδί Morse και τον πρώτο υπολογιστή του Steve Jobs Apple I. Και φεύγουμε… Οι βασικές αρχές λειτουργίας των ηλεκτροδυναμικών εκπομπών τέθηκαν το 1924 , ο σχεδιασμός του κλειστού κουτιού που πρότεινε ο Vilchur καταχωρήθηκε το 1956. Ήρθε η ώρα των πειραμάτων, της βελτίωσης της υπάρχουσας σχεδίασης του συστήματος ηχείων και της παραγωγής ήχου σε υψηλή ποιότητα νέο επίπεδο . Η πιο γρήγορη περίοδος ανάπτυξης ακουστικών συστημάτων πέφτει το 1970 - 1985, όταν οι κορυφαίοι κατασκευαστές διοργανώνουν έναν πραγματικό τεχνολογικό ανταγωνισμό. Το 1972, η Sansui παρουσιάζει το πρώτο ηχείο SF1 με εκπομπή ήχου 360 μοιρών. Ο Ιάπωνας κατασκευαστής Pioneer δίνει αμέσως την απάντησή του, παρουσιάζοντας το μοντέλο CS-3000 με χρήση ηχείων θόλου. Χάρη στη μοναδική σχεδίαση κόρνας και τη λήψη ακτινοβολίας στο πίσω μέρος, το μικρό μεγάφωνο Victor FB-5-2 προσφέρει ήχο σε έναν τυπικό χώρο διαβίωσης χρησιμοποιώντας μόλις 1 watt. Το πρώτο ηχείο με πραγματικά εντυπωσιακά μπάσα (η χαμηλότερη συχνότητα αναπαραγωγής ξεκινά από τα 20 Hz) βγαίνει το 1973. Technics SB-1000: Μαγνήτες 22 cm, πηνία 10 cm και βάρος 52 kg. Ένα χρόνο αργότερα, ένας από τους πιο δημοφιλείς ομιλητές στην ιστορία του κλάδου μπαίνει στην αγορά. Το 1974, η Yamaha παρουσιάζει το σύστημα ηχείων NS 1000. Χρησιμοποιώντας βηρύλλιο στην παραγωγή κώνων, Ιάπωνες μηχανικοί κατάφεραν να ξεπεράσουν τις κεφαλές της αγοράς σε όλα σχεδόν τα χαρακτηριστικά. Η Technics κάνει για άλλη μια φορά μια τεχνολογική ανακάλυψη σε αυτόν τον τομέα, ξεκινώντας να μελετά το ζήτημα της πιστότητας ήχου των ακουστικών συστημάτων. Τον Μάρτιο του 1975, σε μια συνέντευξη Τύπου στο Τόκιο, επιδεικνύει ένα τρίοδο ηχείο Technics SB-7000 - το best seller της εποχής του. Στην ΕΣΣΔ, αποφάσισαν να ευχαριστήσουν τον καταναλωτή με έναν ισχυρό ήχο μόνο μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του '70. Μια σειρά από ηχεία 35 AS-1 και 35 AS 212, γνωστά ως «δυνατά και εκρηκτικά S-90», ήρθε στο δικαστήριο των Σοβιετικών πολιτών. Ενώ οι δυτικοί κατασκευαστές είναι απασχολημένοι με την προώθηση μεγάλων και ισχυρών ακουστικών συστημάτων σχεδιασμένων για αίθουσες συναυλιών, οι ιαπωνικές εταιρείες επιλέγουν την ανάπτυξη «οικιακών ακουστικών συστημάτων» ως προτεραιότητα. Δεν είναι δυνατόν να απαριθμήσουμε όλη την αφθονία των ακουστικών συστημάτων που κατέκλυσαν την αγορά την περίοδο από τις αρχές της δεκαετίας του '70 έως τα μέσα της δεκαετίας του '80. Οι κατασκευαστές πειραματίζονται με ό,τι μπορούν: από την τοποθέτηση των ηχείων, το σχήμα και την ηχομόνωση, μέχρι τη χρήση των πιο εξαιρετικών υλικών στην κατασκευή κεφαλών. Το 1976 η αγγλική εταιρεία Bowers & Wilkins αναλαμβάνει για πρώτη φορά την κατασκευή κώνου ηχείου μεσαίας συχνότητας Kevlar. Έτσι μπαίνει στην αγορά το B&W DM6. Περαιτέρω αναζητήσεις για κατασκευαστές ηχείων στοχεύουν ήδη στην επίτευξη της μέγιστης βύθισης του ακροατή στην ατμόσφαιρα της μουσικής. Αλλά τα πειράματα στον τομέα του ήχου μπορούν να συνεχιστούν επ' αόριστον, αλλά μόνο ο ακριβής εξοπλισμός, ο απαραίτητος τεχνικός εξοπλισμός και η κατανόηση του τι πραγματικά προσπαθούν όλοι οι κατασκευαστές ηχείων θα μπορούσαν να αποδώσουν καρπούς. Το 1981, ο συνιδρυτής της Bowers & Wilkins, John Bowers, αποφασίζει να ανοίξει ένα ξεχωριστό ερευνητικό εργαστήριο στη μικρή αγγλική πόλη Steining. Λίγα χρόνια αργότερα, το πνευματικό τέκνο του Bowers θα γίνει γνωστό πολύ πέρα ​​από το Ηνωμένο Βασίλειο και το University of Sound θα κάνει μια εντυπωσιακή λίστα ανακαλύψεων που θα μεταφέρουν το ηχείο σε ένα εντελώς νέο επίπεδο ήχου. Μετά τη συμβατική στερεοφωνική μορφή 2.0, τα συστήματα ηχείων 3, 5, 7 και ακόμη και 9 εισέρχονται στην αγορά, επιτρέποντας στον ακροατή να απολαύσει ήχο πολλαπλών καναλιών και μια εμπειρία 3D surround ήχου. Η έλευση της τεχνολογίας Bluetooth το 1994 για ασύρματη μετάδοσηδεδομένα δεν θα μπορούσαν παρά να επηρεάσουν τη σφαίρα των ακουστικών συστημάτων. Τον Οκτώβριο του 2009, η Creative παρουσίασε το πρώτο σύστημα ηχείων 2.1 που χρησιμοποιεί τεχνολογία Bluetooth για μετάδοση ήχου από πηγή ήχου. Ένα χρόνο αργότερα, την 1η Σεπτεμβρίου 2010, στο πλαίσιο μιας παρουσίασης στο Σαν Φρανσίσκο εταιρεία Appleθα εισαγάγει τη δική της τεχνολογία για ασύρματη ροή δεδομένων μεταξύ συσκευών - AirPlay. Η παρακολούθηση του AirPlay ξεκινά ΝΕΑ ΣΕΛΙΔΑστην ιστορία της ηλεκτροακουστικής - την εποχή των ασύρματων ηχείων που συνδυάζουν εκπληκτικό σχεδιασμό, εξαιρετικός ήχοςκαι καταπληκτική λειτουργικότητα. Αλλά αυτό είναι ένα θέμα για ένα ξεχωριστό άρθρο. http://iphones.ru

Irina Aldoshina

Ημερομηνία πρώτης δημοσίευσης:

Σεπτέμβριος 2007

Όροι, ορισμοί, ιστορία ανάπτυξης.

Μια από τις πιο διάσημες εφευρέσεις του 20ου αιώνα είναι Ομιλητής. Ήταν η εμφάνισή του (μαζί με το μικρόφωνο) που κατέστησε δυνατή την ανάπτυξη συστημάτων ηχογράφησης και αναπαραγωγής ήχου. Προς το παρόν, τα ηχεία είναι από τους πιο δημοφιλείς τύπους εξοπλισμού ήχου (σύμφωνα με χονδρικούς υπολογισμούς, η βιομηχανική τους παραγωγή φτάνει τα 500 εκατομμύρια κομμάτια ετησίως). Η ποιότητα του ήχου των μεγαφώνων καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ποιότητα του ήχου σε συστήματα ενίσχυσης ήχου, μετάδοσης, τηλεόρασης, εγγραφής ήχου και οικιακής αναπαραγωγής.

Γι' αυτό η μελέτη των φυσικών διεργασιών του μετασχηματισμού του ήχου στα μεγάφωνα, η δημιουργία τους μαθηματικά μοντέλακαι αλγόριθμους προϊόντα λογισμικούΔεκάδες πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα ασχολούνται με τον υπολογισμό και τον σχεδιασμό τους, και εκατοντάδες μεγαλύτερες εταιρείες ασχολούνται με την παραγωγή. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι πρακτικά σε όλα τα διεθνή συνέδρια της AES (Audio Engineering Society) υπάρχουν ειδικές επιστημονικές ενότητες και σεμινάρια αφιερωμένα σε αυτά τα προβλήματα και νέα μοντέλα και τεχνικές λύσεις παρουσιάζονται σε εκθέσεις στο πλαίσιο αυτών των συνεδρίων.

Στην προτεινόμενη σειρά άρθρων για τα μεγάφωνα, θα περιγραφούν οι αρχές λειτουργίας, ο σχεδιασμός και η τεχνολογία των σύγχρονων μεγαφώνων και οι μέθοδοι υπολογισμού τους.

Στο πρώτο άρθρο θα δοθούν οι κύριοι όροι και ορισμοί, καθώς και Διήγημαανάπτυξη ηχείων.

Ορολογία
Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να σταθούμε στην επί του παρόντος αποδεκτή ορολογία στα διεθνή και εγχώρια πρότυπα και την τεχνική βιβλιογραφία (καθώς εδώ υπάρχει μεγάλη σύγχυση). Σύμφωνα με τα διεθνή και εγχώρια πρότυπα, ο όρος "ηχείο" χρησιμοποιείται σε "συσκευές σχεδιασμένες να εκπέμπουν αποτελεσματικά ήχο στον περιβάλλοντα χώρο στον αέρα, που περιέχουν μία ή περισσότερες κεφαλές ηχείων παρουσία ακουστικού σχεδιασμού και ηλεκτρικών συσκευών (φίλτρα, ρυθμιστές , κλπ.). )». Έτσι, αυτός ο όρος αναφέρεται σε οποιονδήποτε ακουστικό μορφοτροπέα που εκπέμπει ήχο στον αέρα. Ένα μόνο ψυγείο αναφέρεται στο εγχώριο πρότυπο GOST 16122-87 ως "κεφαλή μεγαφώνου" (σε ξένους καταλόγους, μερικές φορές χρησιμοποιούνται οι όροι "μονάδα μεγαφώνου", "στοιχείο κίνησης μεγαφώνου" ή "οδηγός").

Ωστόσο, στην τεχνική βιβλιογραφία (διδακτικά βιβλία, άρθρα κ.λπ.), ο όρος «μεγάφωνο» χρησιμοποιείται κυρίως για ένα μόνο μεγάφωνο. Μια συσκευή που περιέχει μεγάφωνα, φίλτρα, περίβλημα και άλλα μέρη ονομάζεται "σύστημα ηχείων". Ανάλογα με την εφαρμογή, μπορεί να αναφέρεται ως "σύστημα ηχείων" (κυρίως για οικιακή χρήση), "μονάδα ακουστικού στούντιο" ("μονάδα ελέγχου", "οθόνη"), " στήλη ήχου", κ.λπ. Στην ξένη βιβλιογραφία χρησιμοποιούνται συχνά οι όροι "ακουστικό σύστημα" ή "σύστημα μεγαφώνων". Επομένως, κάθε φορά πρέπει να κατανοείτε από το περιεχόμενο τι υπό αμφισβήτηση: Σχετικά με τις κεφαλές ηχείων ή τα ηχεία.

Ανεξάρτητα από το πεδίο εφαρμογής (σε εξοπλισμό στούντιο, σε συστήματα ενίσχυσης ήχου, σε συστήματα αναπαραγωγής ήχου στο σπίτι), όλα τα ηχεία (ακουστικά συστήματα) αποτελούνται από τα ακόλουθα κύρια στοιχεία (Εικ. 1):

- εκπομποί(κεφαλές ηχείων), καθεμία από τις οποίες (ή πολλές ταυτόχρονα) λειτουργεί στη δική της περιοχή συχνοτήτων.
- θήκες, το οποίο μπορεί να αποτελείται από πολλά ξεχωριστά μπλοκ (το καθένα για εκπομπούς της δικής του εμβέλειας) ή να αντιπροσωπεύει μια ενιαία δομή.
- κυκλώματα φιλτραρίσματος και διόρθωσης, καθώς και άλλα ηλεκτρονικές συσκευές(για παράδειγμα, για προστασία από υπερφόρτωση, ένδειξη στάθμης κ.λπ.).
- καλώδια ήχου και ακροδέκτες εισόδου. ενισχυτές(για ενεργά ακουστικά συστήματα) και crossovers (ενεργά φίλτρα), στην περίπτωση χρήσης χωριστών ενισχυτών για κάθε ζώνη συχνοτήτων.

Το σύνολο των στοιχείων (ο αριθμός των κεφαλών των ηχείων, η χρήση ενεργών ή παθητικών φίλτρων, το σχήμα και ο σχεδιασμός των ντουλαπιών κ.λπ.) μπορεί να ποικίλλει σημαντικά για διαφορετικούς τύπους ακουστικών συστημάτων ανάλογα με τον σκοπό τους, αλλά τις αρχές κατασκευής τους, Οι μέθοδοι υπολογισμού και η τεχνολογία κατασκευής είναι σε μεγάλο βαθμό παρόμοιες.

Πριν προχωρήσουμε στην ανάλυση αυτών των θεμάτων, ας σταθούμε εν συντομία στο ιστορικό της δημιουργίας των κύριων στοιχείων των μεγαφώνων (πομποί, ντουλάπια, φίλτρα).

Ιστορία ανάπτυξης
Οι προσπάθειες για τη δημιουργία των πρώτων εκπομπών ήχου ξεκίνησαν στα τέλη του 19ου αιώνα. Το 1874, ο Γερμανός μηχανικός Ernst Werner von Siemens, ο ιδρυτής της Siemens, περιέγραψε μια μαγνητοηλεκτρική συσκευή στην οποία ένα στρογγυλό πηνίο τυλιγμένου σύρματος τοποθετείται σε ένα ακτινικό μαγνητικό πεδίο με ένα ειδικό στήριγμα για να επιτρέπει την κατακόρυφη μετατόπιση (αριθμός διπλώματος ευρεσιτεχνίας 149797). Τόνισε τότε ότι αυτός ο μηχανισμός πρόωσης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ήχου, αλλά δεν το απέδειξε στην πράξη. Το 1877, η Siemens κατοχύρωσε δύο ακόμη διπλώματα ευρεσιτεχνίας στη Γερμανία και την Αγγλία, τα οποία περιέγραφαν τα κύρια χαρακτηριστικά ενός ηλεκτροδυναμικού μεγαφώνου, τα οποία στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν σε διάφορα βιομηχανικά σχέδια.

Το 1876, ο Αμερικανός επιστήμονας Alexander Bell κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το τηλέφωνο και έδειξε τον ήχο του χρησιμοποιώντας έναν πολύ παρόμοιο τύπο μορφοτροπέα. Την περίοδο 1898-1915, καταγράφηκαν μια σειρά από διπλώματα ευρεσιτεχνίας (εφευρέτες Oliver Joseph Lodge, John Matthias Augustus Stroh, Anton Pollak κ.λπ.) σχετικά με την εισαγωγή μεμονωμένων στοιχείων: κωνικό διάφραγμα, κεντραρισμένη ροδέλα κ.λπ. Όλοι αυτοί οι εκπομποί δουλεμένα με κέρατα, τα πρώτα δείγματα των οποίων φαίνονται στο Σχ. 2.

Μεταξύ 1915 και 1918, οι μηχανικοί Harold D. Arnold και Henry Egerton στα Bell Labs δημιούργησαν κεφαλές ηχείων που λειτουργούσαν με βάση την αρχή του "balanced armature" (μερικές φορές ονομάζεται αρχή "balanced armature", αλλά "balanced armature" είναι καθιερωμένος όρος). Σε αυτό το σχέδιο, τροφοδοτήθηκε ένα εναλλασσόμενο ρεύμα σε μια περιέλιξη που βρισκόταν σε μια χαλύβδινη ράβδο, η οποία κινήθηκε λόγω της αλληλεπίδρασης με το μαγνητικό πεδίο και, κατά συνέπεια, ώθησε τον κώνο που ήταν φορτωμένος στην κόρνα (Εικ. 3). Αν και το εύρος αναπαραγωγής ήταν πολύ περιορισμένο λόγω της υψηλής ακαμψίας του οπλισμού, μια τέτοια συσκευή χρησιμοποιήθηκε μέχρι τη δεκαετία του 1930. Τα πρώτα μοντέλα μεγαφώνων κόρνας για συστήματα ήχου στα θέατρα και στους δρόμους (για παράδειγμα, το 1919 στη Νέα Υόρκη στην Park Avenue, το 1920 στο Σικάγο στο Ρεπουμπλικανικό Κογκρέσο κ.λπ.) χρησιμοποιούσαν αυτόν τον τύπο θερμαντικών σωμάτων.

Μια επαναστατική καμπή στην ανάπτυξη των ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων συνέβη το 1925, όταν οι μηχανικοί Chester W. Rice και Edward W. Kellogg από την General Electric (ΗΠΑ) δημοσίευσαν ένα άρθρο "Σημειώσεις σχετικά με τη δημιουργία ενός νέου τύπου ηχείων χωρίς κόρνα" στο περιοδικό Proceedings of the American Society of Electrical Engineers (τόμος 44, Απρίλιος 1925). Αυτοί οι μηχανικοί μπήκαν για πάντα στην ιστορία της ηχοληψίας ως οι ανακαλυπτές μιας από τις μεγάλες εφευρέσεις του 20ού αιώνα, τα κύρια δομικά στοιχεία της οποίας έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα. Στην πραγματικότητα, δημιουργήθηκε ένας ηλεκτροδυναμικός μετατροπέας με ένα πηνίο φωνής και ένα διάφραγμα που λειτουργούν στην περιοχή πάνω από τη συχνότητα συντονισμού του. Με αυτή την αρχή αναπτύχθηκε η πρώτη εργαστηριακή διάταξη του μεγαφώνου και ταυτόχρονα συναρμολογήθηκε η διάταξη. ενισχυτής σωλήναπαρέχοντας επαρκή ισχύ σε όλο το φάσμα συχνοτήτων.

Ήδη το 1926, το πρώτο βιομηχανικό μοντέλο ενός τέτοιου ηχείου εμφανίστηκε με το όνομα Radiola Model 104 με ενσωματωμένο ενισχυτή 1 W. Παράλληλα, κυκλοφόρησε στην αγορά ο ραδιοφωνικός δέκτης Radiola 28, ο οποίος λειτουργούσε με αυτό το μεγάφωνο. Από εκείνη τη στιγμή ξεκίνησε η μαζική παραγωγή τέτοιων ηχείων στον κόσμο.

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι σχεδόν ταυτόχρονα, οι εργασίες για τη δημιουργία ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων πραγματοποιήθηκαν στη Ρωσία. Το 1923 ιδρύθηκε το Central Radio Laboratory (TsRL) στην Πετρούπολη, το οποίο αργότερα μετονομάστηκε σε Ινστιτούτο Ραδιοφωνικής Λήψης και Ακουστικής (IRPA). Από τις πρώτες μέρες της δημιουργίας του, το IRPA αναπτύσσει μεγάφωνα. Το 1926, δημιουργήθηκαν ένα ηλεκτρομαγνητικό μεγάφωνο "Record" και ένα ηλεκτρομαγνητικό μεγάφωνο δρόμου TM, το οποίο άρχισε να παράγεται στο εργοστάσιο που πήρε το όνομά του. Κουλάκοφ. Το 1929, οι A. A. Kharkevich και K. A. Lamagin ανέπτυξαν στο IRPA το πρώτο δείγμα δυναμικού μεγαφώνου (άμεση ακτινοβολία και κόρνα), η παραγωγή του οποίου ξεκίνησε το 1931 στο εργοστάσιο που πήρε το όνομά του. Kozitsky και στο ραδιοφωνικό εργοστάσιο του Κιέβου.

Ήδη το 1930-32, δημιουργήθηκαν τα πρώτα ισχυρά μεγάφωνα για ενίσχυση ήχου στην Κόκκινη Πλατεία της Μόσχας (με ισχύ 100 W). Από το 1935 ξεκίνησε στη χώρα η μαζική παραγωγή ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων. Πρέπει να σημειωθεί ότι ο όγκος της παραγωγής τους αυξάνεται σταθερά. Στις αρχές της δεκαετίας του '90, ο όγκος παραγωγής ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων στη χώρα μας ήταν 70 εκατομμύρια ετησίως (Ryazan Radio Plant - παραγωγή 15 εκατομμύρια ετησίως, Gagarin Radio Plant - 13 εκατομμύρια, Berdsk Radio Plant, NPO "Radiotekhnika" στο Ρίγα κ.λπ.) .

Με την εμφάνιση βιομηχανικών δειγμάτων ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων, σχεδόν όλα τα μοντέλα μεγαφώνων κόρνας άρχισαν να τα χρησιμοποιούν ως καλοριφέρ. Η δημιουργία μεγαφώνων κόρνας με σχέδιο κοντά στο σύγχρονο ξεκίνησε με τη δουλειά των μηχανικών Albert L. Thuras (Albert L. Thuras) και Edward Christopher Wente, οι οποίοι το 1927 κατοχύρωσαν με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ένα μεγάφωνο με κόρνα στενού λαιμού, το οποίο χρησιμοποιούσε θάλαμο πριν από την κόρνα. και ειδικό φακό (σώμα Wente ).

Η ανάπτυξη του κινηματογράφου ήχου απαιτούσε τη δημιουργία ακουστικών συστημάτων που παρέχουν επαρκή ένταση και ηχητική ευκρίνεια. Αυτό οδήγησε στην εμφάνιση συστημάτων πολλαπλών ζωνών. Ένα από τα πρώτα παρουσιάστηκε από τον Douglas Shearer, ένα αμφίδρομο σύστημα ηχείων που αποτελείται από κουλουριασμένες κόρνες χαμηλής συχνότητας και μια κόρνα πολλαπλών κυψελών υψηλής συχνότητας χρησιμοποιώντας ηλεκτροδυναμικά μεγάφωνα. Το σύστημα αναπαρήγαγε το εύρος των 40-10000 Hz και είχε μάλλον υψηλή ευαισθησία (Εικ. 4). Το 1938, έλαβε το Βραβείο της Ακαδημίας Κινηματογραφικών Τεχνών και Επιστημών και έγινε ένα είδος σημείο αναφοράς για τη μετέπειτα ανάπτυξη συστημάτων ήχου πολλαπλών ζωνών στον κινηματογράφο, τα θέατρα κ.λπ.

Με την έναρξη της δημιουργίας ακουστικών συστημάτων πολλαπλών ζωνών, κατέστη απαραίτητη η χρήση φίλτρων crossover μεταξύ ηχείων χαμηλής, μεσαίας και υψηλής συχνότητας. Η πρώτη εργασία για τη θεωρία φίλτρων για μεγάφωνα εμφανίστηκε το 1936 (από τους John K. Hilliard και Harry R. Kimball). Έδωσε μια θεωρία για τον υπολογισμό των φίλτρων Butterworth πρώτης ή τρίτης τάξης, τα οποία μέχρι τη δεκαετία του 1950 αναγνωρίστηκαν ως η πιο προτιμώμενη μορφή για ακουστικά συστήματα.

Την περίοδο 1940-50 αναπτύχθηκαν κυρίως ισχυρά ακουστικά συστήματα κόρνας και αντίστοιχες κεφαλές μεγαφώνων για επαγγελματικούς σκοπούς ηχογράφησης κινηματογραφικών αιθουσών και θεάτρων (από την JBL, την Altec Lancing κ.λπ.).

Στο σπίτι χρησιμοποιήθηκαν μεγάλες ηλεκτροδυναμικές κεφαλές χωρίς σχέδιο. Ωστόσο, λόγω βραχυκυκλώματος ακουστικού, δεν ήταν δυνατό να επιτευχθεί χαμηλές συχνότητες. Τα πρώτα μεγάφωνα πολλαπλών δρόμων χρησιμοποιούσαν μεγάλα ντουλάπια «ανοιχτού τύπου» με όγκο 300-500 κυβικά μέτρα. dm (λίτρα), ενώ το αναπαραγόμενο εύρος συχνοτήτων ξεκινούσε από 80-100 Hz.

Μια πραγματική επανάσταση στις οικιακές συσκευές ξεκίνησε το 1954, όταν ένας από τους ιδρυτές της AR (Acoustic Research) Edgar M. Villchur έδειξε σε μια έκθεση στη Νέα Υόρκη ένα μικρό σύστημα ηχείων AR-1, βασισμένο σε μια εντελώς νέα αρχή, που ονομάζεται "ακουστική ανάρτηση» ή σώμα «τύπου συμπίεσης». Η ιδέα πίσω από αυτή την εφεύρεση που άνοιξε το δρόμο σύγχρονα συστήματαοικιακή χρήση, συνίστατο στο γεγονός ότι για τη λήψη χαμηλών συχνοτήτων χρησιμοποιήθηκε ένα περίβλημα μικρού μεγέθους, η ελαστικότητα του όγκου αέρα στον οποίο ήταν περισσότερο από τρεις φορές υψηλότερη από την ελαστικότητα της ανάρτησης του υπογούφερ. Σε αυτή την περίπτωση, το σύστημα κινητών ηχείων, όπως λες, «κάθεται» σε ένα ελαστικό μαξιλάρι αέρα. Δεδομένου ότι ο αέρας είναι ένα γραμμικό μέσο, ​​αυτό σας επιτρέπει να αυξήσετε τη μετατόπιση του διαφράγματος του ηχείου χωρίς να αυξήσετε τη μη γραμμική παραμόρφωση και, ως εκ τούτου, να επιτύχετε αναπαραγωγή χαμηλής συχνότητας σε μικρό όγκο.

Η δημιουργία τέτοιων συστημάτων απαιτούσε αλλαγή στις αρχές σχεδιασμού των μεγαφώνων χαμηλής συχνότητας, έπρεπε να έχουν ένα βαρύ κινούμενο σύστημα, μια εύκαμπτη ανάρτηση, ένα μεγάλο πηνίο φωνής και ένα μαγνητικό κύκλωμα για να επιτρέπουν την παροχή υψηλής ισχύος από ενισχυτές. Η εμφάνιση ενός μικρού συστήματος ηχείων, το οποίο αναπαρήγαγε με σιγουριά το τμήμα χαμηλής συχνότητας της σειράς, προκάλεσε έκπληξη στους ειδικούς και άνοιξε έναν ευρύ δρόμο για την ανάπτυξη οικιακών συστημάτων ηχείων κατηγορίας Hi-Fi.

Η ιδέα της δημιουργίας εξοπλισμού High-Fidelity (υψηλή πιστότητα, δηλαδή εξοπλισμός που παρέχει μέγιστη συμμόρφωση με ζωντανό ήχο), που προτάθηκε τη δεκαετία του '60 από την KEF (Αγγλία), χρησίμευσε ως ισχυρή ώθηση στην ανάπτυξη τόσο της οικιακής όσο και της επαγγελματικής ακουστικής συστήματα: βελτίωση της σχεδίασης όλων των στοιχείων (κεφαλές ηχείων, περιβλήματα, φίλτρα), τεχνολογία κατασκευής τους, ανάπτυξη νέων μεθόδων μέτρησης παραμέτρων, καθώς και δημιουργία θεωρίας για τον υπολογισμό τους. Εκατοντάδες εταιρείες, ερευνητικά κέντρα και πανεπιστήμια έχουν συμμετάσχει στην παραγωγή και ανάπτυξη μεγαφώνων.

Η πρόοδος στην ανάπτυξη των ντουλαπιών ηχείων συνδέθηκε, πρώτα απ 'όλα, με την εμφάνιση μιας μεγάλης ποικιλίας των σχεδίων τους: μαζί με τα ερμάρια τύπου κλειστής συμπίεσης (τα οποία αναφέρονται παραπάνω), το 1959, ο μηχανικός James F. Novak από το Jensen εισήγαγε η ιδέα της δημιουργίας ντουλαπιών με αντανακλαστικά μπάσων (η ιδέα κατοχυρώθηκε από τον Albert Touras το 1930), η οποία κατέστησε δυνατή την αύξηση του επιπέδου ηχητικής πίεσης στην περιοχή χαμηλής συχνότητας.

Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται μια μεγάλη ποικιλία σχεδίων σχεδίων χαμηλής συχνότητας: με παθητικό καλοριφέρ, με διπλό θάλαμο, τύπου "λαβύρινθο", τύπου "band-pass filter" κ.λπ. Κάθε ένα από αυτά έχει το δικό του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα (θα μιλήσουμε για αυτό στα επόμενα άρθρα). Ένα θεμελιωδώς σημαντικό στάδιο στην ανάπτυξή τους ήταν η δημιουργία το 1971-1973 της θεωρίας για τον υπολογισμό των σχεδίων χαμηλής συχνότητας (συγγραφείς Neville Thiele και Richard Small), με βάση μια αναλογία με τη θεωρία φίλτρων. Αυτό κατέστησε δυνατή τη μεταφορά του σχεδιασμού των περιβλημάτων σε επιστημονική βάση, τη δημιουργία κατάλληλων προγραμμάτων υπολογιστών που χρησιμοποιούνται ευρέως στην πρακτική του σχεδιασμού μεγαφώνων. Για τη διασφάλιση υψηλής ποιότητας αναπαραγωγής μεσαίων και υψηλών συχνοτήτων, διάφορους τρόπουςαπομόνωση ήχου και κραδασμών, καθώς και περιβλήματα οβάλ σχήματος (κυρίως για ηχεία υψηλής συχνότητας) για τη μείωση της παραμόρφωσης της περίθλασης.

Δεδομένου ότι η συντριπτική πλειονότητα των ακουστικών συστημάτων κατασκευάστηκε με βάση μια αρχή πολλαπλών ζωνών, αυτό οδήγησε σε σημαντική πρόοδο στη δημιουργία φίλτρων crossover, τα οποία άρχισαν να εκτελούν όχι μόνο τις λειτουργίες διαχωρισμού ζώνη συχνοτήτωνμεταξύ γούφερ, μεσαίας κατηγορίας και τουίτερ, αλλά συμμετρούν την κατευθυντικότητα στην περιοχή της ζώνης διαχωρισμού. Αυτή τη στιγμή υπάρχει μεγάλος αριθμός προγράμματα υπολογιστή, που σας επιτρέπουν να βελτιστοποιήσετε τις παραμέτρους του φίλτρου, για παράδειγμα, CACD, CALSOD, Filter Designer και LEAP4.0, κ.λπ.

Σημαντικές αλλαγές έχουν γίνει και στις κεφαλές των ηχείων. Μαζί με την ηλεκτροδυναμική, άρχισαν να παράγονται πομποί με βάση άλλες αρχές μετατροπής: ηλεκτροστατικοί, εκπομποί Hale, πιεζο-φιλμ κ.λπ. (θα μιλήσουμε για αυτούς λεπτομερέστερα σε επόμενα άρθρα).

Όσον αφορά τα ηλεκτροδυναμικά ηχεία, ο σχεδιασμός που πρότειναν οι Rice και Kellogg αποδείχθηκε τόσο επιτυχημένος που δεν υπήρξαν θεμελιώδεις αλλαγές σε αυτό, η πρόοδος ήταν κυρίως στον τομέα της τεχνολογίας.

Μπορούν να σημειωθούν οι ακόλουθες πρωτότυπες σχεδιαστικές λύσεις που εμφανίστηκαν στη δεκαετία του 50-70.

Το 1958, ο Edgar Villchur παρουσίασε το μοντέλο ακουστικού συστήματος AR-3 με ένα θεμελιωδώς νέο καλοριφέρ υψηλής συχνότητας σε σχεδιασμό: το διάφραγμα ήταν κατασκευασμένο σε μορφή θόλου, δεν υπήρχε κεντραρισμένη ροδέλα και το πηνίο φωνής ήταν συνδεδεμένο απευθείας στο διάφραγμα. Η εμφάνιση αυτού του σχεδίου έλυσε ένα πολύ σημαντικό πρόβλημα: την επέκταση του κατευθυντικού χαρακτηριστικού στην περιοχή υψηλής συχνότητας μέσω της χρήσης ενός μικρού ημισφαιρικού διαφράγματος.

Υπήρχαν ισχυρά μεγάφωνα χαμηλής συχνότητας με διαφράγματα που είχαν ειδικές ενισχυτικές νευρώσεις. Ένα παράδειγμα είναι το μοντέλο ομοαξονικού ψυγείου RCA-15 που προτάθηκε από τον μηχανικό Harry Ferdinand Olson το 1954.

Εμφανίστηκε ένα θεμελιωδώς νέο σχέδιο ενός ομοαξονικού μεγαφώνου, που δημιουργήθηκε από τον Tannoy (Αγγλία) το 1947 (Εικ. 5). Η ιδέα ήταν να εξαλειφθεί ο διαχωρισμός πηγών χαμηλής και υψηλής συχνότητας στο διάστημα και να επιτευχθεί η ακτινοβολία τους από ένα σημείο, που εξαλείφει τις μετατοπίσεις φάσης μεταξύ τους και βελτιώνει τα χαρακτηριστικά κατευθυντικότητας. Σε αυτό το σχέδιο, ένα μεγάφωνο υψηλής συχνότητας με διάφραγμα θόλου και ειδικό διανομέα ακτινοβολείται μέσω μιας οπής στον πυρήνα του ηχείου χαμηλής συχνότητας, ο κώνος του οποίου χρησιμεύει ως επιστόμιο για αυτό.

Αναπτύχθηκαν σχέδια ηχείων (πρώτα υψηλής συχνότητας, μετά μεσαία-χαμηλή συχνότητα) χρησιμοποιώντας ένα ειδικό μαγνητικό υγρό (φερρορευστό) στο διάκενο για την αφαίρεση της θερμότητας και την αύξηση της απόσβεσης σε μεγάλα πλάτη.

Τελευταία επιτεύγματα
Η σημαντική πρόοδος στην ανάπτυξη ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων τις τελευταίες δεκαετίες έγινε στην τεχνολογία. Αυξημένοι ενισχυτές ισχύος (300-500 W), απαιτήσεις για μη παραμορφωμένη μετάδοση μεγάλων δυναμικές περιοχές(μέγιστη στάθμη ηχητικής πίεσης ~ 130-140 dB), για τη μείωση του επιπέδου των γραμμικών και μη γραμμικών παραμορφώσεων, οδήγησε σε σημαντικές αλλαγές τόσο στην επιλογή των υλικών όσο και στην τεχνολογία κατασκευής πολλών στοιχείων ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων.

Στα υπογούφερ, οι τεχνολογικές αλλαγές έχουν επηρεάσει όλα τα στοιχεία. Οι αναρτήσεις άρχισαν να κατασκευάζονται από ειδικά υλικά (φυσικά λάστιχα, αφροί πολυουρεθάνης, υφάσματα με καουτσούκ, φυσικά και συνθετικά υφάσματα με ειδικές επιστρώσεις απόσβεσης) και απέκτησαν ιδιαίτερο σχήμα: ημιτορειδές, αμαρτωλό, σχήματος S κ.λπ. κατασκευασμένα από περγαμηνή ή φυσικό δέρμα) είναι επί του παρόντος κατασκευασμένα από μάλλον σύνθετες συνθέσεις βασισμένες σε φυσική κυτταρίνη μακριών ινών με διάφορα πρόσθετα που αυξάνουν την αντοχή, την ακαμψία και τις ιδιότητες απόσβεσης (για παράδειγμα, ίνες μαλλί, λινάρι, ίνες άνθρακα, νιφάδες γραφίτη, μεταλλικές ίνες , εμποτισμοί ανθεκτικοί στην υγρασία και απόσβεση). Ο βαθμός πολυπλοκότητας τέτοιων σύνθετων υλικών μπορεί να κριθεί από το γεγονός ότι χρησιμοποιούν έως και 10-15 συστατικά.

Ωστόσο, μαζί με τις φυσικές συνθέσεις κυτταρίνης, διάφορα σύνθετα υλικά έχουν χρησιμοποιηθεί και χρησιμοποιούνται για διαφράγματα ηχείων χαμηλής συχνότητας, κατά κανόνα, που αναπτύχθηκαν προηγουμένως για αεροδιαστημικό και στρατιωτικό εξοπλισμό: πολυστρωματικά κυψελοειδή υλικά, αφρισμένα μέταλλα κ.λπ. Επί του παρόντος, για χαμηλές διαφράγματα ηχείων συχνότητας, πολλές γνωστές εταιρείες (JAMO, KEF, Cabasse, Tannoy, κ.λπ.) χρησιμοποιούν όλο και περισσότερο συνθετικές μεμβράνες με βάση τις πολυολεφίνες (πολυπροπυλένιο και πολυαιθυλένιο) και σύνθετα υλικά βασισμένα σε ύφασμα Kevlar υψηλής συντελεστή (B&W, Audix, κλπ.) .

Η χρήση τέτοιων διαφραγμάτων καθιστά δυνατή την παροχή καλύτερα μοντέλαηχεία χαμηλής συχνότητας ομαλή απόκριση συχνότητας έως 1500...2500 Hz, η οποία είναι σχεδόν δύο οκτάβες υψηλότερη από τις συχνότητες crossover που χρησιμοποιούνται συχνά σε συστήματα ηχείων τριών κατευθύνσεων (400...600 Hz). Ένα παράδειγμα μοντέρνου σχεδιασμού μεγαφώνου χαμηλής συχνότητας είναι ένα από τα πιο πρόσφατα μοντέλα καλοριφέρ χαμηλής συχνότητας από την JBL, που φαίνεται στο Σχ. 6. Υιοθετεί ένα κύκλωμα μαγνήτη νεοδυμίου, πηνίο φωνής διπλής περιέλιξης, το οποίο μπορεί να λειτουργήσει κάτω μεγάλες χωρητικότητεςχωρίς παραμόρφωση, σύνθετο διάφραγμα από ανθρακονήματα και άλλες εξελίξεις στη σύγχρονη τεχνολογία.

Ιδιαίτερες αλλαγές έχουν σημειωθεί στην τεχνολογία κατασκευής μεγαφώνων υψηλής συχνότητας, όπου οι σύγχρονες εξελίξεις στη διαστημική τεχνολογία είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικές. Ένα παράδειγμα ενός από τα πιο μοντέρνα σχέδια είναι το μεγάφωνο υψηλής συχνότητας Tannoy Prestige ST-200, το οποίο χρησιμοποιεί διάφραγμα θόλου με διάμετρο 25 mm και πάχος 25 μικρά, κατασκευασμένο από τιτάνιο με επίστρωση χρυσού. ένας μαγνήτης νεοδυμίου κ.λπ., που επέτρεψε την απόκτηση εντελώς μοναδικών παραμέτρων: εύρος συχνοτήτων έως 54 kHz με ανομοιομορφία -6 dB, έως 100 kHz με ανομοιομορφία -18 dB, ισχύς πινακίδας 135 W (μέγιστη 550 W), ευαισθησία 95 dB / V / m.

Εάν συγκρίνουμε τα σχέδια των δύο τελευταίων ηχείων με τα πρώτα μοντέλα ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων, μπορούμε να δούμε πόσο μακριά έχει φτάσει αυτό το προϊόν σε σχεδόν εκατό χρόνια από την έναρξή του και ποιες παραμέτρους έχουν επιτευχθεί.

Επαγγελματικά ηχεία για ηχητικά συστήματα και ηχητική ενίσχυση έχουν αναπτυχθεί κυρίως κατά μήκος της διαδρομής της αύξησης της ισχύος και του σχηματισμού ενός δεδομένου κατευθυντικού χαρακτηριστικού. Έχει δημιουργηθεί μια μεγάλη ποικιλία τύπων κόρνων: διαθλαστική, ακτινική, ομοιόμορφη κάλυψη, κυλιόμενη κ.λπ. Έχουν εμφανιστεί νέοι τύποι εκπομπών - ισχυρές γραμμικές συστοιχίες που αποτελούνται από ξεχωριστά ενεργά μπλοκ πολλαπλών ζωνών με χαρακτηριστικό ελεγχόμενης κατευθυντικότητας.

Αν αναλύσουμε τις κύριες κατευθύνσεις στην ανάπτυξη των μεγαφώνων στο παρόν στάδιο (για παράδειγμα, με βάση το υλικό των συνεδρίων της AES τα τελευταία χρόνια), μπορούμε να διακρίνουμε τις ακόλουθες τάσεις:
- την εμφάνιση νέων παραμέτρων που συσχετίζονται πολύ καλύτερα με την ακουστική αντίληψη,
- δημιουργία μιας νέας ψηφιακής μετρολογίας που επιτρέπει μετρήσεις ευρύτερου φάσματος παραμέτρων σε χώρους χωρίς υγρασία,
- χρήση μεθόδων ψηφιακού φιλτραρίσματος για τη μείωση των γραμμικών και μη γραμμικών παραμορφώσεων,
- αναζήτηση τρόπων δημιουργίας ψηφιακών μεγαφώνων,
- ανάπτυξη προσαρμοστικών ψηφιακών επεξεργαστών για την αντιστοίχιση των παραμέτρων των μεγαφώνων με τα χαρακτηριστικά του δωματίου στον οποίο είναι εγκατεστημένα.

Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού, την τεχνολογία, τις μεθόδους μείωσης της παραμόρφωσης στα σύγχρονα ηλεκτροδυναμικά μεγάφωνα θα συζητηθούν στα ακόλουθα άρθρα της σειράς.

Όλα ξεκίνησαν στην Παγκόσμια Έκθεση στην Οσάκα (Ιαπωνία), όπου το 1976 παρουσιάστηκαν τα «σούπερ ιδανικά» ηχεία, που λειτουργούσαν σε λειτουργία πιστονιού, σε όλο το φάσμα συχνοτήτων. Ήταν μια τεχνική ανακάλυψη. Στη λειτουργία εμβόλου, η ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων ακτινικής κάμψης είναι τόσο υψηλή που ο κώνος κινείται ως ενιαίο σύνολο σε όλο το εύρος συχνοτήτων. Αυτά τα ηχεία είχαν απόκριση επίπεδης συχνότητας (35Hz -35kHz ±1,5dB) και μη γραμμική παραμόρφωση 1000 φορές χαμηλότερα από τα ψυχοφυσιολογικά όρια ορατότητας.

Όπως και με τη μορφή VHS, ειδικοί από τους ηγέτες της αγοράς HI-FI εκείνης της εποχής εργάστηκαν σε αυτήν την εξέλιξη: Αυτές είναι ιαπωνικές εταιρείες - η Sanyo και το τμήμα ακουστικής της OTTO - Sony, τα ηχεία τους SS-G5, SS-G7, SS -Τα G9 εκείνη την εποχή θεωρούνταν το πρότυπο ποιότητας, - η Yamaha, η οποία έχει τη μεγαλύτερη εμπειρία στην κατασκευή θολών ηχείων μεσαίας κατηγορίας. Καθώς και μια σειρά από Αμερικανούς κατασκευαστές και τη νεαρή (τότε) αγγλική εταιρεία Wilson, της οποίας το concept επιλέχθηκε ως βάση για αυτούς τους ομιλητές.

Στην έκθεση, αυτή η ακουστική παρουσιάστηκε με την επωνυμία Fisher. Η εταιρεία που ξεθωριάζει αγοράστηκε από την ανησυχία Sanyo, η κυκλοφορία τέτοιων ηχείων υποτίθεται ότι θα αναζωογονούσε τη θρυλική μάρκα. Για την Ευρώπη και τις ΗΠΑ ονομάζονταν Fisher 1200 Studio Standard (STE 1200), για την ιαπωνική εγχώρια αγορά - OTTO SX-P1.

Η ιστορία των εγχώριων «σούπερ ιδανικών» ηχείων ξεκίνησε Διεθνές Συνέδριοτο 1977 στη Δυτική Γερμανία. Ένας από τους συμμετέχοντες ήταν υψηλόβαθμο μέλος της Κεντρικής Επιτροπής του ΚΚΣΕ, λάτρης της μουσικής και λάτρης της ποιοτικής μουσικής. Στη δεξίωση στο τέλος του συνεδρίου, την προσοχή του τράβηξε μια ασυνήθιστα μαγευτική και «ζωντανή» μουσική. Ο εκπρόσωπος μας ενδιαφέρθηκε για την πηγή ήχου - ήταν το Fisher 1200 Studio Standard. Ο εκπρόσωπος της Αγγλίας έκανε ένα αστείο, όπως αυτό στην ΕΣΣΔ -εκτός από πυραύλους και υποβρύχια- δεν ξέρουν να κάνουν τίποτα άλλο... Μετά την επιστροφή της σοβιετικής αντιπροσωπείας στη Μόσχα, έφτασε ένα φορτίο - Fisher 1200 Studio Πρότυπο. Ήταν δώρο Γερμανών φίλων.

Στην επόμενη έκθεση της Κεντρικής Επιτροπής του Κόμματος για την ανάπτυξη των καταναλωτικών αγαθών, αναφέρθηκε ότι στο επερχόμενο Συνέδριο της Κεντρικής Επιτροπής του ΚΚΣΕ θα παρουσιαστούν και θα τεθούν νέοι ομιλητές της υψηλότερης κατηγορίας πολυπλοκότητας που λειτουργούν σε λειτουργία εμβόλου. στην παραγωγή. Στο μεταξύ, τα Fisher 1200 Studio Standard αποσυναρμολογήθηκαν κομμάτι-κομμάτι και μελετήθηκαν.

Το καθήκον δόθηκε στα κορυφαία γραφεία σχεδιασμού και στις επιχειρήσεις ραδιομηχανικής του Υπουργείου Ηλεκτρονικής Βιομηχανίας της ΕΣΣΔ. Όμως, παρά τις προσπάθειες και τα κεφάλαια που δαπανήθηκαν, κανείς δεν κατάφερε να παράγει ούτε ένα πρωτότυπο. Οι ηγέτες, παρά τον φόβο ότι θα χάσουν τη δουλειά τους, δήλωσαν ομόφωνα ότι η σοβιετική βιομηχανία δεν είχε τέτοιες τεχνολογίες και ήταν είκοσι χρόνια πίσω από τις ξένες εξελίξεις. Η στρατιωτική βιομηχανία στην ΕΣΣΔ, όπως γνωρίζετε, αντίθετα, ήταν μπροστά από τον κόσμο. Το αστείο του Άγγλου αντιπροσώπου ήταν δικαιολογημένο.

Στη συνέχεια, το έργο δόθηκε στην NPO "Thorium" στη Μόσχα, η οποία εκείνη την εποχή παρήγαγε εξαρτήματα για πυρηνικά υποβρύχια. Όπου στα τέλη του 1980 δημιουργούνταν πρωτότυπα. Και δύο χρόνια αργότερα ξεκίνησε η μαζική παραγωγή ηχείων που ονομάζονταν Elektronika 100AC 060. Δεν υπήρχε τίποτα να εξοικονομηθεί, δεν έλαβαν υπόψη το κόστος. Για παράδειγμα, τα πηνία φωνής και τα μαγνητικά συστήματα των δυναμικών κεφαλών σχεδιάστηκαν λαμβάνοντας υπόψη την αντίσταση των αντίστοιχων τμημάτων φίλτρου και την επιρροή τους στις παραμέτρους Thiel-Small. Οι διαχυτές χαμηλής συχνότητας κατασκευάστηκαν σε εξοπλισμό ακριβείας - ένα κράμα νικελίου ψεκάστηκε σε ειδικά καλούπια αφρού, τα οποία τοποθετήθηκαν σε έναν κλίβανο υψηλής θερμοκρασίας, όπου το νικέλιο αφρίστηκε σε μια αυστηρά καθορισμένη δομή. Στη συνέχεια, με το χέρι, τοποθετήθηκε αυτοκόλλητο στη βάση από νίκελ του φύλλου αλουμινίου. Ο θόλος της κεφαλής μεσαίας κλίμακας χτίστηκε με εξωτερικά στρώματα ζαφείρι σε υπόστρωμα αλουμινίου σε ειδικό θάλαμο. Ο πομπός HF είχε ένα δακτυλιοειδές διάφραγμα με τις πιο λεπτές τομές λέιζερ και ένα πηνίο αλουμινίου χωρίς πλαίσιο. Όλα τα καλάθια ηχείων ήταν από χυτό αλουμίνιο υψηλής πίεσης και είχαν τεράστιες βάσεις. Τα φίλτρα γραμμικής φάσης πολλαπλών συνδέσμων όχι μόνο φιλτράρουν το σήμα, αλλά αντισταθμίζουν επίσης την αντίδραση των κεφαλών και τις αποκλίσεις χρόνου-συχνότητας. Για την απόσβεση κραδασμών τοιχωμάτων κύτους πέντε στρώσεων σε πρωτότυπα, χρησιμοποιήθηκαν τα ίδια υλικά όπως στα πυρηνικά υποβρύχια.

Περαιτέρω, ξεκίνησε η παραγωγή 7 ακόμη μοντέλων ηχείων, τα πιο δημοφιλή από τα οποία ήταν. Το κύριο μειονέκτημα των νέων μοντέλων ήταν η χρήση των ίδιων κεφαλών χαμηλής συχνότητας και μεσαίας εμβέλειας σε θήκες μικρού μεγέθους, οι οποίες επηρέαζαν τον ήχο κυρίως στην περιοχή των μπάσων και των μεσαίων μπάσων του ηχητικού σήματος.

Λόγω της πολύπλοκης διαδικασίας παραγωγής και του υψηλού ποσοστού απόρριψης, αυτά τα AS παράγονταν σε μικρές παρτίδες περίπου 1000 ζευγών ετησίως. Το κόστος στο δίκτυο λιανικής ενός 100AC ήταν 540 ρούβλια και το κόστος παραγωγής ήταν δυόμισι φορές περισσότερο, η διαφορά στην τιμή στην επιχείρηση, φυσικά, καταβλήθηκε επιπλέον από το κράτος.

Μετά την κυκλοφορία των πρώτων σειριακών δειγμάτων, πραγματοποιήθηκαν συγκριτικές υποκειμενικές εξετάσεις, που πραγματοποιήθηκαν από κοινού με το Leningrad House of Radio και την εταιρεία Melodiya, όπου, εκτός από σχεδιαστές, συμμετείχαν επαγγελματίες ηχολήπτες και μουσικοί. Οι καλύτεροι ξένοι ομιλητές της εποχής (Wilson, Onkyo, JBL, Yamaha, Diatone, Sony, Kef, Tannoy, Technics κ.λπ.) επιλέχθηκαν για ακρόαση, αλλά δεν υπήρχαν πρωτότυπα ηχεία Fisher στην ακρόαση. Κατά τη διάρκεια της ακρόασης, η Electronics δεν έδειξε άσχημα αποτελέσματα, οι προγραμματιστές γιόρτασαν τη νίκη. Ο ήχος τους χαρακτηρίστηκε καθαρός, λεπτομερής, μέτρια αναλυτικός με καλή άρθρωση και δυναμική. Σημειώθηκε επίσης μια καλογραμμένη σκηνή και μια φυσική παρουσίαση ηχητικών εικόνων. Το μονοπάτι που χρησιμοποιήθηκε αποτελούνταν από εξοπλισμό ενίσχυσης σωλήνων, ενώ ως πηγές λειτουργούσαν οι τράπουλες και οι συσκευές αναπαραγωγής βινυλίου. Αργότερα, μετά την εμφάνιση των ψηφιακών μορφών, ορισμένοι ηχόφιλοι παρατήρησαν τον ήχο αυτών των ηχείων ως σκληρό, με μια ελαφριά μεταλλική χροιά. Άλλοι, μέχρι σήμερα, θεωρούν ότι αυτά τα ηχεία είναι το πρότυπο ποιότητας και πηγή φυσικού ήχου. Τέτοιες μάλλον αντίθετες απόψεις οφείλονται πιθανότατα στη σύνθετη αντίσταση και το σχετικά υψηλό EMF αυτοεπαγωγής αυτών των ηχείων, βάσει των οποίων μπορεί να είναι δύσκολο να επιλέξετε έναν ενισχυτή τρανζίστορ.

Δεν ήταν τυχαίο που ο AC Fisher πέρασε από οντισιόν: στα τέλη της δεκαετίας του '70, η παραγωγή τους σταμάτησε εντελώς και η ιδέα δεν συνεχίστηκε. Οι σχέσεις της αγοράς δεν θα μπορούσαν να υποστούν απώλειες από την κατασκευή ενός τόσο περίπλοκου και υψηλής τεχνολογίας προϊόντος. Η λιανική τιμή της ακουστικής δεν δικαιολογούσε το κόστος και η παραγωγή περιορίστηκε.

Μερικές πληροφορίες από το RuNet:

Μερικά πράγματα που οι προγραμματιστές μας δεν μπόρεσαν να επιτύχουν (σε σύγκριση με το Otto SX-P1/Fisher STE 1200):

1. Το πάχος των τοιχωμάτων της θήκης είναι 20mm έναντι 30mm. Το υλικό είναι συνηθισμένο μοριοσανίδες έναντι σύνθετων ειδικών. μοριοσανίδα.

2. Οι μαγνήτες δεν ταίριαζαν με τις παραμέτρους, έπρεπε μάλιστα να κολλήσουμε δύο μαγνήτες στο μπάσο και στο μεσαίο, γεγονός που επιδεινώνει τη συγκέντρωση του μαγνητικού πεδίου στο κενό.

3. Το γούφερ της Otto έχει περισσότερη ακαμψία και μικρότερη μάζα, χάρη στην λεπτότερη υφή νικελίου και τα χαρακτηριστικά του αρχικού κράματος. Δεν υπάρχουν καν ενισχυτικά από χαρτόνι κατά μήκος της άκρης του διαχύτη στο σημείο όπου είναι στερεωμένη η ανάρτηση.

4. Η μεγαλύτερη ακαμψία κατέστησε δυνατή την εγκατάσταση μιας ανάρτησης άκαμπτου υφάσματος με εμποτισμό, μείωση του παράγοντα ποιότητας, που έδωσε υψηλότερη ευαισθησία, στην ίδια συχνότητα συντονισμού.

5. Όλα τα πηνία ηχείων είναι τυλιγμένα με επίπεδη σύρμα 2 στρωμάτων, συμπεριλαμβανομένης της περιέλιξης πρίμων χωρίς πλαίσιο με επίπεδο σύρμα αλουμινίου. Τα πλαίσια της μεσαίας κατηγορίας και των γούφερ είναι κατασκευασμένα από αλουμίνιο και κολλημένα στους μεταλλικούς κώνους με θερμοανθεκτική θερμοαγώγιμη κόλλα. Ως αποτέλεσμα, οι διαχυτές χρησιμεύουν ως ψύκτρα θερμότητας, ένα ψυγείο, το οποίο καθιστά δυνατή την απόκτηση γραμμικής αντίστασης σε πολύ μεγάλο εύρος ισχύος. Τα 100AC μας χρησιμοποιούν συμβατικά πηνία τυλιγμένα με στρογγυλό σύρμα και χάρτινο πλαίσιο καλυμμένο μόνο με φύλλο αλουμινίου.

6. Ο μεσαίος κώνος του SX-P1 είναι κατασκευασμένος από οξειδωμένο αλουμίνιο 3 στρώσεων, κάθε στρώμα με διαφορετικές παραμέτρους ακαμψίας / βάρους / εξασθένησης. 100AC - 1 στρώση οξειδίου του αλουμινίου, με το ίδιο πάχος.

7. Το HF στους 100 AC δεν είναι καθόλου από οξείδιο του αλουμινίου, αλλά από συνηθισμένο αλουμίνιο ποιότητας τροφίμων, μόνο συμπίεση σε υψηλή θερμοκρασία. Ο δακτύλιος (ο διαχύτης δεν είναι θολωτός, αλλά δακτυλιοειδής και στα δύο ηχεία) αποδείχθηκε σκληρός, αλλά εύθραυστος, γεγονός που δεν επέτρεψε να γίνουν κοψίματα στην αυλάκωση της μεμβράνης. Στο Otto, ο δακτύλιος είναι ίδιος με το τουίτερ οξειδίου του αλουμινίου, με υποδοχές και ειδική επίστρωση απόσβεσης στην αυλάκωση του διαφράγματος, η οποία καθιστά δυνατή την επέκταση του εύρους συχνοτήτων προς τη ραδιοσυχνότητα, τη μείωση της συχνότητας συντονισμού, την αύξηση της δυναμικής και την αφαίρεση του μεταλλικοί τόνοι εγγενείς στο 100AC.

8. Τα φίλτρα είναι κατασκευασμένα από εξαρτήματα audiophile, καλωδίωση καλωδίων μεγάλου τμήματος, επιχρυσωμένα τερματικά.

9. Πιο «ακριβό» εξωτερικό φινίρισμα (καπλαμάς έβενο).

Αρχικά, ας σημαδέψουμε το "i" και ας κατανοήσουμε την ορολογία.

Ένα ηλεκτροδυναμικό μεγάφωνο, ένα δυναμικό μεγάφωνο, ένα ηχείο, μια δυναμική κεφαλή άμεσης ακτινοβολίας είναι διάφορα ονόματα για την ίδια συσκευή που χρησιμεύει για τη μετατροπή των ηλεκτρικών κραδασμών της συχνότητας του ήχου σε δονήσεις αέρα, που αντιλαμβανόμαστε ως ήχο.

Έχετε δει ηχεία ήχου ή, με άλλα λόγια, δυναμικές κεφαλές άμεσης ακτινοβολίας περισσότερες από μία φορές. Χρησιμοποιούνται ευρέως στα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης. Είναι το μεγάφωνο που μετατρέπει το ηλεκτρικό σήμα στην έξοδο του ενισχυτή συχνότητας ήχου σε ηχητικό ήχο.

Πρέπει να σημειωθεί ότι η αποτελεσματικότητα χρήσιμη δράση) του ηχείου είναι πολύ χαμηλό και είναι περίπου 2 - 3%. Αυτό, φυσικά, είναι ένα τεράστιο μείον, αλλά μέχρι στιγμής δεν έχει εφευρεθεί τίποτα καλύτερο. Αν και αξίζει να σημειωθεί ότι εκτός από το ηλεκτροδυναμικό μεγάφωνο, υπάρχουν και άλλες συσκευές για τη μετατροπή των ηλεκτρικών κραδασμών της συχνότητας του ήχου σε ακουστικές δονήσεις. Αυτά είναι, για παράδειγμα, ηχεία ηλεκτροστατικού, πιεζοηλεκτρικού, ηλεκτρομαγνητικού τύπου, αλλά τα ηχεία ηλεκτροδυναμικού τύπου έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένα και χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρονική.

Πώς ρυθμίζεται ένα ηχείο;

Για να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί ένα ηλεκτροδυναμικό μεγάφωνο, ας στραφούμε στο σχήμα.

Το ηχείο αποτελείται από ένα μαγνητικό σύστημα - βρίσκεται στην πίσω πλευρά. Περιλαμβάνει ένα δακτυλιοειδές μαγνήτης. Είναι κατασκευασμένο από ειδικά μαγνητικά κράματα ή μαγνητικά κεραμικά. Τα μαγνητικά κεραμικά είναι ειδικά συμπιεσμένες και «πυροσυσσωματωμένες» σκόνες, οι οποίες περιέχουν σιδηρομαγνητικές ουσίες – φερρίτες. Το μαγνητικό σύστημα περιλαμβάνει επίσης χάλυβα πέλματακαι ένας κύλινδρος χάλυβα που ονομάζεται πυρήνας. Οι φλάντζες, ο πυρήνας και ο μαγνήτης δακτυλίου σχηματίζουν ένα μαγνητικό κύκλωμα.

Μεταξύ του πυρήνα και της χαλύβδινης φλάντζας υπάρχει ένα κενό στο οποίο σχηματίζεται ένα μαγνητικό πεδίο. Ένα πηνίο τοποθετείται στο κενό, το οποίο είναι πολύ μικρό. Το πηνίο είναι ένα άκαμπτο κυλινδρικό πλαίσιο, πάνω στο οποίο τυλίγεται ένα λεπτό χάλκινο σύρμα. Αυτό το πηνίο ονομάζεται επίσης πηνίο μεγάφωνου. Το πλαίσιο του πηνίου φωνής είναι συνδεδεμένο με διαχύτη- στη συνέχεια «σπρώχνει» τον αέρα, δημιουργώντας συμπίεση και αραίωση του περιβάλλοντος αέρα - ακουστικά κύματα.

Ο διαχύτης μπορεί να κατασκευαστεί από διαφορετικά υλικά, αλλά πιο συχνά είναι κατασκευασμένος από πεπιεσμένο ή χυτό χαρτοπολτό. Οι τεχνολογίες δεν μένουν ακίνητες και σε χρήση μπορείτε να βρείτε διαχυτές από πλαστικό, χαρτί με επιμεταλλωμένη επίστρωση και άλλα υλικά.

Για να μην αγγίζει το πηνίο φωνής τα τοιχώματα του πυρήνα και τη φλάντζα του μόνιμου μαγνήτη, εγκαθίσταται ακριβώς στη μέση του μαγνητικού κενού χρησιμοποιώντας ροδέλα κεντραρίσματος. Η ροδέλα κεντραρίσματος είναι κυματοειδές. Χάρη σε αυτό το πηνίο φωνής μπορεί να κινείται ελεύθερα στο κενό και ταυτόχρονα να μην αγγίζει τα τοιχώματα του πυρήνα.

Ο διαχύτης είναι τοποθετημένος σε μεταλλικό περίβλημα - καλάθι. Οι άκρες του διαχύτη είναι κυματοειδείς, γεγονός που του επιτρέπει να ταλαντώνεται ελεύθερα. Οι κυματοειδείς άκρες του διαχύτη σχηματίζουν τα λεγόμενα άνω ανάρτηση, ΕΝΑ χαμηλότερη ανάρτησηΕίναι μια ροδέλα κεντραρίσματος.

Λεπτά σύρματα από το πηνίο φωνής φέρονται στο εξωτερικό του κώνου και στερεώνονται με πριτσίνια. Και στο εσωτερικό του διαχύτη, ένα συρματόσχοινο σύρμα είναι προσαρτημένο στα πριτσίνια. Περαιτέρω, αυτοί οι κλώνοι αγωγοί συγκολλούνται στα πέταλα, τα οποία είναι στερεωμένα σε μια πλάκα που έχει απομονωθεί από τη μεταλλική θήκη. Λόγω των πετάλων επαφής, στα οποία συγκολλούνται τα συνδεδεμένα καλώδια του πηνίου φωνής, το ηχείο συνδέεται στο κύκλωμα.

Πώς λειτουργεί ένα ηχείο;

Εάν μια μεταβλητή περάσει μέσα από το πηνίο φωνής του ηχείου ηλεκτρική ενέργεια, τότε το μαγνητικό πεδίο του πηνίου θα αλληλεπιδράσει με το σταθερό μαγνητικό πεδίο του μαγνητικού συστήματος του ηχείου. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα το πηνίο φωνής είτε να τραβηχτεί στο κενό προς μία κατεύθυνση του ρεύματος στο πηνίο είτε να ωθηθεί έξω από αυτό προς την άλλη κατεύθυνση. Οι μηχανικοί κραδασμοί του πηνίου φωνής μεταδίδονται στον διαχύτη, ο οποίος αρχίζει να ταλαντώνεται στο χρόνο με τη συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος, δημιουργώντας έτσι ακουστικά κύματα.

Ο ορισμός του ηχείου στο διάγραμμα.

Υποθετικός γραφικός προσδιορισμόςδυναμική έχει την ακόλουθη μορφή.

Δίπλα στον προσδιορισμό αναγράφονται γράμματα σι ή ΒΑ , και στη συνέχεια τον σειριακό αριθμό του ηχείου στο διάγραμμα κυκλώματος (1, 2, 3, κ.λπ.). Η υπό όρους εικόνα του ηχείου στο διάγραμμα μεταφέρει με μεγάλη ακρίβεια τον πραγματικό σχεδιασμό του ηλεκτροδυναμικού μεγαφώνου.

Οι κύριες παράμετροι του ηχείου ήχου.

Οι κύριες παράμετροι του ηχείου ήχου που πρέπει να προσέξετε:

Εκτός όμως από την ενεργή αντίσταση, το πηνίο φωνής έχει και αντίδραση. Η αντίδραση σχηματίζεται επειδή το πηνίο φωνής είναι, στην πραγματικότητα, ένας συνηθισμένος επαγωγέας και η αυτεπαγωγή του αντιστέκεται στο εναλλασσόμενο ρεύμα. Η αντίδραση εξαρτάται από τη συχνότητα AC.

Η ενεργή και η αντίδραση του πηνίου φωνής σχηματίζουν την αντίσταση του πηνίου φωνής. Υποδηλώνεται με το γράμμα Ζ(το λεγόμενο, αντίσταση). Αποδεικνύεται ότι η ενεργή αντίσταση του πηνίου δεν αλλάζει και η αντίδραση ποικίλλει ανάλογα με τη συχνότητα του ρεύματος. Για να εισαχθεί η τάξη, η αντίδραση του πηνίου φωνής του ηχείου μετράται σε σταθερή συχνότητα 1000 Hz και στην τιμή αυτή προστίθεται η ενεργή αντίσταση του πηνίου.

Ως αποτέλεσμα, λαμβάνεται μια παράμετρος, η οποία ονομάζεται ονομαστική (ή πλήρης) ηλεκτρική αντίστασηπηνίο μεγάφωνου. Για τις περισσότερες δυναμικές κεφαλές, αυτή η τιμή είναι 2, 4, 6, 8 ohms. Υπάρχουν επίσης ηχεία με σύνθετη αντίσταση 16 ohms. Στο σώμα των εισαγόμενων ηχείων, κατά κανόνα, αυτή η τιμή υποδεικνύεται, για παράδειγμα, ως εξής - 8Ωή 8 Ωμ.

Αξίζει να σημειωθεί το γεγονός ότι η συνολική αντίσταση του πηνίου είναι περίπου 10 - 20% μεγαλύτερη από την ενεργό. Επομένως, μπορεί να προσδιοριστεί πολύ απλά. Απλά πρέπει να μετρήσετε την ενεργή αντίσταση του πηνίου φωνής με ένα ωμόμετρο και να αυξήσετε την τιμή που λαμβάνεται κατά 10 - 20%. Στις περισσότερες περιπτώσεις, μόνο η καθαρά αντίσταση μπορεί να ληφθεί υπόψη καθόλου.

Η ονομαστική ηλεκτρική αντίσταση του πηνίου φωνής είναι μία από τις σημαντικές παραμέτρους, καθώς πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την αντιστοίχιση του ενισχυτή και του φορτίου (ηχείου).

Εύρος συχνοτήτων - Αυτή είναι η ζώνη των συχνοτήτων ήχου που μπορεί να αναπαράγει το ηχείο. Μετριέται σε Hertz (Hz). Θυμηθείτε ότι το ανθρώπινο αυτί αντιλαμβάνεται συχνότητες στην περιοχή 20 Hz - 20 kHz. Και, είναι απλώς ένα πολύ καλό αυτί :).

Κανένα ηχείο δεν μπορεί να αναπαράγει με ακρίβεια ολόκληρο το ακουστικό εύρος συχνοτήτων. Η ποιότητα της αναπαραγωγής του ήχου θα εξακολουθεί να διαφέρει από την απαιτούμενη.

Ως εκ τούτου, το ακουστικό εύρος των συχνοτήτων ήχου χωρίστηκε υπό όρους σε 3 μέρη: χαμηλής συχνότητας ( LF), μεσαίας συχνότητας ( MF) και υψηλή συχνότητα ( HF). Έτσι, για παράδειγμα, τα γούφερ αναπαράγουν καλύτερα τις χαμηλές συχνότητες - μπάσα, και εκείνες υψηλής συχνότητας - "τρίξιμο" και "κουδούνισμα" - γι' αυτό ονομάζονται τουίτερ. Επίσης, υπάρχουν ευρυζωνικά ηχεία. Αναπαράγουν σχεδόν όλο το φάσμα του ήχου, αλλά η ποιότητα αναπαραγωγής τους είναι μέτρια. Κερδίζουμε στο ένα - καλύπτουμε όλο το φάσμα συχνοτήτων, χάνουμε στο άλλο - σε ποιότητα. Επομένως, τα ευρυζωνικά ηχεία είναι ενσωματωμένα σε ραδιόφωνα, τηλεοράσεις και άλλες συσκευές, όπου μερικές φορές δεν είναι απαραίτητο να λαμβάνετε ήχο υψηλής ποιότητας, αλλά χρειάζεται μόνο μια καθαρή μετάδοση φωνής και ομιλίας.



Για αναπαραγωγή ήχου υψηλής ποιότητας, τα μπάσα, τα μεσαία και τα τουίτερ συνδυάζονται σε ένα ενιαίο περίβλημα, εξοπλισμένο με φίλτρα συχνότητας. Αυτά είναι συστήματα ηχείων. Δεδομένου ότι καθένα από τα ηχεία αναπαράγει μόνο το δικό του τμήμα της περιοχής ήχου, η συνολική εργασία όλων των ηχείων αυξάνει σημαντικά την ποιότητα του ήχου.

Κατά κανόνα, τα γούφερ είναι σχεδιασμένα για να αναπαράγουν συχνότητες από 25 Hz έως 5000 Hz. Τα γούφερ έχουν συνήθως κώνο μεγάλης διαμέτρου και τεράστιο μαγνητικό σύστημα.

Τα ηχεία μεσαίας συχνότητας έχουν σχεδιαστεί για να αναπαράγουν τη ζώνη συχνοτήτων από 200 Hz έως 7000 Hz. Οι διαστάσεις τους είναι ελαφρώς μικρότερες από τα γούφερ (ανάλογα με την ισχύ).

Τα τουίτερ αναπαράγουν τέλεια συχνότητες από 2000 Hz έως 20000 Hz και άνω, έως 25 kHz. Η διάμετρος του κώνου τέτοιων ηχείων είναι συνήθως μικρή, αν και το μαγνητικό σύστημα μπορεί να είναι αρκετά μεγάλο.

Ονομαστική ισχύς (W) - αυτή είναι η ηλεκτρική ισχύς του ρεύματος της συχνότητας ήχου που μπορεί να μεταφερθεί στο ηχείο χωρίς να υπάρχει κίνδυνος βλάβης ή ζημιάς σε αυτό. Μετρημένο σε watt ( Τρ) και milliwatt ( mW). Θυμηθείτε ότι 1 W = 1000 mW. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με τη συντομογραφία των αριθμητικών τιμών.

Η ποσότητα ισχύος για την οποία έχει σχεδιαστεί ένα συγκεκριμένο ηχείο μπορεί να υποδειχθεί στη θήκη του. Για παράδειγμα, όπως αυτό - 1W(1 W).



Αυτό σημαίνει ότι ένα τέτοιο ηχείο μπορεί εύκολα να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με έναν ενισχυτή, ισχύς εξόδουπου δεν υπερβαίνει τα 0,5 - 1 W. Φυσικά, είναι καλύτερο να επιλέξετε ένα ηχείο με κάποιο απόθεμα ισχύος. Η φωτογραφία δείχνει επίσης ότι υποδεικνύεται η ονομαστική ηλεκτρική αντίσταση - 4Ω(4 ohms).

Εάν εφαρμόσετε περισσότερη ισχύ στο ηχείο από αυτή για την οποία έχει σχεδιαστεί, τότε θα λειτουργήσει με υπερφόρτωση, θα αρχίσει να "σφυρίζει", θα παραμορφώσει τον ήχο και σύντομα θα αποτύχει.

Θυμηθείτε ότι η απόδοση των ηχείων είναι περίπου 2 - 3%. Και αυτό σημαίνει ότι εάν μια ηλεκτρική ισχύς 10 W είναι συνδεδεμένη στο ηχείο, τότε μέσα ηχητικά κύματαμετατρέπει μόνο 0,2 - 0,3 watt. Αρκετά, σωστά; Όμως, το ανθρώπινο αυτί είναι πολύ εξελιγμένο και μπορεί να ακούσει ήχο εάν ο πομπός αναπαράγει μια ακουστική ισχύ περίπου 1 - 3 mW σε απόσταση πολλών μέτρων από αυτό. Ταυτόχρονα, πρέπει να παρέχεται ηλεκτρική ισχύς 50 - 100 mW στον πομπό - σε αυτήν την περίπτωση, η δυναμική. Επομένως, δεν είναι όλα τόσο άσχημα και για άνετο ήχο ενός μικρού δωματίου, αρκεί να φέρετε 1 - 3 W ηλεκτρικής ισχύος στο ηχείο.

Αυτές είναι μόνο τρεις βασικές παράμετροι των ηχείων. Εκτός από αυτά, υπάρχουν επίσης όπως το επίπεδο ευαισθησίας, η συχνότητα συντονισμού, η απόκριση πλάτους-συχνότητας (AFC), ο παράγοντας ποιότητας κ.λπ.