Намаляване на изкривяването на високоговорителя
За да идентифицираме причината за изкривяването на аудиосигналите и да определим възможните методи за тяхното отстраняване, нека разгледаме структурната структура на високоговорителя.
Високоговорителят е електроакустична система, способна да преобразува електрическа вибрация в звукова вълна, предавана по въздуха. Тонколоните могат да бъдат дифузионни - директно насочени или рупорни - това е същият дифузионен високоговорител, но при него излъчвателят на звука е в контакт с въздуха с помощта на допълнителен елемент - клаксон.
Конструктивни характеристики на високоговорителя и неговата работа
Дизайнът на дифузионния високоговорител включва:
- окачване;
- дифузьор;
- предпазна капачка;
- центрираща шайба;
- магнитна система с звукова намотка.
Когато електрически импулси със звукова честота достигнат до бобината, тя е принудена да осцилира в магнитното поле на постоянен магнит. Бобината задвижва дифузора, създавайки звукова вълна във въздуха, която може да бъде възприета от човешкото ухо. По този начин звуковите сигнали могат да се възпроизвеждат с помощта на динамичен драйвер на високоговорителя.
Причини за изкривяване на звука
Качеството на възпроизвеждания звук се влияе значително от изкривявания от различен физически характер. Помислете какви изкривявания могат да бъдат и от какво зависи появата им.
Gimbal нелинейност
Такива изкривявания са характерни за нискочестотната област. Те възникват поради големите амплитуди на изместване на подвижната система на главата на високоговорителя, когато се нарушава връзката между изместването и големината на тока. Такива изкривяванияизчезват при високи честоти.
Силов фактор
Определя се от ефективността на електромеханичния преобразувател на главата, в зависимост от позицията на звуковата глава с постоянен ток, преминаващ през нея. Факт е, че магнитното поле в пръстеновидната междина е неравномерно, което води до нарушаване на линейната връзка между действащата сила върху дифузора и тока, протичащ през намотката. Особено тези изкривявания се проявяват в областта на ниските честоти.
Промяна на индуктивността на звуковата намотка
Индуктивността на работната намотка на звуково предавателно устройство не е постоянна стойност. Той се променя, когато бобината се отдалечава от равновесното си положение. Когато намотката се изтегля от магнитната система, нейната индуктивност се увеличава, а когато се отдалечава от магнита, тя намалява. Такава промяна в индуктивността е незабележима при ниски честоти, но при високи честоти причинява нелинейно изкривяване.
Надлъжно извивка на дифузора
Силата, която действа върху дифузора, може да се разложи на две компоненти - напречна и надлъжна. Под действието на напречния компонент, дифузьорът генерира звукова вълна, която се разпространява във въздуха. Надлъжният компонент води до нежелано огъване на дифузора в надлъжната равнина, което води до нежелани изкривявания.
Въз основа на изброените причини за появата на изкривявания можем да заключим, че изкривяванията могат да бъдат класифицирани според следните видове:
- изкривяване на амплитудно-честотната характеристика;
- фазово-честотно изкривяване;
- преходни и нелинейни изкривявания;
- интермодулационни смущения.
Начини за неутрализиране на изкривяването на звука
Помислете какви са основните начини за премахване или минимизиране на горнотоизкривяване.
Използване на електродинамичен преобразувател
Този тип трансдюсер съдържа два реда плоски плочи от постоянни магнити, които се редуват в своята полярност. Между тях е монтирана еластична мембрана от диелектричен материал и плоска звукова намотка. Този тип структура на трансдюсера осигурява оптимален процес за движение на мембраната и минимизира изкривяването на звука.
Приложение на детекторна глава, запълнена със звукопоглъщащ материал
Тази конструкция на високоговорителя предвижда частично запълване на свободното пространство, в което е разположен панелът с акустичната глава, със специален звукопоглъщащ материал. Този дизайн допринася за абсорбирането на по-голям брой нелинейни и високочестотни изкривявания.
Използване на специално проектиран дифузьор
Предлага се да се използват глави, в които дифузорите са монтирани на специални държачи и твърдо свързани с гласови намотки, които могат да осцилират аксиално в пръстеновидната междина на магнита. Също така е включено в дизайна на главния генератор на сигнали обратно-отрицателна връзка. Той е изпълнен като източник и приемник на оптично лъчение и е монтиран от противоположната страна на дифузора. Този дизайн подобрява качеството на звука чрез минимизиране на нелинейното и честотното изкривяване.
Техника за преобразуване на електрически сигнали в акустични
Предлага се да се извърши процедурата за преобразуване на входящия широколентов електрически сигнал в акустичен. За преобразуване електрическите сигнали се разделят на няколко сигнала от различни диапазони, последвано от усилване на тези сигнали и преобразуване в акустични. Тази процедура се извършва с помощта наусилватели с различна мощност. Благодарение на прилагането на такава процедура се осигурява повишаване на качеството на звука чрез намаляване на нивото на нелинейно изкривяване.
От гореизложеното можем да заключим, че днес има много различни начини за минимизиране и изравняване на ефекта от изкривяванията, които възникват по време на работа на високоговорителя. Дизайнерите на високоговорители непрекъснато подобряват дизайна на звуковите глави на високоговорителите, като използват различни дизайнерски решения и използват различни нови материали за това. Следователно в повечето съвременни високоговорители всички известни изкривявания са практически изравнени и качеството на звука им е близко до идеалното.