Woofers, diskanthøjttalere og delefiltre: Understanding Loudspeakers

Indholdsfortegnelse:

Woofers, diskanthøjttalere og delefiltre: Understanding Loudspeakers
Woofers, diskanthøjttalere og delefiltre: Understanding Loudspeakers
Anonim

Højttalere er afgørende for ethvert lydsystem. Fra diskanthøjttalere til bashøjttalere er højttalere de komponenter, der giver film, musik og sport lyde, der ofte tages for givet.

Image
Image

Mikrofoner konverterer lyd til elektriske impulser, der kan optages på en form for lagringsmedie. Når den er fanget og gemt, kan den gengives på et senere tidspunkt eller sted. At høre optaget lyd kræver en afspilningsenhed, en forstærker og, mest kritisk, en højttaler.

Hvad er en højttaler?

En højttaler er en enhed, der konverterer elektriske signaler til lyd som et resultat af en elektromekanisk proces.

Image
Image

Højttalere har typisk følgende konstruktion:

  • En metalramme eller kurv, hvori alle højttalerkomponenterne er placeret.
  • En membran, der skubber luft ud gennem vibrationer. Vibrationsmønstrene gengiver de ønskede lydbølger modtaget af dine ører. Membranen omtales ofte som keglen. Selvom en vibrerende kegle er almindeligt anvendt, er der nogle variationer, som diskuteres nedenfor.
  • En ydre ring af gummi, skum eller andet kompatibelt materiale, kaldet en omkreds. Må ikke forveksles med surround sound eller surroundhøjttalere, surround holder membranen på plads, mens den giver tilstrækkelig fleksibilitet til at vibrere. Yderligere støtte ydes af en anden struktur, kaldet en edderkop. Edderkoppen sørger for, at den vibrerende højttalermembran og surround ikke rører den ydre metalramme.
  • En svingspole viklet rundt om en elektromagnet er placeret på bagsiden af membranen. Magnet- eller svingspolesamlingen giver kraften til at få membranen til at vibrere i overensstemmelse med de modtagne elektriske impulsmønstre.
  • Keglehøjttalere har også en lille bule, der dækker det område, hvor svingspolen er fastgjort til membranen. Dette kaldes støvhætten.
Image
Image

Højttaleren (også omt alt som en højttalerdriver eller driver) kan nu gengive lyd, men historien slutter ikke der.

Højttaleren skal placeres inde i et kabinet, så den fungerer godt og ser æstetisk tiltalende ud. Det meste af tiden er kabinettet en slags trækasse. Andre materialer, såsom plast og aluminium, bruges nogle gange. I stedet for en boks kan højttalere komme i andre former, såsom en fladskærm eller en kugle.

Ikke alle højttalere bruger en kegle til at gengive lyd. Nogle højttalerproducenter, såsom Klipsch, bruger horn ud over keglehøjttalere. Andre højttalerproducenter, især Martin Logan, bruger elektrostatisk teknologi til højttalerkonstruktion. Atter andre, såsom Magnepan, bruger båndteknologi. Der er også tilfælde, hvor lyden gengives ved ikke-traditionelle metoder.

Full-Range, Woofers, Diskanthøjttalere og Mid-Range-højttalere

Det enkleste højttalerkabinet indeholder kun én højttaler, som gengiver alle de frekvenser, der sendes til det. Men hvis højttaleren er for lille, gengiver den muligvis kun højere frekvenser.

Hvis den er mellemstor, kan den gengive lyden af en menneskelig stemme og lignende frekvenser godt og komme til kort i høj- og lavfrekvensområdet. Hvis højttaleren er for stor, kan den klare sig godt med lavere frekvenser og måske mellemfrekvenser og måske ikke klare sig godt med højere frekvenser.

Løsningen er at optimere frekvensområdet, der kan gengives ved at have højttalere af forskellig størrelse inde i det samme kabinet.

Image
Image

woofere

En bashøjtaler er en højttaler, der er dimensioneret og konstrueret, så den kan gengive lav- og mellemtonefrekvenser. Bashøjttalere gør det meste af arbejdet med at gengive de frekvenser, du hører, såsom stemmer, de fleste musikinstrumenter og lydeffekter.

Afhængigt af kabinettets størrelse kan en bashøjttaler være så lille som 4 tommer i diameter eller så stor som 15 tommer. Bashøjttalere med 6,5-tommer til 8-tommer diametre er almindelige i gulvhøjttalere. Bashøjttalere med diametre i 4-tommer- og 5-tommer-området er almindelige i bogreolhøjttalere.

tweeters

En diskanthøjttaler er en specialdesignet højttaler, der er mindre end en bashøjttaler. Den gengiver kun lydfrekvenser over en vis tærskel, inklusive, i nogle tilfælde, lyde, som menneskelige ører ikke kan høre, men kun sanse.

Fordi høje frekvenser er meget retningsbestemte, spreder diskanthøjttalere højfrekvente lyde ud i rummet, så lydene høres præcist. Hvis spredningen er for snæver, har lytteren et begrænset antal muligheder for lytteposition. Hvis spredningen er for bred, mistes retningssansen for, hvor lyden kommer fra.

Dette er de forskellige typer diskanthøjttalere:

  • Cone: En mindre version af en standardhøjttaler.
  • Dome: Stemmespolen er fastgjort til en kuppel, der er lavet af stof eller et kompatibelt metal.
  • Piezo: I stedet for en svingspole og kegle eller kuppel påføres en elektrisk forbindelse til en piezoelektrisk krystal, som igen vibrerer en membran.
  • Bånd: I stedet for en traditionel membran påføres en magnetisk kraft på et tyndt bånd for at skabe lyd.
  • Elektrostatisk: En tynd membran er ophængt mellem to metalskærme. Skærmene reagerer på et elektrisk signal på en sådan måde, at skærmene bliver ude af fase. Dette tiltrækker og afviser skiftevis den ophængte membran og skaber den nødvendige vibration for at skabe lyd.

Bundlinje

Et højttalerkabinet kan indeholde en bashøjttaler og diskanthøjttaler for at dække hele frekvensområdet. Nogle højttalerproducenter tilføjer dog en tredje højttaler, der yderligere adskiller lav- og mellemtonefrekvenserne. Dette kaldes en mellemtonehøjttaler.

2-vejs vs. 3-vejs

Indbygninger, der kun indeholder en bashøjttaler og en diskanthøjttaler, kaldes 2-vejs højttalere. Kabinetter, der rummer en woofer, diskanthøjttaler og mellemtone, omtales som 3-vejs højttalere.

3-vejs højttalerne er måske ikke altid bedre. En veldesignet 2-vejs højttaler kan lyde fremragende, og en dårligt designet 3-vejs højttaler kan lyde forfærdeligt. Det er ikke kun størrelsen og antallet af højttalere, der betyder noget. Lydkvaliteten afhænger også af de materialer, højttalerne er konstrueret af, kabinettets interiørdesign og kvaliteten af den næste nødvendige komponent - delefilteret.

Crossovers

Du smider bare ikke en bashøjttaler og en diskanthøjttaler ind i en boks, kobler dem sammen og håber, det lyder godt. Når du har en 2-vejs højttaler eller en 3-vejs højttaler i dit kabinet, skal du også bruge en delefilter. Et delefilter er et elektronisk kredsløb, der tildeler det passende frekvensområde til forskellige højttalere.

Image
Image

I en 2-vejs højttaler er delefilteret f.eks. indstillet til et bestemt frekvenspunkt. Alle frekvenser over dette punkt sendes til diskanthøjttaleren, mens resten sendes til bashøjttaleren.

I en 3-vejs højttaler kan en delefilter designes, så den har to frekvenspunkter - et for punktet mellem bashøjttaleren og mellemtonen og et andet for punktet mellem mellemtonen og diskanten.

Frekvenspunkterne for delefilteret varierer. Et typisk 2-vejs overgangspunkt kan være 3kHz (alt ovenfor går til diskanthøjttaleren, alt under går til bashøjttaleren). Typiske 3-vejs crossover-punkter kan være 160Hz til 200Hz mellem basenheden og mellemtonen og derefter 3kHz-punktet mellem mellemtonen og diskanthøjttaleren.

Passive radiatorer og porte

En passiv radiator ligner en højttaler. Den har en membran, surround, edderkop og ramme, men den mangler stemmespolen. I stedet for at bruge en svingspole til at vibrere højttalermembranen, vibrerer en passiv radiator i overensstemmelse med mængden af luft, som basenheden skubber ind i kabinettet.

Image
Image

Dette skaber en komplementær effekt, hvor basenheden leverer energien til at drive sig selv og den passive radiator. Selvom det ikke er det samme som at have to bashøjttalere tilsluttet direkte til forstærkeren, giver kombinationen af bashøjttaleren og den passive radiator mere effektiv basoutput. Dette system fungerer godt i mindre højttalerkabinetter, da hovedbasenheden kan peges udad mod lytteområdet, mens den passive radiator kan placeres på bagsiden af højttalerkabinettet.

Et alternativ til en passiv radiator er en port. Porten er et rør placeret på forsiden eller bagsiden af højttalerkabinettet, så luften, der pumpes ud af basenheden, sendes gennem porten, hvilket skaber en lignende komplementær lavfrekvent forbedring som en passiv radiator.

En port skal have en specifik diameter og afstemt efter egenskaberne af kabinettet og basenheden, som den komplementerer. Højttalere, der inkluderer en port, kaldes basreflekshøjttalere.

Subwoofere

En subwoofer gengiver meget lave frekvenser og bruges mest i hjemmebiografsurroundlydapplikationer og avanceret lyd.

Image
Image

Eksempler, hvor en subwoofer ønskes, omfatter gengivelse af specifikke lavfrekvente effekter (LFE), såsom jordskælv og eksplosioner i film og til musik, pibeorgelpedalnoter, akustisk kontrabas og trommehinder.

De fleste subwoofere har strøm. Det betyder, at i modsætning til traditionelle højttalere har subwoofere en indbygget forstærker. På den anden side, som nogle traditionelle højttalere, kan subwoofere anvende en passiv radiator eller port for at forbedre lavfrekvensrespons.

Bundlinjen

Højttalere gengiver optaget lyd, så den kan høres på et andet tidspunkt eller sted. Der er flere måder at designe en højttaler på, inklusive bogreol og gulvstående størrelsesmuligheder.

Før du køber en højttaler eller et højttalersystem, skal du lytte kritisk med indhold, du er bekendt med. Cd'er, dvd'er, Blu-ray og Ultra HD Blu-ray-diske eller vinylplader ville alle fungere.

Image
Image

Notér hvordan højttaleren er sat sammen, dens størrelse, hvor meget den koster, og hvordan den lyder i dine ører.

Hvis du bestiller højttalere online, så tjek om der er en 30-dages eller 60-dages lytteprøve. På trods af eventuelle påstande vedrørende potentiel ydeevne, ved du ikke, hvordan højttalerne vil lyde i dit værelse, før du starter dem op. Lyt til dine nye højttalere i flere dage, da højttalerens ydeevne nyder godt af en indledende periode på mellem 40 og 100 timer.

FAQ

    Hvor skal du placere en subwooferhøjttaler?

    Placer subwooferen langs rummets forvæg. Placering af din subwoofer i et hjørne kan øge dens output og producere højere lyd.

    Hvordan tilslutter jeg min subwoofer til min computers højttalere?

    Afhængigt af din computers lydudgang kan du muligvis tilslutte subwooferen ved hjælp af et subwoofer Y-adapterkabel eller dobbelt RCA-kabel. Når du har tilsluttet kablet til lydudgangen, skal du tilslutte den splittede ende til både højttaleren og subwooferen. For computere uden lydudgange direkte på bundkortet kan du bruge et lydkort USB til 3,5 mm hun-hovedtelefon eksternt lydkort tilsluttet et 3,5 mm til stereolydstik.

Anbefalede: