Struktur pembicara, prinsip kerja dan indeks kinerja

Loudspeaker adalah sejenis perangkat konversi energi yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal akustik. Kinerja loudspeaker memiliki dampak besar pada kualitas suara. Speaker adalah komponen yang sangat lemah dalam peralatan audio, dan merupakan komponen penting untuk efek suara. Speaker umum termasuk speaker elektromagnetik, speaker dinamis, speaker elektrostatik, dll. Jadi, apa prinsip kerja berbagai jenis speaker? Selanjutnya, saya akan memperkenalkan struktur, prinsip kerja dan indeks kinerja pembicara satu per satu.

Struktur pembicara

Pembicara umumnya terdiri dari penutup debu, kerucut suara, koil suara, pelat getaran, bingkai baskom, tiang pengikat, potongan kutub magnet atas dan bawah, dan baja magnetik.

1. Baskom Suara

Gunakan getaran baskom suara untuk mendorong udara bergetar untuk mencapai suara. Oleh karena itu, bahan kerucut suara menentukan kepribadian pembicara.

2, baskom berdiri

Jenis dan karakteristik kerangka cekungan adalah sebagai berikut: lembaran besi: harga lebih rendah; die-casting: tidak mudah rusak; bahan sintetis: ringan dan tidak mudah rusak.

3.Voice coil berdiri

Penyangga kumparan suara sebagian besar adalah aluminium. Karena rak kumparan suara perlu mempertimbangkan pembuangan panas, kulit aluminium memiliki pembuangan panas yang baik, ringan, dan tidak ada deformasi. Ini juga berguna dalam kertas, tetapi sekarang sudah usang. Ada juga papan epoksi KISV, yang memiliki kinerja lebih baik.

4. Magnet

Ferit: Tradisional, ukuran besar dan harga murah.

NdFe: Ini 7 kali lebih magnetik dari ferit, tetapi tidak stabil dan mudah terdemagnetisasi, sehingga tidak dapat menggantikan ferit.

Magnet strontium: Ini ditandai dengan efisiensi tinggi, tetapi volumenya tidak besar, sehingga hanya digunakan pada tweeter.

5. Cabang

Pelat penopang juga disebut pelat pegas dan gelombang elastis, yang merupakan penunjang getaran speaker. Ada dua bahan utama untuk pelat pendukung pemusatan: kain katun dan serat polimida.

6, cincin lipat

Cincin lipat adalah bagian penghubung dari baskom suara dan bingkai baskom, yang digunakan untuk mendukung sistem suara baskom suara dan memberikan gaya pemulihan yang sesuai dan efek redaman.

7. topi debu

Fungsi utamanya adalah untuk mencegah debu dan serpihan memasuki celah magnetik. Bahan yang digunakan adalah kertas, kain, aluminium, plastik atau kain serat karbon, dan bentuk yang biasa digunakan adalah belahan bumi.

Bagaimana speaker bekerja

1, tipe koil bergerak

Prinsip dasar berasal dari hukum kiri Fleming. Letakkan garis arus dan garis magnet tegak lurus antara kutub utara dan selatan magnet. Kawat akan digerakkan oleh interaksi antara garis magnetik dan arus. Kemudian diafragma dilampirkan di sini. Di jalur root, diafragma akan bergerak maju dan mundur saat perubahan saat ini. Saat ini, lebih dari 90% kerucut kerucut adalah desain kumparan bergerak.

2. Elektromagnetik

Speaker magnetik, juga dikenal sebagai "speaker buluh". Dalam struktur speaker magnetik, ada elektromagnet inti bergerak antara dua kutub magnet permanen. Daya tarik gaya tarik tingkat-fasa tetap diam di tengah; ketika arus mengalir dalam koil, inti yang dapat bergerak dimagnetisasi dan menjadi magnet batang. Sebagai arah perubahan arus, polaritas magnet strip berubah sesuai, sehingga inti besi bergerak berputar di sekitar titik tumpu, dan getaran inti besi bergerak ditransmisikan dari kantilever ke diafragma untuk mempromosikan getaran termal udara.

3.Induktif

Mirip dengan prinsip elektromagnetik, tetapi dinamo berlipat ganda, dan dua kumparan suara pada magnet tidak simetris. Ketika arus sinyal lewat, kedua jangkar akan mendorong dan bergerak satu sama lain untuk fluks magnetik yang berbeda. Tidak seperti elektromagnetik, induktor dapat meregenerasi frekuensi yang lebih rendah, tetapi efisiensinya sangat rendah.

4, elektrostatik

Prinsip dasarnya adalah hukum Coulomb. Biasanya, diafragma plastik dan bahan induktif seperti aluminium mengalami penguapan vakum. Dua diafragma ditempatkan berhadapan muka. Ketika salah satu dari mereka menambahkan arus positif dan tegangan tinggi, yang lain akan menyebabkan arus kecil. Dengan mendorong satu sama lain melalui tarik-menarik dan saling tolak satu sama lain, udara bisa mengeluarkan suara.

Monomer elektrostatik ringan dan memiliki dispersi getaran kecil, sehingga mudah untuk mendapatkan midrange dan treble yang jelas dan transparan, yang memengaruhi daya bass, dan efisiensinya tidak tinggi, dan mudah mengumpulkan debu menggunakan daya DC Pasokan.

5. Pesawat

Desain awal yang dikembangkan oleh SONY Jepang, desain voice coil masih menjadi tema dari tipe moving coil, tetapi diafragma kerucut diubah menjadi diafragma bidang sarang lebah, karena lebih sedikit orang memiliki efek berongga, karakteristik lebih baik, tetapi efisiensi juga rendah. .

6.Ribbon

Tanpa desain voice coil tradisional, diafragma terbuat dari logam yang sangat tipis, dan arus mengalir langsung ke konduktor untuk membuatnya bergetar. Karena diafragma adalah kumparan suara, ia sangat ringan, memiliki respons kinerja yang sangat baik dan respons frekuensi tinggi. Namun, efisiensi dan impedansi rendah speaker pita selalu menjadi tantangan besar bagi amplifier. Metode lain adalah memiliki kumparan suara, tetapi kumparan suara dicetak langsung pada lembaran plastik, yang dapat memecahkan beberapa masalah impedansi rendah.

7, jenis tanduk

Diafragma mendorong udara yang terletak di bagian bawah klakson untuk bekerja. Karena suara tidak tersebar selama transmisi, itu sangat efisien. Namun, karena bentuk dan panjang klakson akan memengaruhi suara, tidak mudah untuk memutar ulang frekuensi rendah. Sekarang sebagian besar digunakan dalam sistem PA raksasa atau pada tweeter.

8. piezoelektrik

Seorang pembicara yang menggunakan efek piezoelektrik terbalik dari bahan piezoelektrik disebut pembicara piezoelektrik. Fenomena bahwa bahan dielektrik mengalami polarisasi di bawah tekanan menyebabkan perbedaan potensial antara kedua permukaan disebut "efek piezoelektrik". Efek kebalikannya, yaitu, dielektrik yang terdeformasi dalam medan listrik, mengalami deformasi elastis, yang disebut "efek piezoelektrik terbalik" atau "elektrostriksi".

9.Ion speaker

Pengeras suara ion menggunakan pelepasan tegangan tinggi untuk membuat udara menjadi proton yang terisi daya. Setelah penerapan tegangan AC, molekul bermuatan gratis ini akan bersuara karena getaran. Saat ini, itu hanya dapat digunakan dalam monomer frekuensi tinggi. Speaker ion berbeda dari speaker lain karena mereka tidak memiliki diafragma, sehingga karakteristik sementara dan karakteristik frekuensi tinggi baik, tetapi strukturnya terlalu rumit.

10.Airflow modulation speaker

Speaker modulasi aliran udara, juga dikenal sebagai speaker aliran udara. Ini adalah loudspeaker yang menggunakan udara terkompresi sebagai sumber energinya dan menggunakan arus audio untuk memodulasi aliran udara. Terdiri dari ruang udara, katup modulasi, klakson, dan sirkuit magnetik.

Udara terkompresi mengalir dari ruang udara melalui katup dan dimodulasi oleh sinyal audio eksternal, sehingga fluktuasi aliran udara berubah sesuai dengan sinyal audio eksternal, dan aliran udara termodulasi digabungkan melalui tanduk untuk meningkatkan efisiensi sistem. Itu terutama digunakan sebagai sumber suara untuk tes lingkungan kebisingan intensitas tinggi atau penyiaran jarak jauh.

11. Ultrasonik

Itu tidak menggunakan bentuk tradisional unit speaker, tetapi menggunakan generator ultrasonik untuk menghasilkan dua balok ultrasonik yang diproses secara khusus. Ketika kedua sinar ini bekerja pada gendang telinga manusia pada saat yang sama, mereka dapat menghasilkan pendengaran melalui interaksi.

Indikator kinerja speaker

1. Respon frekuensi

Indikator ini mencerminkan rentang frekuensi utama di mana pembicara beroperasi. Ketika sumber sinyal tegangan konstan diterapkan ke speaker dan frekuensi sumber sinyal diubah dari frekuensi rendah ke frekuensi tinggi, tekanan suara yang dihasilkan oleh speaker akan berubah dengan perubahan frekuensi. Kurva frekuensi-tekanan suara yang dihasilkan, semakin lebar kisaran ini, semakin baik karakteristik reproduksi suara

2.Rated impedansi

Ini mengacu pada nilai impedansi yang diukur pada input speaker pada frekuensi operasi tertentu. Biasanya ini ditunjukkan pada papan nama merek produk, yang diberikan oleh pabrikan, nilai impedansi pengenal biasanya nilai mode impedansi di mana daya maksimum dapat diharapkan dalam rentang frekuensi pengenal. Impedansi pengenal umumnya 4 ohm, 8 ohm, 16 ohm, 32 ohm, dll. 3 ohm dan 6 ohm juga digunakan di luar negeri.

3.Power

Kekuatan pembicara adalah salah satu indikator penting ketika memilih untuk menggunakan pembicara. Ini adalah daya input ketika speaker dapat bekerja terus menerus untuk waktu yang lama tanpa menghasilkan suara abnormal. Dalam pengujian umum, sinyal noise pink digunakan, dan pengujian dilakukan dalam rentang frekuensi pengenal melalui filter tertentu.

Daya derau maksimum berbeda dari daya terukur, yang menunjukkan kemampuan pembicara menahan daya input besar untuk waktu singkat, dan waktu pengujiannya hanya beberapa detik atau menit. Umumnya daya derau maksimum adalah 2-4 kali daya terukur.

4. Sensitivitas

Sensitivitas karakteristik mengacu pada tingkat tekanan suara yang diukur pada 1 m pada arah aksial ketika speaker menambahkan tegangan sinyal noise merah muda yang setara dengan daya 1W pada impedansi pengenal. Setiap unit speaker pada dasarnya harus sama dalam pita frekuensi yang bertanggung jawab untuk pemutaran, sehingga seluruh speaker memiliki keseimbangan tinggi, sedang dan bass selama pemutaran. Khusus untuk speaker stereo, unit yang digunakan untuk saluran kiri dan kanan harus disaring dan dicocokkan secara ketat. Diperlukan perbedaan antara tingkat tekanan suara keluaran unit yang digunakan di saluran kiri dan kanan harus dalam plus atau minus 1 dB, jika tidak, lokalisasi gambar suara akan terpengaruh.

5.Directivity

Directivity digunakan untuk menggambarkan kemampuan speaker untuk memancarkan gelombang suara ke berbagai arah di ruang angkasa. Ini umumnya dinyatakan oleh kurva tingkat tekanan suara sebagai fungsi dari sudut radiasi. Directivity loudspeaker terkait dengan frekuensi, dan umumnya tidak ada directivity yang jelas pada frekuensi rendah. Pada frekuensi tinggi, karena gelombang suara gelombang pendek, direktivitas akan menjadi tajam, sehingga beberapa speaker mengatur beberapa unit frekuensi tinggi dalam arah yang berbeda untuk meningkatkan direktivitas. Directivity juga terkait dengan kaliber pembicara. Secara umum, ketika kaliber besar, direktivitasnya juga tajam; ketika kaliber kecil, direktivitasnya lebar.

6.Distorsi

Distorsi dalam sistem speaker termasuk distorsi kicauan, distorsi intermodulasi, dan distorsi intermodulasi sementara. Karakteristik distorsi pembicara lebih cenderung menyebabkan karakteristik memburuk daripada pembicara tunggal. Biasanya di dekat titik crossover, distorsi sangat meningkat karena desain yang tidak tepat atau debugging. Distorsi harmonik terutama dihasilkan pada frekuensi rendah, terutama frekuensi resonansi dekat. Distorsi harmonik minimum yang diperlukan untuk speaker high-fidelity tidak lebih dari 2%.