Это страшное слово "драйвер". Тест компрессионных рупорных ВЧ-динамиков Edge EDPRO45T
Совсем недавно был тест очень похожих "рупоров" с необычными установочными габаритами – они легко встают на стандартные кольца 6,5-дюймового калибра и имеют глубину почти как у обычного мидбасового динамика. Многим установщикам этот формат понравился, и производитель решил выпустить более доступную версию. Если драйвера из предыдущего теста были на неодимовых магнитах, то сейчас – на феррите.
Вообще, как показала практика, многие любители "эстрады" недолюбливают конструкцию из драйвера и рупора. Дело в том, что такие модели прямиком пришли из "сценической" акустики и обычно действительно имеют не слишком удобные размеры пластиковой "дудки".
С одной стороны, законы акустики никто не отменял, и крупный рупор заметно расширяет частотный диапазон вниз, появляется больше возможностей для стыковки с СЧ-динамиками. С другой стороны, ставить то их как? В большинстве случаев массивы динамиков собираются в дверях, и размеры такого излучателя уже становятся проблемой. А здесь она как раз решается коротким, но широким рупором.
КОНСТРУКЦИЯ
Поскольку динамик внешне практически полностью повторяет протестированный чуть раньше Edge EDPRO45TN на неодиме, решил взять оба и сравнить их.
По габаритам "ферритовые" Edge EDPRO45T практически такие же, как и "неодимовые" Edge EDPRO45TN. Разве что есть отличие в пару миллиметров по высоте.
Сами пластиковые рупора у обоих динамиков абсолютно одинаковы.
Драйвера отличаются не только материалами магнитов. Если у "неодимовой" модели корпус полностью металлический, то у более доступной "ферритовой" модели тыльную сторону закрывает пластиковый кожух. Впрочем, по форме он точно такой же, так что нажимные пружинные клеммы тоже оказались заглубленными в корпус и защищёнными от механических повреждений.
Чтобы оценить выходную часть драйвера откручиваю пластиковую "дудку".
Защитная сетка несъёмная. Оно и правильно, при обычном использовании лезть внутрь совсем незачем. Но по некоторым внешним признакам можно предположить с большой вероятностью – сама предрупорная камера и непосредственно выход драйвера аналогичны "неодимовой" модели. Очень похоже, что отличия действительно только в тыльных элементах и типе магнита.
Для начала, как всегда, снимаю импедансную кривую. Множество локальных резонансов – обычная черта рупорных излучателей. Как и для "неодимовой" модели, заметные всплески начинаются только ниже 2 кГц. Но это, разумеется, не значит, что частоту среза можно опускать до этого значения.
Импеданс Edge EDPRO45T
АЧХ решил снять для обеих моделей. Можно было, конечно, взять график из предыдущего теста, но так уж точно не будет сомнений в одинаковости условий.
Итак, динамики на подставках, измерительный микрофон комплекса Audiomatica Clio зафиксирован на постоянном расстоянии до излучателя. Для начала – АЧХ "неодимового" Edge EDPRO45TN.
АЧХ Edge EDPRO45TN (по оси / под углом 30 градусов / под углом 60 градусов)
Если сравнить с графиком, снятым для этой же модели в предыдущем тесте, то в целом характер кривой повторяется. Разве что можно заметить небольшое различие на нижнем краю частотного диапазона. На деле оно не столь критичное и вызвано разбросом параметров в разных производственных партиях.
Снимаю с подставки Edge EDPRO45TN, ставлю "ферритовый" Edge EDPRO45T. Расстояние до микрофона то же самое, уровень подаваемого сигнала тоже без изменений.
Характер АЧХ в целом сохраняется – две ярко выраженные области, одна – чуть выше 2 кГц, другая – чуть выше 5 кГц. Причём, в первой даже чувствительность практически не просела по сравнению с "неодимом".
АЧХ Edge EDPRO45T (по оси / под углом 30 градусов / под углом 60 градусов)
Впрочем, нам важнее чувствительность выше 5-6 кГц, а здесь "феррит" вполне закономерно звучит немного потише (если это слово вообще применимо к компрессионным рупорным излучателям). С другой стороны, опытный взгляд наверняка увидит, что при правильном подборе фильтра АЧХ может оказаться весьма многообещающей.
КАК ВКЛЮЧАТЬ И НАСТРАИВАТЬ
Если строите систему с поканальным включением, настраивайте ФВЧ в канале твитеров не ниже 6-7 кГц. Опускать частоту ниже – не самая хорошая идея, это я наглядно показал ещё в прошлый раз для Edge EDPRO45TN. При такой внутренней геометрии драйвера ниже по частоте начинается рост искажений, и на большой громкости это просто начнёт резать уши. А "ферритовый" Edge EDPRO45T имеет ровно такую же внутреннюю геометрию мембраны и предрупорной камеры.
Если система обычная, без поканалки, то высокочастотник нужно подключать параллельно СЧ динамикам через конденсатор. Оптимальный номинал конденсатора в этом случае будет 3,3 мкФ. Это "опустит" горбы, и АЧХ получится довольно ровной.
При таком номинале конденсатора драйвер будет работать не напрягаясь и эффективно излучать уже начиная с 3-4 кГц. Причём, обратите внимание, можно находиться хоть по оси к самому излучателю, хоть отклониться от оси, характер высоких частот при этом полностью сохранится. В этом смысле короткий и широкий рупор оказался очень даже хорош.
Итак, имеем два высокочастотных излучателя. На вид – почти одинаковых, но один – на неодиме и подороже, а второй – на феррите и в два раза (!) дешевле.
Плюс "неодима" в том, что при подключении к одному и тому же усилителю он окажется громче, чем "феррит". Зато "ферритовый" Edge EDPRO45T будет звучать ровнее и правильнее – при подключении через конденсатор 3,3 мкФ разброс АЧХ выше 4 кГц умещается в узкий "корридор" шириной всего 3 дБ.
Плюсы:
Широкая диаграмма направленности
Пропорции как у обычных мидбасов
Можно получить относительно ровную АЧХ, начиная уже с 4 кГц
В два раза дешевле "неодимовой" версии
Минусы:
Немного тише, чем "неодимовый" Edge EDPRO45TN
Драйвер сжатия — Compression driver
Компрессионный драйвер представляет собой небольшой специализированный мембранный громкоговоритель , который формирует звук в роговой громкоговоритель . Он прикреплен к акустическому рупору , расширяющемуся воздуховоду, который служит для эффективного распространения звука в воздух. Работает в режиме «сжатия»; Площадь диафрагмы громкоговорителя значительно больше, чем горловина рупора, поэтому она обеспечивает высокое звуковое давление. Компрессионные драйверы с рупорной нагрузкой могут обеспечить очень высокий КПД, примерно в 10 раз превышающий эффективность диффузионных громкоговорителей с прямым излучением. Они используются в качестве среднечастотных и высокочастотных динамиков в мощных громкоговорителях с усилением звука , а также в рефлекторных или складчатых громкоговорителях в мегафонах и системах оповещения .
СОДЕРЖАНИЕ
История
В 1924 г. К. Р. Ханна и Дж. Слепян первыми обсудили преимущества использования большой излучающей диафрагмы с рупором меньшей площади горла как средства повышения эффективности рупорных динамиков. Они правильно предположили, что такое расположение приводит к значительному увеличению радиационной стойкости (и, следовательно, к повышению эффективности), потому что несоответствие нагрузки между вибрирующей поверхностью преобразователя и воздухом в значительной степени корректируется, что позволяет значительно улучшить передачу энергии. В предложении Ханны и Слепяна компрессионная полость напрямую связана с горлом рога.
Следующим нововведением выступили EC Wente и AL Thuras в «Высокоэффективном приемнике для рупорного громкоговорителя большой мощности» в Bell System Technical Journal, 1928. Они разработали вилку, помещенную перед излучающей диафрагмой для контроля переход от компрессионной полости к роговому зеву. Они обнаружили, что полосу пропускания преобразователя можно расширить до более высоких частот с помощью фазовой заглушки . Они также обрисовали в общих чертах критерии для проектирования каналов в вилке и предложили подход к проектированию на основе длины пути для максимизации полосы пропускания. Примечательно, что их заглушка перемещает точку соединения между полостью и рупором от оси вращения. Это изменение значительно улучшает отклик преобразователя, поскольку уменьшается влияние акустических резонансов в полости сжатия. В статье описан компрессионный драйвер первого поколения с магнитом катушки возбуждения и фазовой вилкой. В нем использовалась алюминиевая диафрагма с алюминиевой ленточной звуковой катушкой, намотанной по краю.
Первый коммерческий компрессионный драйвер был представлен в 1933 году, когда Bell Labs добавила компрессионный драйвер Western Electric № 555 в качестве среднечастотного динамика к своей двухполосной акустической системе с разделенным диапазоном, которая была разработана в 1931 году.
В 1953 году Боб Смит внес наиболее значительный вклад в разработку современных фазовых заглушек и, следовательно, компрессионных драйверов, опубликовав свою статью в Журнале акустического общества Америки, в которой Смит проанализировал акустические резонансы, возникающие в полости сжатия, и разработал конструкцию. методика подавления резонансов путем тщательного позиционирования и выбора размеров каналов в фазовой вилке. Эта работа в значительной степени игнорировалась его современниками и лишь позже была популяризирована Фанчером Мюрреем. Сегодня большинство драйверов сжатия, по наследству или по дизайну, основано на рекомендациях, изложенных Смитом.
Техника подавления Смита была недавно расширена с использованием более точной аналитической акустической модели геометрии компрессионного драйвера. На основе этой работы были выведены улучшенные рекомендации по проектированию фазовых заглушек, чтобы полностью устранить все следы акустического резонанса в полости сжатия. В этой работе вывод Смита подтверждается с помощью анализа методом конечных элементов, роскоши, недоступной для Смита.
Защита драйвера сжатия
В некоторых звукоусиливающих и студийных мониторах высокочастотные драйверы защищены автоматическими выключателями с самовозвратом, чувствительными к току. Когда драйвером рассеивается слишком много мощности, автоматический выключатель прерывает прохождение электрического тока. Автоматический выключатель перезапускается через короткий промежуток времени. Более старая технология защиты цепи, используемая Electro-Voice , Community , UREI , Cerwin Vega и другими, представляет собой лампочку , включенную последовательно с драйвером, чтобы действовать как переменный резистор. Сопротивление нити накала лампы пропорционально ее температуре, которая увеличивается по мере увеличения тока, протекающего через нить накала. Чистый эффект заключается в том, что по мере увеличения мощности нить накала потребляет увеличивающуюся долю от общей мощности, тем самым ограничивая мощность, доступную для драйвера сжатия.
Высокочастотные драйверы
Конечно же, ни одна звуковая система не может обойтись без высокочастотных динамиков или, как их еще называют, вч драйверов. Их задача — это излучение звуковых волн в диапазоне от 1500 до 20000 герц. Из-за некоторых особенностей данного спектра звукового излучения, а именно быстрого рассеивания колебаний с короткой длиной волны, то есть высокочастотных колебаний, для формирования необходимого звукового давления на данных частотах используют рупоры. С их помощью можно управлять направленностью волн, таким образом формируя звуковое поле именно там, где это необходимо. В некоторых моделях акустических систем предусмотрено изменение диаграммы направленности вч драйверов путем их поворота на 90 градусов. То есть, например, если рупор на выходе драйвера имеет горизонтальную направленность 60 градусов, а вертикальную — 40, то при его повороте на 90 градусов эти показатели меняются местами — горизонтальная направленность — 40 градусов, а вертикальная — 60. В системах line array (линейных массивах) используются более узконаправленные волноводы для вч драйверов для создания полностью контролируемой диаграммы направленности данной системы.
Качественный звук – требование не только представителей музыкальной индустрии. Даже те, чья деятельность не связана с музыкой, все чаще прибегают к покупке различного звукового оборудования – всем хочется получить качественное воспроизведение.
Наверное, в мире нет профессионального звукорежиссера или музыканта, которому бы не приходилось иметь дело с драйверами. Как показывает опыт, многие путаются в разнообразии моделей драйверов, предлагаемых производителями. Чтобы лучше понимать, что являет собой драйвер, попробуем в этом разобраться.
Компрессионный драйвер против твиттера
Компрессионный драйвер обеспечивает более высокое звуковое давление и широкий диапазон, в то время как твиттеры (или «пищалки», как их называют в народе) используются для аккуратного воспроизведения исключительно высокочастотной составляющей сигнала. Твиттеры также закрыты герметично, дабы предупредить давление со стороны низкочастотного устройства. Тем не менее, именно компрессионные модели предпочитают для закрытого акустического оформления. Современные модели выполнены в соответствие со всеми тенденциями звуковой инженерии. Аппараты, представленные у нас на сайте, оснащены всеми новыми характеристиками, функционируют быстро и надежно, без перегрева. Больше узнать и той или иной модели можно у нашем сайте. Наш сайт также поможет Вам правильно подобрать и купить рупор для ВЧ драйвера.
Компрессия без компрессии – магия рупорного твитера
В описании акустики Klipsch (а также других колонок, в которых твитеры работают совместно с рупорами или звуководами) вы можете прочитать словосочетание «компрессионный ВЧ-динамик». Давайте разберемся, что это за режим работы твитера, зачем он был придуман и что он дает нам с точки зрения качества звука.
Фазовая заглушка перед куполом твитера, переводящая его в компрессионный режим работы
Компрессионный ВЧ-динамик по своей конструкции представляет собой традиционный твитер, оснащенный куполом и электромагнитной системой. Его основное отличие от других твитеров состоит в том, что перед куполом компрессионного твитера находится так называемая фазовая заглушка. В результате площадь купола ВЧ динамика становится больше, чем площадь свободного пространства перед ним, через которое проходят создаваемые твитером воздушные акустические волны. Следовательно, образуется сжатие (компрессия) воздушной волны, пропорциональное отношению этих двух площадей. Именно в этом месте, за фазовой заглушкой, находится горловина рупора, его самая узкая часть.
Твитер в рупоре Tractrix нового поколения в акустике Klipsch Reference Premiere
Твитер в рупоре Tractrix нового поколения в акустике Klipsch Reference Premiere
Таким образом, можно сказать, что твитер под давлением закачивает акустические звуковые волны в рупор, которые затем распространяются в нем. Так как рупор имеет расширяющуюся форму, его выход (раскрыв) обладает во много раз большей площадью, чем горловина. В результате маленький и легкий купол твитера звучит так же громко, как динамик с площадью диффузора, приблизительно равной площади раскрыва рупора. Другими словами, мы получаем воспроизведение высоких частот, на которое способен именно твитер с его маленьким и легким куполом, и высокую громкость звука без искажений, которую может обеспечить динамик с большим диффузором. Надо отметить, что форма рупора, а также материал, из которого он изготовлен, имеют критически важное значение для получения не только громкого, но и качественного звука. Конструкции рупоров, на разработку и совершенствование которых уходят долгие годы, патентуются компаниями-изготовителями. Одним из наиболее удачных рупоров для Hi-Fi акустики является Tractrix, разработанный компанией Klipsch.
Твитер в рупоре Tractrix нового поколения в акустике Klipsch Reference Premiere
Обычный купольный твитер имеет чувствительность около 90 дБ, а номинальная подводимая мощность для такого динамика, работающего в составе колонки, составляет около 100 Вт. Компрессионный твитер в рупоре, с таким же диаметром купола, будет иметь схожие электрические параметры. Но его чувствительность благодаря рупору составит около 108 дБ. Хотя компрессионный твитер также рассчитан на подводимую мощность в 100 Вт, фактически же она будет приложена к «динамику» гораздо больших размеров – в соответствии с площадью раскрыва рупора. В результате, такая же громкость звука, которую даст рупорный твитер на мощности в 100 Вт, обычный сможет обеспечить при подведении 1 кВт – совершенно нереальный показатель для домашней акустики.
Обратимся к THX
Чтобы более наглядно оценить преимущества компрессионных рупорных твитеров, давайте рассмотрим требования, которые известный всем любителям домашних кинотеатров стандарт THX предъявляет к акустике. Согласно спецификациям THX для коммерческих кинотеатров, величина звукового давления в них должна составлять 105 дБ для зрителей, находящихся на расстоянии 3 метра от экрана, то есть от фронтальной акустики. В нашем эксперименте будет задействован усилитель мощностью 100 Вт, что также соответствует требованиям THX. Сразу оговоримся, что, строго говоря, звуковое давление и громкость звука — это не совсем одно и то же. Но они непосредственно связаны друг с другом, и чтобы не усложнять данную публикацию, мы будем использовать оба этих термина.
Комплект акустики для домашнего кинотеатра Klipsch THX Ultra II
Итак, начнем с обычного купольного твитера. Согласно спецификациям, он развивает звуковое давление в 90 дБ на расстоянии 1 метр при подведении мощности в 1 Вт. Теоретически, 10 Вт подводимой мощности дадут давление в 100 дБ, а 100 Вт обеспечит 110 дБ на этом расстоянии. Но при дистанции в 3 метра (как того требует стандарт THX) уровень звукового давления ослабнет примерно на 4,5 — 9 дБ. Таким образом, этот показатель для твитера составит от 100 до 105 дБ. Потери мощности снизят этот показатель еще примерно на 5 дБ, хотя это уже будет зависеть от реального звукового материала и условий комнаты прослушивания. Но в целом, по самому худшему сценарию, мы получим громкость в 95 дБ, что почти втрое меньше, чем того требует THX (мы же помним, что шкала звукового давления, измеряемая в дБ, не линейная, а логарифмическая?). В лучшем же случае мы получим ровно то, что требует THX, но на предельных режимах работы твитера и усилителя. Это означает риск появления специфических искажений сигнала, из-за которых твитер может даже сгореть. Да и любые негативные изменения в звуке, связанные с тяжелыми режимами работы техники, на такой громкости становятся очень заметными. Так что более-менее комфортным для таких условий следует признать значение звукового давления в 100 дБ – но увы, это намного меньше того, что требует стандарт THX.
Теперь испытаем компрессионный рупорный динамик. Начнем с его паспортных 108 дБ на расстоянии в 1 метр при подведении мощности в 1 Вт, а затем получим 118 дБ при мощности в 10 Вт. Если мы начнем увеличивать эту мощность дальше, то получим давление в 124 дБ при ее значении в 40 Ватт. Для 100-ваттного усилителя это более чем комфортная величина, и такая мощность не вызовет каких-либо проблем в виде искажений или опасности выхода техники из строя. На расстоянии в 3 метра мы получим громкость не менее 115 дБ, что на самом деле в два раза больше требуемого THХ значения (не забываем про логарифмическую шкалу!). На самом же деле нужные нам 105 дБ мы можем получить при подведении к рупорному компрессионному твитеру и гораздо более низкой мощности.
Фронтальная акустика Klipsch THX Ultra II, расположенная за экраном домашнего кинотеатра
При этом верхняя планка значения звукового давления, развиваемого рупорным динамиком при подведении полной 100-ваттной мощности, может составить 118–123 дБ. Это очень высокое значение, сравнимое громкостью звука в первых рядах на самом «шумном» рок-концерте. Итак, теперь мы знаем, что компрессионные рупорные драйверы позволяют получить высокую громкость звука при сравнительно скромной подводимой мощности и без слышимых искажений. А какие еще у них есть преимущества? Об этом читайте в наших следующих публикациях.