Cosa costituisce un buon oratore?
Per essere precisi, dovremmo chiamare"speaker" un sistema di altoparlanti. È un sistema composto da alcuni trasduttori, un divisore di frequenza, un armadio e alcune parti aggiuntive.
Il progettista del sistema di altoparlanti deve comprendere le complesse interazioni tra i componenti del sistema di altoparlanti.
L'assemblaggio di parti buone insieme non garantisce un buon sistema. (Nota: nel prossimo articolo, mi riferirò al sistema di altoparlanti semplicemente come altoparlante.)
Se una parola deve essere usata per descrivere il processo di progettazione dei diffusori, penso che il termine"compromesso" è il più adatto. Perché c'è un compromesso tra le prestazioni dell'altoparlante e il costo finale.
Questo è il motivo per cui è difficile per noi confrontare altoparlanti di produttori diversi. Se guardi solo un certo indice di prestazione (come la potenza nominale), un certo altoparlante potrebbe sembrare migliore. Ma se consideriamo le prestazioni complessive del sistema di altoparlanti, potrebbe essere leggermente inferiore.
Perché alcuni altoparlanti sono molto più costosi? Per capire meglio questo problema, lascia che's dia un'occhiata ai componenti degli altoparlanti.
La verità sul trasduttore
Il trasduttore è il cuore dell'altoparlante. Questi trasduttori convertono l'energia elettrica in energia sonora. La maggior parte dei trasduttori di amplificazione sonora sono trasduttori a pistone.
Rispetto ai trasduttori studiati e prodotti all'inizio del secolo scorso, il design moderno non è sostanzialmente cambiato molto nel principio di funzionamento. Con lo sviluppo della tecnologia, sono comparsi materiali migliori, leggeri ea basso costo. Tuttavia, il principio sonoro dell'altoparlante è fondamentalmente la vibrazione delle molecole d'aria circostanti attraverso il movimento del pistone.
Non esiste un trasduttore in grado di fornire l'energia necessaria per l'ascolto nell'intera gamma di frequenze. Pertanto, la maggior parte degli altoparlanti è progettata con frequenza a due o tre vie, con trasduttori dedicati incorporati a bassa frequenza, media frequenza e/o alta frequenza.
Rispetto al design a due vie, il design a tre vie richiede più trasduttori, quindi il design a tre vie è più costoso.
Parte molto importante del design del telaio del lavabo
Il processo di progettazione del telaio del bacino è un fattore importante che influenza il prezzo dei trasduttori a bassa frequenza. Il telaio del bacino dell'altoparlante realizzato con il processo di stampaggio ha un costo inferiore a causa del suo semplice processo di fabbricazione e del basso consumo di materie prime. Il telaio dell'altoparlante realizzato con un processo di pressofusione ha meno probabilità di deformarsi a causa delle vibrazioni del cono.
Allo stesso tempo, rispetto al telaio del bacino del tipo a stampaggio, il telaio del bacino del tipo pressofuso è più grande in termini di qualità e peso e, di conseguenza, anche il costo di produzione è più elevato. Poiché la maggior parte dell'energia elettrica caricata nel trasduttore viene consumata sotto forma di energia termica, possiamo ottimizzarne le prestazioni migliorando le prestazioni di dissipazione del calore.
La selezione del materiale del cono deve pesare sulla sua qualità, resistenza e costo. Sebbene siamo stati in grado di utilizzare alcuni materiali speciali (materiali esoterici) per realizzare coni per altoparlanti, i materiali di carta sono ancora i più comunemente usati, perché è una buona scelta dopo aver pesato vari attributi. Il costo di un trasduttore a bassa frequenza è probabilmente compreso tra le decine di dollari e le centinaia di dollari.
La motivazione progettuale dei progettisti di sistemi di altoparlanti determina quale materiale del cono scelgono. Se ci sono vincoli di prezzo e di costo, sceglieranno un'unità con un costo inferiore. Se si vuole perseguire una qualità e prestazioni superiori, tenderanno a scegliere modelli di unità più costosi.
L'unità a media frequenza e l'unità ad alta frequenza dell'altoparlante del sistema di amplificazione del suono di solito adottano il design del carico a tromba. Mentre il carico della tromba fornisce livelli di pressione sonora elevati, può anche controllare il diagramma di radiazione sonora. Il corno può essere realizzato in molti materiali, tra cui legno, metallo, fibra di vetro e plastica.
Il corno in plastica ABS è più comunemente usato a causa del suo basso costo, peso leggero e produzione semplice. Il corno in fibra di vetro è più forte, ma poiché è difficile da realizzare, il costo aumenta di conseguenza. La dimensione del corno a bassa frequenza è grande, quindi vengono spesso utilizzati materiali in legno.
Il driver della tromba (trasduttore) svolge un ruolo fondamentale nel sistema di altoparlanti. Driver piezoelettrici con un costo relativamente basso o driver a compressione possono essere utilizzati nella progettazione di carichi a tromba. Gli altoparlanti a cono possono essere utilizzati anche come driver a tromba.
Il driver a compressione è la scelta migliore per la riamplificazione delle frequenze intermedie e alte. I driver a compressione sono superiori ai driver piezoelettrici a basso costo grazie alla loro maggiore efficienza e fedeltà.
Anche la struttura del magnete del trasduttore è un fattore importante che incide sul costo. La grande struttura del magnete può generare una maggiore densità di campo magnetico (generalmente equivalente a una maggiore efficienza), che aumenterà di conseguenza il peso del magnete. Questo tipo di struttura a magnete deve avere come supporto un telaio del bacino pressofuso prima di poter essere utilizzato. Gli elementi delle terre rare, come il neodimio, richiedono solo una piccola parte di neodimio per generare un campo magnetico più forte rispetto ai materiali magnetici tradizionali. Il neodimio è anche il più costoso dei materiali magnetici comunemente usati.
Alcuni produttori di altoparlanti produrranno i propri trasduttori. Ciò consente loro di controllare meglio la catena di approvvigionamento e ottimizzare le prestazioni dei componenti in uno specifico sistema di altoparlanti.
La maggior parte dei produttori di altoparlanti considererà i produttori OEM come fornitori di trasduttori. Gli OEM sono molto efficienti nella produzione, perché questo è ciò in cui sono bravi. La maggior parte dei produttori OEM produce e vende trasduttori generici per clienti abituali. Allo stesso tempo, eseguono anche progetti brevettati secondo le specifiche dei produttori di altoparlanti.
Divisorio vitale
Sebbene la funzione del crossover non sia stata presa sul serio, il crossover è probabilmente la parte più difficile della progettazione dei diffusori. Il compito principale della divisione di frequenza è limitare la banda del segnale trasmesso a ciascun trasduttore e il trasduttore funziona solo all'interno della gamma di frequenza in cui può essere convertito in energia sonora. In linea di principio, il divisore di frequenza è equivalente al sistema di trasmissione di una trasmissione per auto.
Quando si accelera dolcemente l'auto da 0 a 60 mph, un buon sistema di trasmissione può far girare le ruote più velocemente (aumento della frequenza). Il cambio marcia deve essere naturale, fluido e perfetto. Un buon design del divisore di frequenza dovrebbe essere lo stesso. Può passare senza problemi tra bassa frequenza, media frequenza e alta frequenza.
Il divisore di frequenza passivo, d'altra parte, è una rete di filtri composta da dispositivi elettrici passivi, come resistori, condensatori e induttori. I prefabbricati per uso generico prodotti in serie possono essere utilizzati come divisori di frequenza passivi, ma alla fine il divisore di frequenza deve essere ottimizzato in base al suo trasduttore corrispondente. Questo lavoro è meglio svolto da un ingegnere progettista.
Alcuni divisori di frequenza verranno montati sul circuito stampato (PCB). Questa installazione non è solo semplice e bella, ma anche facile da produrre in serie, il che ridurrà di conseguenza i costi di produzione. Questo metodo di installazione è molto adatto per applicazioni a bassa potenza, ma se il driver è sovraccarico, il circuito stampato verrà danneggiato a causa del surriscaldamento.
Anche il circuito stampato (PCB) può piegarsi o rompersi a causa dell'eccessiva induttanza. Questo è il motivo per cui molti produttori insistono sulla progettazione del cavo rigido del divisore di frequenza (Hard Wire). La progettazione della connessione hardware deve essere completata manualmente e l'effetto estetico dopo il completamento spesso non è molto buono. Ma rispetto a un divisore PCB, un divisore di progettazione cablato è più robusto (e più costoso).
Alcuni sistemi di altoparlanti non hanno un crossover integrato. Questo tipo di sistema di altoparlanti è guidato da apparecchiature di elaborazione elettronica professionale. Dopo che il segnale è stato inviato all'amplificatore di potenza per completare il processo di elaborazione del segnale, lo chiamiamo un sistema di altoparlanti crossover attivo.
In teoria, un tale design dovrebbe essere in grado di risparmiare il costo di produzione dell'altoparlante stesso (meno componenti), ma questo tipo di altoparlante richiede un processore esterno quando il sistema è costruito e anche più canali di amplificazione di potenza, quindi il costo finale tende a essere più alto. Rispetto agli altoparlanti crossover passivi, gli altoparlanti crossover attivi possono fornire una maggiore fedeltà e un maggiore livello di pressione sonora (SPL).
Tuttavia, rispetto al design crossover attivo, un altoparlante con design crossover passivo di alta qualità può fornire un'eccellente qualità del suono a un costo totale inferiore ed è relativamente semplice da collegare ed eseguire il debug.
Scatola
Anche il cabinet e la sua struttura sono fattori importanti che influiscono sul prezzo degli altoparlanti. L'armadio deve essere molto robusto e robusto. La scatola vibrante stessa è un trasduttore, che interagirà con altri trasduttori e ridurrà le prestazioni dell'intero sistema. Una scatola robusta richiede molta qualità, molte costole o entrambe. Il prezzo è il peso elevato dell'armadio.
Il calcestruzzo è una buona scelta come materiale della scatola, ma è adatto solo per il sistema subwoofer personalizzato. Il pannello di fibra a media densità (MDF) è anche un materiale più adatto per realizzare armadi. Il pannello di fibra a media densità ha un'alta densità e un basso costo, ma il materiale stesso è molto pesante ed è facile da piegare dopo essere stato umido.
Le scatole in truciolare hanno un costo contenuto, ma dovrebbero essere evitate il più possibile. Il compensato è più leggero e più resistente dell'MDF, ma ci sono degli spazi tra gli strati. Il compensato di betulla baltica è la scelta migliore per il materiale del cabinet (più di 11 strati e non ci sono spazi tra gli strati), ma è anche il legno più costoso nella produzione di altoparlanti.
Il materiale composito ha un'elevata resistenza e un peso ridotto, ma il costo è elevato. La fibra di vetro ha un'elevata rigidità e resistenza alle intemperie, ma poiché è difficile da produrre, il costo è superiore a quello del legno e della plastica.
Negli ultimi anni, la plastica modellata è diventata gradualmente un cabinet per altoparlanti comunemente usato. La scatola modellata ha un peso ridotto e può essere lavorata per renderla resistente alle intemperie. Dopo anni di produzione di massa, l'alto costo dello stampo originale può essere diluito. Questo tipo di struttura del cabinet è molto pratico per altoparlanti con cabinet più piccoli, ma i diffusori con cabinet di grandi dimensioni richiedono materiali più rigidi.
Gli altoparlanti che vengono issati sopra l'auditorium devono avere parti speciali per appendere (punti di sospensione). E deve passare attraverso un pull test (pull test) per garantire la fermezza e la sicurezza della scatola e delle parti sospese.
Non c'è una grande differenza nell'aspetto tra altoparlanti montati a soffitto e altoparlanti montati a pavimento e altoparlanti montati su montante. Tuttavia, gli altoparlanti a soffitto hanno requisiti più elevati per la struttura del cabinet, il supporto delle bretelle e i test, quindi il costo è spesso molto più elevato.
