Драйвер сжатия - Compression driver

Компрессионный драйвер (цилиндрическая коробка сзади) на рупорном среднечастотном динамике, используемом в домашней аудиосистеме
Компрессионный драйвер (A) в рупорном громкоговорителе состоит из металлической диафрагмы (синяя), которая вибрирует током аудиосигнала в катушке провода (красный) между полюсами цилиндрического магнита (зеленый) . Звуковые волны проходят через акустический рупор (B) .

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 .

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.

использованная литература

внешние ссылки