Na področju Pro Audio: Zakaj majhni zvočniki nikoli ne tekmujejo z velikimi zvočniki?
Z neprekinjenim prebojem znanosti in tehnologije so se na področju Pro Audio pojavili številni izdelki z "majhno velikostjo in veliko močjo", ki so se pojavile prodajna točka. Ko pa jih preučimo z vidika akustične fizike, bomo ugotovili, da je kakovost zvoka teh majhnih zvočnikov vedno težko tekmovati s kakovostjo velikih govorcev. Ta razlika ni zgolj tehnološka vrzel, ampak neizogiben rezultat, ki ga določajo zakoni fizike, akustičnega oblikovanja in tehničnega kompromisa. Ta članek bo globoko analiziral temeljne razloge, zakaj je kakovost zvoka majhnih zvočnikov težko ustrezati kakovosti velikih govorcev na področju profesionalne okrepitve zvoka z vidika fizičnih omejitev, oblikovanja kabineta, zmogljivosti zvoka in tehnične optimizacije.
fizične omejitve
Naravna vrzel med nizko frekvenco in energijo
Bistvo zvočnika je ustvarjanje zvočnih valov z potiskanjem zraka skozi vibracijo diafragme, učinkovitost tega postopka pa je neposredno odvisna od velikosti zvočniške enote in prostornine omare. Wooftor velikega zvočnika je običajno več kot 8 palcev, majhen zvočnik pa na splošno uporablja 5-6 palčna enota. Pogonska enota majhne velikosti je omejena s fizičnim prostornino, njegova enakovredna vibracijska masa pa je precej nižja kot v enoti velike velikosti, kar ima za posledico naravno ozko grlo v nizkofrekvenčni potapljaški zmogljivosti. Ta razlika v velikosti vodi do jedra vrzeli med obema:
Nizka frekvenčna globina potapljanja
Nizkofrekvenčni zvočni valovi imajo daljšo valovno dolžino (na primer valovna dolžina nizkofrekvenčnega zvočnega vala 40Hz je 8,5 metra), kar zahteva večje območje membrane in prostornine omare, da lahko učinkovito pogon zraka. Nizkofrekvenčno spodnjo mejo majhnega zvočnika je običajno težko prebiti 40Hz, medtem ko visokokakovosten velik zvočnik zlahka doseže teoretično spodnjo mejo praga sluha človeškega ušesa 20Hz.
Sproščen občutek sproščanja energije
Nizkofrekvenčni odziv velikega zvočnika bi moral imeti globok občutek, medtem ko nizkofrekvenčni odziv majhnega zvočnika pogosto predstavlja kompaktno značilnost "grudic in grudic". Bistvo je, da nezadostno območje diafragme vodi do omejenega potiska zraka. Tudi če se nizka frekvenca prisilno poveča z zgoščevanjem diafragme ali pasivnega oblikovanja radiatorjev, se bo zaradi nezadostne moči sistema magnetnega vezja žrtvoval dinamični razpon in občutljivost, zaradi česar bo težko simulirati fizične naravne značilnosti slabljenja velikega zvočnika, ki bo sčasoma privedla do zvočnega izkrivljanja ali dileme "majhnega konja".
Poleg tega je pri majhnih govorcih bolj pomembna vibracija vibracij (tj. Vibracijska faza različnih območij diafragme). Ta način vibracije bo povzročil nenadne vrhove in doline v krivulji frekvenčnega odziva, ki bo uničil gladkost zvoka in še poslabšala poslabšanje kakovosti zvoka.
Zvočno polje in dinamična dimenzija manjkata
Od "Eno točke razstreljevanja" do prostorske rekonstrukcije
Zmogljivost zvočnega polja majhnih zvočnikov je omejena z značilnostmi točkovnih virov zvoka in težko je obnoviti plast stereo zvočnih slik. V zapletenih zvočnih poljih in visoko dinamični glasbi so fizične prednosti velikih zvočnikov še posebej vidne: v zapletenih prizorih, kot so simfonije, lahko veliki zvočniki gradijo jasno pozicioniranje zvoka in slike skozi membransko razmik več kot 30 cm, medtem ko je zvočno polje majhnih zvočnikov, ki nimajo globine in difuzije. Preskusi Dolby Laboratory kažejo, da 180 -stopinjska difuzija zvočnega polja zahteva vsaj 1,2 metra razmika med zvočniki, kar je za majhne zvočniške sisteme skoraj nemogoče.
Razlika v dinamičnem območju:
Razlika v dinamični primerjavi je še pomembnejša. Veliki zvočniki imajo večje magnete in večje rezerve moči (na primer 12 cm magnet lahko zagotovi 60-70 vatov moči) in zdrži trenutne velike dinamične signale brez popačenja, medtem ko so majhni zvočniki nagnjeni k stiskanju ali popačenju ob največji volumnu. Na primer, pri igranju Mahlerjeve simfonije lahko velik govornik predstavi slojeviti občutek gibanja orkestra, medtem ko majhen govornik lahko izgubi podrobnosti mehkih zvokov ali eksplozivne moči močnih nastopov.
Velikost in usmerjenost zvoka:
Veliki zvočniki dosegajo natančnejšo pozicioniranje zvočnega polja in difuzijsko nadzor z več enotami frekvenčne delitve (kot so neodvisne enote visokih in nizkofrekvenčnih enot), ki so primerne za poslušanje v velikem prostoru; Majhni zvočniki imajo omejeno število enot, zvočno polje pa ima pogosto značilnost "bližnjega polja", ki je primerna za majhne prizore, kot so namizni računalniki.
Dimenzijske omejitve zasnove omare
Težavnost uravnoteženja resonance in akustične uglaševanja
Obseg kabineta in nizkofrekvenčni odziv govorca sledita načelu resonance Helmholtz. Kabinet majhnega zvočnika je običajno manj kot 5 litrov. Da bi dosegli nizkofrekvenčni odziv 5 0 Hz, je treba vrednost Q kabineta prilagoditi zgoraj 0. 9, kar bo povzročilo resen resonančni vrh, kar bo povzročilo nizkofrekvenčno motnost in močno povečanje popačenja za 300%. V nasprotju s tem lahko velika omara z več kot 15 litri nadzoruje vrednost Q na idealno stanje 0,7, kar ne more le zagotoviti nizkofrekvenčnega podaljšanja, ampak tudi zmanjšati obarvanost zvoka.
Glede na zatiranje stoječih valov je majhne zvočnike težko razporediti zapletene materiale, ki absorbirajo zvok ali asimetrične notranje strukture zaradi omejenega prostora. Na primer, zasnova tvitoverja serije B&W Nautilus se opira na velik prostor omare, medtem ko se majhni zvočniki lahko zanašajo le na poenostavljene rešitve, kot so sevalne bazene ali obrnjene luknje, ki jih je težko prilagoditi in imeti omejene učinke.
Razlika med majhnimi in velikimi govorci je v bistvu temeljno nasprotje med fizičnimi dimenzijami in akustičnimi zahtevami.
Oblikovalna filozofija velikih govorcev: dajanje prednosti fizikalnih zakonov in zasledovanje "visoke zvestobe", ki je neskončno blizu prvotnemu zvoku, primerne za fiksne poslušalne prostore ali profesionalna avdio-vizualna okolja.
Logika preživetja majhnih zvočnikov: vrednost majhnih zvočnikov je v funkcionalnem kompromisu v določenih scenarijih. Z žrtvovanjem nekaj kakovosti zvoka v zameno za udobje in dekoracijo so njihove velikosti in obveščevalne prednosti nenadomestljive v scenarijih, kot so poslušanje v bližini polja, glasovna interakcija ali zunanja prenosljivost.
Čeprav so tehnologije, kot so nanomateriali in ravninske diafragme, poskušale zmanjšati velikost omar za zvočnike (kot je Bosejeva pasivna resonančna tehnologija), ne morejo razveljaviti zakonov akustike. Po drugem zakonu termodinamike je učinkovitost pretvorbe energije vedno podvržena fizičnemu obsegu. Majhni zvočniki bodo morda lahko izboljšali subjektivno izkušnjo poslušanja s psihoakustično optimizacijo (na primer krepitev podrobnosti srednjega in visokofrekvenc, da bi preusmerili pozornost od pomanjkanja nizkih frekvenc), vendar v objektivnih akustičnih parametrih nikoli ne bodo mogli preseči velikih zvočnikov.
Toda za zdaj izbira zvočnikov še vedno zahteva iskanje ravnotežja med potrebami, proračun in trdno kakovostjo. Kot pravi soglasje v avdio industriji: "Ni najboljšega govorca, le najprimernejši govornik." Izbira opreme je na koncu odvisna od ravnovesja uporabnika med "stroški kakovosti zvoka" in "stroški uporabe."