Компрессионный динамик представляет собой небольшой специализированный диафрагменный громкоговоритель , который генерирует звук в рупорном громкоговорителе . Он прикреплен к акустическому рупору — расширяющемуся каналу, который служит для эффективного излучения звука в воздух. Работает в режиме «сжатия»; Площадь диафрагмы громкоговорителя значительно больше горловины рупора, что обеспечивает высокое звуковое давление. Компрессионные драйверы с рупорной нагрузкой могут достигать очень высокой эффективности, примерно в 10 раз превышающей эффективность громкоговорителей с диффузором прямого излучения. Они используются в качестве среднечастотных и высокочастотных динамиков в мощных громкоговорителях со звукоусилением , а также в рефлекторных или складных рупорных громкоговорителях в мегафонах и системах громкой связи .
В 1924 году Ч. Р. Ханна и Дж. Слепян [1] первыми обсудили преимущества использования большой излучающей диафрагмы с рупором меньшей площади горла как средства повышения эффективности динамиков рупорных громкоговорителей. Они правильно предположили, что такое расположение приводит к значительному увеличению радиационной стойкости (и, следовательно, к увеличению эффективности), поскольку несоответствие нагрузки между вибрирующей поверхностью преобразователя и воздухом в значительной степени корректируется, что позволяет значительно улучшить передачу энергии. В предложении Ханны и Слепиана полость сжатия напрямую соединена с горловиной рога.
Следующее нововведение было предложено Э. К. Венте и А. Л. Турасом в статье «Высокоэффективный приемник для рупорного громкоговорителя большой мощности» в журнале Bell System Technical Journal, 1928 год. [2 ] Они разработали вилку, помещенную перед излучающим излучателем. диафрагма для контроля перехода от полости сжатия к горловине рупора. Они обнаружили, что полосу пропускания преобразователя можно расширить до более высоких частот, используя фазовую заглушку . Они также изложили критерии проектирования каналов в разъеме и предложили подход к проектированию, основанный на длине пути, для максимизации пропускной способности. Примечательно, что их заглушка отодвигает точку соединения резонатора и рупора от оси вращения. Это изменение значительно улучшает отклик преобразователя, поскольку снижается влияние акустических резонансов в полости сжатия. В статье описывался компрессионный драйвер первого поколения с магнитом катушки возбуждения и фазовым разъемом. В нем использовалась алюминиевая диафрагма со звуковой катушкой из алюминиевой ленты с краевой обмоткой. [3]
Первый коммерческий компрессионный динамик был представлен в 1933 году, когда Bell Labs добавила компрессионный драйвер Western Electric № 555 в качестве динамика среднего диапазона к своему двухполосному громкоговорителю с «разделенным диапазоном», который был разработан в 1931 году .
В 1953 году Боб Смит внес наиболее значительный вклад в разработку современной фазовой заглушки и, следовательно, в конструкцию компрессионного драйвера, опубликовав свою статью в Журнале Акустического общества Америки [5] , в которой Смит проанализировал акустические резонансы, возникающие в полости сжатия, и разработал методологию проектирования для подавления резонансов путем тщательного позиционирования и определения размеров каналов в фазовой заглушке. Эта работа в значительной степени игнорировалась его современниками и лишь позже была популяризирована Фэнчером Мюрреем. [6] Сегодня большинство драйверов сжатия, либо по наследству, либо по дизайну, основаны на рекомендациях, изложенных Смитом.
Методика подавления Смита была недавно расширена [7] с использованием более точной аналитической акустической модели геометрии компрессионного драйвера. В результате этой работы были разработаны усовершенствованные рекомендации по проектированию фазовой заглушки, позволяющие устранить все следы акустического резонанса в полости сжатия. В этой работе вывод Смита подтверждается с помощью анализа методом конечных элементов — роскоши, которая была недоступна Смиту.
В некоторых звукоусилительных и студийных мониторах высокочастотные динамики защищены автоматическими автоматическими выключателями с датчиками тока. Когда драйвер рассеивает слишком большую мощность, автоматический выключатель прерывает подачу электрического тока. Автоматический выключатель автоматически сбрасывается через короткий промежуток времени. Более старый метод защиты цепи, используемый Electro-Voice , Community , UREI , Cerwin Vega и другими, представляет собой лампочку, включенную последовательно с драйвером и действующую как переменный резистор. Сопротивление нити лампочки пропорционально ее температуре, которая увеличивается по мере увеличения тока, проходящего через нить. Конечным эффектом является то, что по мере увеличения мощности нить накала потребляет все большую долю общей мощности, что ограничивает мощность, доступную драйверу сжатия. [8] [9]