Компрессионный драйвер — это 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. Он работает в режиме «компрессии»; площадь диафрагмы громкоговорителя значительно больше, чем отверстие горла рупора, поэтому он обеспечивает высокое звуковое давление. Компрессионные драйверы с рупорной нагрузкой могут достигать очень высокой эффективности, примерно в 10 раз превышающей эффективность прямоизлучающих конусных громкоговорителей. Они используются в качестве среднечастотных и высокочастотных драйверов в мощных громкоговорителях звукоусиления , а также в рефлекторных или складчатых рупорных громкоговорителях в мегафонах и системах оповещения .
В 1924 году C. R. Hanna и J. Slepian [1] первыми обсудили преимущества использования большой излучающей диафрагмы с рупором с меньшей площадью горла как средства повышения эффективности рупорных громкоговорителей. Они правильно предположили, что такое расположение приводит к значительному увеличению сопротивления излучения (и, следовательно, повышению эффективности), поскольку несоответствие нагрузки между вибрирующей поверхностью преобразователя и воздухом в значительной степени корректируется, что позволяет значительно улучшить передачу энергии. В предложении Hanna и Slepian компрессионная полость напрямую соединена с горлом рупора.
Следующее нововведение было предложено Э. К. Венте и А. Л. Турасом в статье «Высокоэффективный приемник для громкоговорителя рупорного типа большой мощности» в журнале Bell System Technical Journal, 1928 г. [2] Они разработали заглушку, размещенную перед излучающей диафрагмой, для управления переходом от компрессионной полости к горловине рупора. Они обнаружили, что полоса пропускания преобразователя может быть расширена до более высоких частот с помощью их фазовой заглушки . Они также изложили критерии для проектирования каналов в заглушке 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 эффект акустических резонансов в компрессионной полости. В статье описывается компрессионный драйвер первого поколения с магнитом катушки поля и фазовой заглушкой. Он использовал алюминиевую диафрагму с намотанной по краю алюминиевой ленточной звуковой катушкой. [3]
Первый коммерческий компрессионный драйвер был представлен в 1933 году, когда Bell Labs добавила компрессионный драйвер Western Electric № 555 в качестве среднечастотного динамика к своему двухполосному громкоговорителю «разделенного диапазона», разработанному в 1931 году. [4]
В 1953 году Боб Смит внес наиболее значительный вклад в современную конструкцию фазовой вилки, а следовательно, и компрессионного драйвера, опубликовав статью в журнале Акустического общества Америки [5], в которой Смит проанализировал акустические резонансы, возникающие в компрессионной полости, и разработал методологию проектирования для подавления резонансов путем тщательного позиционирования и определения размеров каналов в фазовой вилке. Эта работа была в значительной степени проигнорирована его современниками и была популяризирована только позже Фанчером Мюрреем. [6] Сегодня большинство компрессионных драйверов, либо по наследству, либо по конструкции, основаны на рекомендациях, изложенных Смитом.
Метод подавления Смита был недавно расширен [7] с использованием более точной аналитической акустической модели геометрии компрессионного драйвера. Из этой работы были выведены улучшенные руководящие принципы проектирования фазовой заглушки для устранения всех следов акустического резонанса в компрессионной полости. В этой работе вывод Смита подтверждается с использованием конечно-элементного анализа , роскошь, которая была недоступна Смиту.
В некоторых звукоусилительных и студийных мониторах высокочастотные драйверы защищены от повреждения автоматическими выключателями с самовосстановлением, чувствительными к току. Когда драйвер рассеивает слишком много мощности, автоматический выключатель прерывает поток электрического тока. Автоматический выключатель сбрасывается 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 все большую долю общей мощности, тем самым ограничивая мощность, доступную для компрессионного драйвера. [8] [9]