_full-range_drive_unit_loudspeaker,_using_a_whizzer_cone.jpg/1280px-Fostex_FE206e_(modified)_full-range_drive_unit_loudspeaker,_using_a_whizzer_cone.jpg)
Полнодиапазонный динамик определяется как драйвер, который воспроизводит максимально возможную часть слышимого диапазона частот в пределах ограничений, налагаемых физическими ограничениями конкретной конструкции. Частотный диапазон этих драйверов максимизируется за счет использования конуса Wizzer и других средств. Большинство систем с одним драйвером, например, в радиоприемниках или конструкциях небольших компьютерных динамиков , не могут воспроизводить все слышимые частоты или весь слышимый звуковой диапазон (т. е. звук в диапазоне человеческого слуха).
Обычно полнодиапазонный блок привода состоит из одного элемента драйвера, или звуковой катушки , используемой для перемещения и управления диафрагмой . Часто структура конуса включает оптимизацию для улучшения высокочастотных характеристик. Например, небольшой рупор с малой массой или конус свистка может быть установлен там, где встречаются звуковая катушка и диафрагма, тем самым увеличивая выход на высоких частотах. Форма и материалы, используемые в конусе и свистке, в высокой степени оптимизированы. Производители стремятся оптимизировать материалы, дизайн и конструкцию каждого компонента для достижения оптимальной производительности и точности звука. Передовые технологии, такие как неодимовые магниты, системы охлаждения звуковой катушки и волноводы, еще больше расширяют возможности динамиков, обеспечивая точное воспроизведение звука и минимизируя искажения. [1]
В другом варианте вместо обычного пылезащитного колпачка используется излучающий купол; он акустически активен. В большинстве динамиков такие пылезащитный колпачок сконструированы так, чтобы быть относительно акустически инертным. Иногда пылезащитный колпачок принимает форму небольшого конуса, который, как утверждается, улучшает рассеивание на более высоких частотах. Однако другие конструкции просто изменяют диафрагму и материалы купола/свистка вместо того, чтобы послушно соединять диафрагму для достижения полнодиапазонного функционирования. [ необходима цитата ]
В некоторых конструкциях основная диафрагма может быть связана с звуковой катушкой с помощью податливой связи, так что высокочастотные колебания не передаются в нее, а вместо этого перемещают конус визер. Методика использования податливо связанной (или модифицированной) диафрагмы для низких частот и вспомогательного визер или модифицированного пылезащитного колпачка (купола) для высокочастотного отклика динамика представляет собой механическую реализацию аудиокроссовера .
Поскольку требования к полнодиапазонному динамику включают как хорошую низкочастотную, так и высокочастотную характеристику (которые противоречивы с точки зрения физической конструкции), полнодиапазонный динамик обычно ограничен покрытием звукового спектра выше, возможно, 100 Гц, оставляя более низкие частоты для обработки/усиления отдельным сабвуфером или специальной конструкцией корпуса для усиления низких частот. Эти требования обычно означают, что полнодиапазонный динамик должен иметь хорошую чувствительность (для низких частот) с легкой звуковой катушкой (для высоких частот) — эти динамики обычно используют больший или более мощный магнит, чем обычно, что улучшает чувствительность и, таким образом, снижает требуемую мощность на низких частотах, а также позволяет использовать более легкую звуковую катушку. Кроме того, многие имеют ограниченные максимальные отклонения, требующие специальных корпусов, которые не требуют больших отклонений на низких частотах для разумного выхода на низких частотах.
Существуют редкие исключения, в которых для приведения в действие общей диафрагмы используется несколько элементов, но их не следует путать с коаксиальными динамиками , в которых для достижения желаемого диапазона воспроизведения используются отдельные и концентрически выровненные элементы, и которые, строго говоря, не классифицируются как полнодиапазонные динамики.
Широкополосные динамики можно увидеть в различных приложениях: от телевизоров и компьютерных колонок до hi-fi акустических систем. Эффективность динамика существенно зависит от его корпуса, а корпуса варьируются от простых бежевых пластиковых коробок в нижнем диапазоне до больших рупорных корпусов с впечатляющими звуковыми характеристиками.
Немецкая компания Manger производит необычный полнодиапазонный драйвер в виде дифференциально-гибкого плоского диафрагменного драйвера диаметром около восьми дюймов. Manger заявляет о производительности, как на максимальном уровне, так и на расширенном низкочастотном отклике, которая намного лучше, чем у традиционных полнодиапазонных драйверов.
Еще одна необычная конструкция полнодиапазонного драйвера — драйвер Уолша, популярный в hi-fi акустических системах Ohm, где он воспроизводил почти весь слышимый диапазон частот. Ранние устройства Уолша были большими и дорогими. Эти драйверы использовали один конус, сделанный из бумаги в основании, воспроизводящей низкие частоты, алюминия в средней части и титана в зоне шейки, для воспроизведения высоких частот. Прорези в бумажной части конуса, покрытые силиконовым демпфированием, вместе с внутренними пенопластовыми прокладками обеспечивали механизмы для настройки частотной характеристики, чтобы она была максимально плоской. Громкоговорители, использующие драйвер Уолша, все еще находятся в производстве, хотя они приняли твитер, поэтому больше не считаются полнодиапазонными драйверами.
Разновидность драйвера Уолша от компании German Physiks, базирующейся в Майнтале недалеко от Франкфурта, доступна в двух формах. Одна использует конус из титановой фольги толщиной 0,025 мм, а улучшенная версия использует углеродное волокно толщиной 0,15 мм. Они используются в их линейке аудиофильских громкоговорителей. [2]
Большие электростатические громкоговорители можно считать полнодиапазонными в том смысле, что они способны воспроизводить большую часть диапазона звуковых частот.
Полнодиапазонные приводы можно найти в приложениях от недорогих мультимедийных громкоговорителей до более дорогих эзотерических систем, последние часто используют большие корпуса с линией передачи или рупорной нагрузкой для увеличения выходной мощности низких частот. В Интернете есть активная группа любителей по созданию динамиков, которая фокусируется на полнодиапазонных драйверах и корпусах для них.
Поскольку каждый электронный, механический или акустический компонент в цепочке воспроизведения, независимо от цели, будет ухудшать мелкие детали, чем меньше компонентов между клеммами усилителя и комнатой прослушивания, тем лучше. Это включает в себя обычные кроссоверы "среднего килогерца", которые, кроме того, разрушают естественную целостность гармонической структуры резким отрывом гармоник от основных частот. Эти проблемы избегаются с помощью одноконусного драйвера с подвижной катушкой, который для громкоговорителей является тем же, чем колесо для автомобиля.
Эдвард Джеймс Джордан, интервью для TNT-Audio [3]
Большое количество полнодиапазонных динамиков используется в коммерческих звуковых системах, которые могут использовать несколько 200-мм (8-дюймовых) полнодиапазонных динамиков, установленных в подвесных потолках или небольших корпусах «back-box». Они передают фоновую музыку и объявления работникам и посетителям в розничных магазинах и общественных местах. Хотя эти динамики классифицируются как «полнодиапазонные», точнее было бы называть их «широкодиапазонными» динамиками, поскольку их выходные возможности редко достигают крайних значений частотного диапазона. Некоторые производители встраивают полнодиапазонные динамики небольшого диаметра (обычно 115 мм (4,5 дюйма)) в миниатюрные корпуса, и многие из них включают в себя линейные трансформаторы на 25 или 70 вольт для использования в коммерческих звуковых системах, использующих длинные акустические кабели. Некоторые полнодиапазонные акустические системы разработаны с драйверами ограниченного диапазона и должны использоваться с эквалайзерами для выравнивания и расширения их частотной характеристики, в то время как другие достигают приемлемого отклика без электронной помощи. Существуют полнодиапазонные акустические системы, использующие до 15-дюймовых одиночных динамиков. [4]
Критики полнодиапазонных динамиков ссылаются на их неспособность воспроизводить полный диапазон звуковых частот при схожих амплитудах, что приводит к неточному воспроизведению аудиосигнала, посылаемого на него. Воспроизведение нескольких частот с помощью одной и той же диафрагмы может увеличить интермодуляционные искажения , нелинейный эффект, который возникает, когда одна поверхность пытается воспроизводить обе частоты одновременно. Слышимая серьезность умеренного интермодуляционного искажения не установлена. Результатом является степень « частотного смешивания », хотя и на относительно низком уровне. Полнодиапазонный динамик может иметь сниженный выход на обоих концах своего частотного диапазона или более сильно ограниченную частотную характеристику, что приводит к более скомпрометированному звуку. Сторонники полнодиапазонных громкоговорителей заявляют о превосходной фазовой когерентности, в то время как некоторые критики описывают их как среднечастотные динамики, работающие на своих пределах или за их пределами. Некоторые полнодиапазонные динамики были разработаны с использованием 12-дюймовых и 15-дюймовых динамиков, например, Audio Nirvana, и преодолели ограничения басов меньших динамиков с помощью фазоинверторных корпусов. Кроме того, поскольку большинство взрослых не слышат частот выше 15 кГц, отсутствие высоких частот, как правило, не является проблемой для современных хорошо спроектированных полнодиапазонных динамиков.
После многих лет исследований и разработок компания R2R Audio представила в 2010 году флагманский продукт – 15-дюймовую полнодиапазонную активную акустическую систему.