|
Громадное большинство современных громкоговорителей используются в составе акустических систем с подвижной звуковой катушкой
в корпусах закрытого или отражательного типа. Теория взаимодействия между громкоговорителями диффузорного типа и их корпусами
приводится в основополагающей серии статей А. Н. Таила (А. N. Thiele) и Р. Смолла (R. Small), опубликованных в начале 70-х
годов прошлого века в журнале Journal of the Audio Engineering Society. Корпус акустической системы закрытого типа является
фильтром высоких частот второго порядка, тогда как корпус отражательного типа является фильтром четвертого порядка, хотя
последний может быть сконструирован таким образом, чтобы выполнял функции фильтра третьего порядка. Решающим моментом является
то, что Таил и Смолл показали, что добротность Q (не путать с электрическим зарядом, обозначаемым той же буквой) фильтра
высоких частот может быть точно подстроена путем последовательного подключения к звуковой катушки сопротивлений, либо подключением
сопротивления кроссовера, и учета выходного сопротивления усилителя (которое, как правило, полагалось при расчетах равным
нулю). Обычные усилители с несимметричным выходом демонстрируют явную неадекватность нулевому приближению величины выходного
сопротивления и заставляют громкоговоритель гипертрофированно воспроизводить низкие частоты, на что разработчики громкоговорителей,
естественно, не рассчитывали.
В громкоговорителях отражательного типа, разработанных до Таила и Смолла, полагались на механическое демпфирование, производимое
подвеской громкоговорителя и определяющее их характеристики в области низких частот, тогда же были сделаны некоторые заключения
относительно величины выходного сопротивления усилителя. В громкоговорителях рупорного типа полагались на необходимое для
демпфирования подвижной системы изменяемое сопротивление воздушной среды, поэтому они также были терпимы к высокому значению
величины выходного сопротивления усилителя. Дополнительным преимуществом обоих типов громкоговорителей явилась их высокая
чувствительность, что послужило дополнительным аргументом для апологетов усилителей с несимметричным выходом.
Низкочастотные акустические колебания производятся движением больших масс воздуха, для чего необходим большой, грубый
и сравнительно тяжелый диффузор. Высокочастотные акустические колебания производятся ускорением и замедлением движения диффузора
или обтекателя с частотой до 10—15 тысяч колебаний в секунду, для чего необходима его сравнительно небольшая масса. Требования
для воспроизведения низких и высоких частот противоречивы, поэтому большинство разработчиков акустических систем предпочитают
использовать отдельные громкоговорители,
оптимизированные для каждого конкретного частотного диапазона, сигнал на которую поступает через электрический фильтр,
известный под термином «кроссовер». Однако ряд разработчиков понимает, что практика применения нескольких громкоговорителей
и соответствующих кроссоверов в виде отдельных (обособленных) акустических систем также несколько некорректна, поэтому они
стараются разработать полнодиапазонные акустические системы. На практике воспроизведение высоких частот ограничивается значением,
несколько превышающим 15—20 кГц, а низкочастотный резонанс ограничивает нижний предел диапазона частотой примерно 25—30
Гц, что почти полностью совпадает с шириной акустического диапазона. Более того, движение диффузора полнодиапазонной акустической
системы, имеющего небольшую массу, очень легко демпфируется и в случае его установки на открытой отражательной доске механического
демпфирования за счет подвески оказывается зачастую достаточным. Таким образом, полнодиапазонная акустическая система, смонтированная
на открытой отражательной доске может оказаться идеальным вариантом для усилителя с несимметричным выходом.
|
