¿Qué es el diseño de laberintos en el diseño de sonido? ¿Cómo está diseñado específicamente?
Altavoces
Introducción al altavoz
La caja en la que se colocan los altavoces puede mejorar el efecto de sonido. ser desmontado y colocado Mejor ubicación.
Un altavoz es un dispositivo que convierte señales de audio en sonido. En términos generales, significa que la caja principal del altavoz o del subwoofer tiene su propio amplificador de potencia, que amplifica la señal de audio y luego el propio altavoz reproduce el sonido.
Composición estructural
1. Altavoces
Existen muchos tipos de altavoces: según sus métodos de conversión de energía, se pueden dividir en eléctricos, electromagnéticos y piezoeléctricos. , digital, etc.; la estructura del diafragma se puede dividir en cono de papel único, cono de papel compuesto, altavoz compuesto, coaxial, etc. Según el punto de partida del diafragma, se puede dividir en tipo cónico, tipo domo, tipo plano, tipo correa, etc. Según la frecuencia de reproducción, se puede dividir en altavoces de alta frecuencia, media frecuencia, baja frecuencia y de banda completa. Según la forma del circuito magnético, se puede dividir en tipo magnético externo, tipo magnético interno, tipo de circuito magnético doble y tipo blindado. Según las propiedades del circuito magnético, se puede dividir en imanes de ferrita, imanes de neodimio, hierro y boro y altavoces con imán de alnico. Según el material del diafragma, se puede dividir en altavoces de cono de papel y sin papel.
a. El altavoz eléctrico más utilizado, que utiliza la interacción entre la bobina móvil y un campo magnético constante para hacer vibrar el diafragma y producir sonido. Los parlantes de woofer eléctricos son en su mayoría de tipo cónico, los parlantes de rango medio son en su mayoría de tipo cónico o de cúpula, y los tweeters suelen ser de tipo cúpula, de cinta o de bocina.
B. El altavoz cónico tiene una estructura simple y una alta eficiencia de conversión de energía. Los materiales del diafragma utilizados son principalmente materiales de pulpa de papel, o mezclados con lana, seda, fibra de carbono y otros materiales para aumentar su rigidez, amortiguación interna y rendimiento a prueba de agua. La nueva generación de altavoces de cono eléctrico utiliza materiales de diafragma que no son de papel, como polipropileno, polipropileno carbonizado con mica, tela de fibra de carbono, tela a prueba de balas, papel de aluminio duro, CD corrugado, fibra de vidrio y otros materiales compuestos, y se ha mejorado su rendimiento.
c. Los altavoces de cúpula se dividen en cúpula blanda y cúpula dura. Los diafragmas de los altavoces de bola blanda están hechos de seda de colores, seda, tela de algodón impregnada con resina fenólica, fibras químicas y materiales compuestos, que se caracterizan por una calidad de sonido de reproducción suave; los diafragmas de los altavoces de techo rígido están hechos de aleación de aluminio de colores; , aleación de titanio y aleación de berilio, que se caracterizan por una calidad de sonido de reproducción nítida.
D. El modo de radiación del altavoz de bocina es diferente al del altavoz de cono, lo que significa que después de que el diafragma vibra, el sonido pasa a través del altavoz y luego se difunde hacia afuera. Se caracteriza por una alta conversión electroacústica y eficiencia de radiación, larga distancia, pequeña distorsión, pero banda de reproducción y directividad estrechas.
E. La bobina móvil del altavoz de cinta está hecha directamente sobre todo el diafragma (película de poliimida de aleación de aluminio, etc.), y la bobina móvil está acoplada directamente con el diafragma. El campo magnético alterno generado por la bobina móvil interactúa con el campo magnético constante para hacer que el diafragma vibre e irradie ondas sonoras. Se caracteriza por una respuesta rápida, pequeña distorsión, calidad de sonido de reproducción delicada y buenas capas.
2. Box
Esta caja se utiliza para eliminar el cortocircuito acústico de la unidad de altavoz, suprimir su vibración acústica, ampliar su rango de respuesta de frecuencia y reducir la distorsión. La estructura externa del altavoz se puede dividir en estantería y de suelo, así como vertical y horizontal. La estructura interna de la caja incluye tipo cerrado, tipo invertido, tipo paso banda, tipo cono de papel vacío, tipo laberinto, tipo accionamiento simétrico, tipo bocina, etc. Entre ellos, tipo cerrado, tipo invertido y tipo paso banda son los más comúnmente utilizado.
Los parlantes de piso son parlantes grandes con una altura de gabinete superior a 750 mm; los parlantes de estantería tienen una altura de gabinete inferior a 750 mm; los de entre 450 mm y 750 mm son parlantes de estantería de tamaño mediano; los de menos de 450 mm son parlantes de estantería de tamaño pequeño; altavoces altavoces.
Los parlantes principales frontales del sistema de cine en casa son parlantes verticales, algunos son tipo estantería y otros son de piso, según el tamaño de la sala audiovisual, el amplificador de potencia y las preferencias personales. Normalmente, para salas audiovisuales de menos de 15 metros cuadrados, se deben elegir altavoces de estantería de tamaño mediano; para salas de menos de 10 metros cuadrados, se deben elegir estanterías pequeñas; para salas de más de 15 metros cuadrados, se pueden elegir estanterías de tamaño mediano; Altavoces de estantería o altavoces de suelo. La mayoría de los altavoces principales frontales, altavoces centrales y altavoces envolventes adoptan diseños de fase invertida, seguidos de estanqueidad al aire, carga de 1/4 de longitud de onda, laberinto, etc. Los subwoofers son en su mayoría altavoces de paso de banda y altavoces abiertos de doble cámara, seguidos de altavoces invertidos y altavoces cerrados.
3. Divisor de frecuencia
El divisor de frecuencia se puede dividir en divisor de frecuencia de potencia y divisor de frecuencia electrónico. Sus funciones principales son la división de banda de frecuencia, la corrección de las características de amplitud-frecuencia y la frecuencia de fase. características, compensación de impedancia y atenuación.
El crossover de potencia también se denomina divisor pasivo de postfrecuencia, que divide la frecuencia después del amplificador de potencia. Se compone principalmente de componentes pasivos como inductores, resistencias, condensadores, etc., y envía las señales de audio de cada banda de frecuencia a los altavoces de las bandas de frecuencia correspondientes para su reproducción. Se caracteriza por un bajo costo de fabricación y una estructura simple, adecuada para la producción amateur, pero tiene una gran pérdida de inserción, baja eficiencia y características transitorias deficientes.
El divisor de frecuencia electrónico, también conocido como preescalador activo, está compuesto por diversos componentes resistivos y capacitivos y dispositivos activos como transistores o circuitos integrados. A menudo se utiliza como filtro electrónico analógico en los circuitos de señal de preamplificadores y amplificadores de potencia para dividir las señales de audio emitidas por el preamplificador en diferentes bandas de frecuencia y luego enviarlas al amplificador de potencia para su amplificación. Se caracteriza por un espectro equilibrado, baja interferencia mutua, amplio rango dinámico de salida, ciertas capacidades de amplificación y baja pérdida de inserción. Sin embargo, la estructura del circuito es relativamente compleja.
Las coberturas se pueden dividir en bidireccionales, triples y cuádruples. La división unidireccional consiste en dividir toda la banda de frecuencia de la señal de audio en una banda de alta frecuencia y una banda de baja frecuencia. La frecuencia de tres vías consiste en dividir toda la banda de frecuencia en tres bandas de frecuencia: alta frecuencia, media frecuencia y baja frecuencia; . Dividir entre cuatro divide entre tres en una banda subgrave.
El punto de división de frecuencia y la pendiente de división de frecuencia afectan directamente a la frecuencia de cruce de calidad de división de frecuencia (frecuencia AC*).
El punto de cruce se refiere a la diferencia entre dos altavoces adyacentes (como agudos y graves en división de frecuencia binaria, agudos y medios, medios y graves en división de frecuencia ternaria) en una determinada frecuencia. Las curvas de respuesta de frecuencia, generalmente la mitad de la potencia de salida de los dos altavoces (es decir, el punto -3 dB), se determinan en función de las características de frecuencia y la distorsión de los altavoces y de cada altavoz. Por lo general, el punto de cruce de dos vías está entre 1 kHz y 3 kHz, y el punto de cruce de tres vías está entre 250 Hz y 1 kHz y 5 KHZ.
La pendiente de división de frecuencia (también llamada pendiente de atenuación del filtro) se utiliza para reflejar la pendiente decreciente de la curva de respuesta de frecuencia debajo del punto de división de frecuencia, expresada en dB/oct (decibel/octava). Se puede dividir en primer orden (6 dB/oct), segundo orden (12 dB/oct), tercer orden (18 dB/oct) y cuarto orden (24 dB/oct). Cuanto mayor sea el orden, mayor será la pendiente de la curva de frecuencia después del punto de cruce. Generalmente se utiliza la pendiente de división de frecuencia de segundo orden. Un divisor de frecuencia de orden alto puede aumentar la pendiente, pero con un gran cambio de fase; un divisor de frecuencia de orden bajo puede producir una pendiente suave y una buena respuesta transitoria, pero tiene características de amplitud-frecuencia deficientes. Al decidir el orden del filtrado de altas y bajas frecuencias, la consideración principal debe ser la buena conexión de fase del propio altavoz en el punto de cruce.
Características de clasificación
Existen muchas formas de clasificar a los locutores, que se suelen dividir en las siguientes categorías en audio profesional:
1. Altavoces según la ocasión de uso y altavoces domésticos. Los altavoces domésticos se utilizan generalmente para la reproducción doméstica. Se caracterizan por una calidad de sonido suave y delicada, una apariencia exquisita y hermosa, un nivel de presión sonora bajo y una potencia relativamente baja. Los parlantes profesionales se utilizan generalmente en lugares de entretenimiento profesional, como salones de baile, karaoke, teatros, auditorios, gimnasios, etc. Generalmente, los parlantes profesionales tienen alta sensibilidad, alta presión sonora, buena intensidad y alta potencia. En comparación con los altavoces domésticos, su calidad de sonido es dura y su apariencia no es muy refinada. Entre los parlantes profesionales, el rendimiento de los parlantes de monitor es similar al de los parlantes domésticos y su apariencia es generalmente más exquisita y compacta, por lo que este tipo de parlantes de monitor se usan a menudo en sistemas de audio HI-FI domésticos.
2. Según la velocidad de reproducción de audio, se puede dividir en altavoces de banda completa, subwoofers y subwoofers. Los llamados altavoces de banda completa se refieren a sonidos que pueden cubrir los rangos de frecuencia baja, media y alta. La frecuencia límite inferior de los altavoces de banda completa es generalmente de 30 Hz a 60 Hz y la frecuencia límite superior es de 15 KHz a 20 KHz. En general, los sistemas de audio pequeños y medianos, sólo uno o dos pares de altavoces de banda completa pueden realizar completamente la tarea de reproducción. Los altavoces de graves y los subwoofers son generalmente altavoces especiales que se utilizan para complementar la reproducción de frecuencias bajas y ultrabajas de los altavoces de banda completa. Este tipo de altavoz se utiliza generalmente en sistemas de sonido grandes y medianos para mejorar la intensidad y el impacto de la reproducción de baja frecuencia.
Cuando se usa, después de ser dividida por un crossover electrónico (crossover), la señal de baja frecuencia se envía a un amplificador de graves especial y luego se activa el altavoz de graves o subwoofer.
3. Según uso: generalmente se pueden dividir en altavoces principales, altavoces de monitor y altavoces de retorno. El altavoz de reproducción principal se utiliza generalmente como altavoz principal del sistema de audio y realiza la tarea principal de reproducción. El rendimiento de los altavoces principales tiene un gran impacto en la calidad del sonido de todo el sistema de audio. También puedes elegir un altavoz de banda completa más un subwoofer para una reproducción de sonido combinada.
Los altavoces de monitor se utilizan en salas de control y estudios de grabación para la monitorización de programas. Tiene las características de pequeña distorsión, respuesta de frecuencia amplia y plana, pequeña modificación de señal y puede reproducir verdaderamente la apariencia original del programa. Los parlantes de escucha trasera, también llamados parlantes monitores de escenario, se usan generalmente en escenarios o salones de baile para que los actores o miembros de la banda monitoreen sus propios sonidos de canto o interpretación. Esto se debe a que están ubicados detrás de los parlantes principales del escenario y no pueden escuchar sus propias voces o la interpretación de la banda con claridad. No pueden cooperar bien ni encontrar el sentimiento correcto, lo que afecta seriamente la interpretación. Los altavoces de eco generalmente se fabrican en planos inclinados y se colocan en el suelo. De esta manera, se pueden colocar en el escenario sin afectar la forma general del escenario y también permiten que las personas en el escenario escuchen el sonido claramente cuando se reproduce. y el sonido no volverá al micrófono provocando un silbido.
4. Según la estructura de la caja, se puede dividir en altavoces sellados, altavoces invertidos, altavoces de laberinto, altavoces de tubo de sonido y altavoces resonantes de múltiples cavidades. Entre ellos, los altavoces de frecuencia variable son los más utilizados entre los altavoces profesionales. Se caracterizan por una amplia respuesta de frecuencia, alta eficiencia y alta presión sonora, y están en línea con los tipos de altavoces de los sistemas de audio profesionales. Sin embargo, debido a su baja eficiencia, rara vez se utiliza en altavoces profesionales, principalmente en altavoces domésticos, y sólo unos pocos monitores adoptan una estructura de caja cerrada. Los parlantes sellados tienen las ventajas de un diseño y depuración simples, una respuesta de frecuencia amplia y buenas características transitorias de baja frecuencia, pero tienen requisitos más altos para las unidades generadoras de sonido. En la actualidad, entre los distintos tipos de altavoces, los altavoces de frecuencia variable y los altavoces sellados representan la mayoría. Hay muchos otros tipos de estructuras de altavoces, pero representan una pequeña proporción.
1. La caja cerrada es el sistema de altavoces más sencillo. En 1923, Frederick propuso que la unidad de altavoz se instalara en una caja completamente sellada. Puede aislar completamente las ondas sonoras irradiadas hacia adelante y hacia atrás del altavoz, pero debido a la existencia de la caja cerrada, la mayor rigidez de la masa en movimiento del altavoz produce * * * vibración, causando la * * * frecuencia de vibración más baja del altavoz. para aumentar. El sonido de los altavoces cerrados es un poco profundo, pero la resolución de los graves es buena. Cuando se utilizan altavoces de anillo duro normales, para obtener una reproducción de graves satisfactoria, se necesita una caja grande con un gran volumen. La mayoría de los nuevos altavoces cerrados eligen altavoces de alta conformidad con un valor Q adecuado. Utilizando el efecto elástico de la masa de aire comprimido encerrada en la caja, aunque el altavoz está instalado en una caja pequeña, el colchón de aire detrás del cono producirá una fuerza de reacción en el cono, por lo que este pequeño altavoz cerrado también se llama colchón de aire. vocero.
2. Los altavoces bass reflex, también conocidos como inversores acústicos, fueron inventados por Thuras en 1930. En su carga, hay una salida de sonido en un panel del gabinete. Hay muchas posiciones y formas de apertura, pero la mayoría también tiene un tubo de sonido dentro del orificio. Según el principio de vibración, la relación entre el volumen interno de la caja y el orificio guía del sonido produce una cierta frecuencia de vibración, que se denomina frecuencia de vibración inversa. Las ondas sonoras irradiadas hacia atrás desde el altavoz son invertidas por el conducto, irradiadas hacia adelante desde la salida de sonido y superpuestas en fase con las ondas sonoras irradiadas hacia adelante por el altavoz, lo que puede proporcionar un ancho de banda más amplio, mayor sensibilidad y menor distorsión que el tipo cerrado. Idealmente, el límite inferior de la frecuencia de reproducción de baja frecuencia puede ser 20 veces menor que la frecuencia de vibración del altavoz. Este tipo de altavoz puede reproducir graves ricos en una caja pequeña y actualmente es el tipo más utilizado.
3. El recinto acústicamente resistivo es esencialmente una variación del recinto invertido. Llenar el conducto de sonido con materiales o estructuras que absorben el sonido sirve como un cuerpo semicerrado para controlar la inversión y amortiguarla, reduciendo así la frecuencia antivibración y ampliando la banda de frecuencia de reproducción de graves.
Laberinto o laberinto:
4. La carcasa de la línea de transmisión lleva el nombre de la línea de transmisión en la teoría eléctrica clásica. Detrás del altavoz se encuentra un conducto de sonido formado por paredes fonoabsorbentes, cuya longitud es 1/4 o 1/8 de la longitud de onda del sonido de baja frecuencia que se va a amplificar. En teoría, atenúa las ondas sonoras que provienen de la parte posterior del cono, evitando que se reflejen hacia el extremo abierto, afectando así la radiación sonora del woofer.
Pero en realidad, los altavoces de la línea de transmisión están ligeramente amortiguados y sintonizados para aumentar la salida de sonido del altavoz cerca o por debajo de la *frecuencia de vibración, reduciendo la excursión y aumentando la salida de graves. Normalmente los tubos de sonido de este tipo de altavoces están plegados en forma de laberinto, por lo que también se les llama laberintos o laberintos.
5. El altavoz de cono de drone es una rama del altavoz bass reflex, también conocido como altavoz de cono de papel vacío. Fue publicado por Olson y Preston en Estados Unidos en 1954. Su salida de sonido abierta se sustituye por un cono de papel vacío (cono pasivo) sin circuito magnético ni bobina móvil. La radiación producida por la vibración del cono pasivo está en fase con el sonido irradiado hacia adelante del altavoz y está sostenida por el aire de la caja y el cono pasivo. La principal ventaja de este tipo de altavoz es que evita el sonido inestable producido por el orificio de sonido reflejado. Puede lograr un buen efecto de radiación sonora incluso si es de tamaño pequeño. Por lo tanto, tiene una alta sensibilidad y puede reducir eficazmente la radiación de trabajo. Del altavoz. Tiene poca influencia de las ondas estacionarias y un sonido claro.
6. El altavoz de cavidad de acoplamiento es una estructura de caja entre un tipo cerrado y un tipo bass reflex. Fue publicado por Henry Lang de los Estados Unidos en 1953. Su salida es impulsada por una boca en un lado del cono, y el otro lado del cono está acoplado a una caja cerrada. La ventaja de este tipo de altavoz es que la cantidad de aire empujada por el altavoz aumenta considerablemente en las frecuencias bajas. Dado que la cavidad de acoplamiento es un sistema de sintonización, cuando el movimiento del cono es limitado, la salida de sonido no excede la salida de sonido de un solo cono, lo que amplía el rango de reproducción de baja frecuencia, por lo que la distorsión se reduce y la potencia aumenta. El altavoz A A S W (subwoofer acústico) anunciado por Mitsuhiko Kawashima de Japón Lo-d en 1969 es un altavoz de cavidad acoplada adecuado para reproducir graves sin distorsión utilizando un altavoz de diámetro pequeño y carrera larga.
7. La carcasa tipo altavoz es de tipo doméstico y la mayor parte tiene la forma de un altavoz plegable. Su boca acampanada acopla grandes cargas de aire y el diámetro del extremo de accionamiento es pequeño. La parte posterior de este altavoz está completamente sellada y la mayor parte de la presión en la cavidad de la caja se encuentra en la parte posterior del cono del altavoz. Para mantener el equilibrio de presión antes y después del cono, se instala una bocina invertida delante de la bocina. El altavoz plegable es un derivado del altavoz invertido y su efecto de sonido es mejor que el altavoz bass reflex general del altavoz cerrado.
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