телефон (495) 231-3586 факс (495) 306-7687

Диффузор и его назначение в акустических системах.

ГлавнаяСтатьиОбзоры и статьиДиффузор и его назначение в акустических системах.
Диффузор и его назначение в акустических системах.

Задача диффузора электродинамической головки очень важна — он приводит в движение массы воздуха, его перемещение вызывает появление распространяющейся в пространстве звуковой волны.

Задача диффузора электродинамической головки очень важна — он приводит в движение массы воздуха, его перемещение вызывает появление распространяющейся в пространстве звуковой волны.

Диффузор

При этом диффузор должен обеспечивать отсутствие нелинейных искажений, вызываемых изгибными волнами на его поверхности, и максимально линейную амплитудно-частотную характеристику в рабочем диапазоне.

Большинство диафрагм в современных низкочастотных динамиках имеют форму конуса (их так и называют — конические). Впрочем, форма обычного конуса с прямолинейной образующей оказалась малоподходящей для производства НЧ динамиков, поскольку такие диффузоры не обладают устойчивостью к появлению изгибных волн. Действительно, для обеспечения необходимого уровня звукового давления на низких частотах требуется, чтобы диффузор претерпевал значительные смещения в пространстве (±10 мм, а иногда и больше). При таких значительных смещениях поверхность диффузора начинает изгибаться, а при повышении частоты края диафрагмы просто не успевают смещаться вслед за перемещением звуковой катушки, вследствие чего рабочая поверхность диффузора ограничивается небольшой центральной областью.

Для того чтобы избежать этих двух напастей (сужение эффективной поверхности излучения диффузора и появление изгибных волн на поверхности), производители очень тщательно относятся к разработке формы поверхности излучателя. В частности, используются диффузоры в форме конуса с образующими в виде дуги окружности, а также с другими, еще более сложными конфигурациями. Благо современные методы математического моделирования позволяют достаточно точно рассчитать оптимальную форму излучателя. Главное, чтобы в результате она оказалась не слишком сложной для производства. Многие применяют конусы с переменным сечением стенок (толщина диафрагмы больше в центре и уменьшается к краям), снабжают диафрагмы специальными ребрами жесткости (радиальными или концентрическими) и естественно тщательно подбирают материалы для их производства.

О материалах, кстати, хотелось бы рассказать чуть подробнее. С самого начала при производстве диафрагм динамических головок использовали бумагу со специальными пропитками. Надо сказать, что натуральная длинноволокнистая целлюлоза до сих пор остается одним из самых популярных материалов. Естественно, называть такие диффузоры бумажными сегодня уже не совсем корректно, поскольку в них помимо специальной пропитки, повышающей жесткость, долговечность и влагозащищенность целлюлозной массы, часто применяются различные добавки, такие, как волокна льна, углестекловолокно, графит и даже металл. В общей сложности «бумажный» диффузор громкоговорителя может содержать до 15 различных добавок, призванных улучшить его физические свойства.

Здесь, кстати, стоит конкретизировать, что мы имеем в виду, когда говорим об улучшении физических свойств диффузора. Под этим улучшением производители, как правило, понимают малый вес и высокую жесткость. Малый вес диафрагмы позволяет ей быстрее реагировать на изменения электрического сигнала в звуковой катушке (чем меньше масса, тем большее ускорение способна получить подвижная система громкоговорителя при одном и том же усилии), и, таким образом, громкоговоритель может воспроизводить более точный, детальный и акцентированный звук.

Высокая жесткость диффузора нужна для того, чтобы максимально расширить рабочую поверхность диафрагмы и воспрепятствовать возникновению изгибных волн и собственных резонансов, которые приводят к возникновению паразитных призвуков, нелинейных искажений и окраске звучания акустической системы в целом. Как видите, перед производителями стоит не такая уж легкая задача. Более жесткие бумажные диффузоры обладают значительной толщиной, а, следовательно, и массой. Специальные пропитки и добавки к материалу диффузора также не делают их более легкими. Результатом этого становится вялое, лишенное четких акцентов звучание, примером которого может служить, например, невнятный гул при воспроизведении ударов большого барабана.

Легкие, но мягкие диффузоры позволяют добиться достаточно выраженного акцента, но неизбежно приводят к окрашиванию звука при повышении громкости. Искусство производителя здесь заключается в том, чтобы соблюсти разумный компромисс между этими двумя важнейшими характеристиками. Эксперименты с бумажными (или, что правильнее, целлюлозосодержащими диффузорами) продолжаются по сей день, поскольку они позволяют воспроизводить теплые и естественные тембры в широком диапазоне частот и имеют множество поклонников среди любителей Hi-Fi по всему миру.

Естественно, что помимо бумаги используется великое множество других материалов. В частности, весьма широкое распространение получили полиэтиленовые и полипропиленовые диафрагмы громкоговорителей. Некоторые из производителей используют в своих динамических головках сплавы легких металлов (таких, как алюминий, титан, магний). Нельзя не упомянуть и о ставшем очень популярным в последнее время высокотехнологичном материале — кевларе. Кевлар обладает уникальным сочетанием физических свойств — он очень легкий, жесткий и прекрасно гасит изгибные и крутильные колебания на поверхности. Разработанный в рамках аэрокосмической программы NASA, этот замечательный материал привлек внимание конструкторов АС, и благодаря в первую очередь энтузиазму технических специалистов английского «колонкостроительного» гиганта — компании B&W, стал широко применяться для производства диффузоров низко- и среднечастотных динамиков.

Рассказывая о материалах, используемых для изготовления диффузоров, нельзя не упомянуть про японскую компанию JVC. Не так давно эта фирма выпустила линейку акустических систем с деревянными диффузорами динамиков. В качестве материала диафрагм здесь используется тончайший березовый шпон с пропиткой из (внимание!) японской рисовой водки — саке. Мы затрудняемся ответить на вопрос, является ли это сочетание результатом сложных математических выкладок, или же оно появилось случайно… Мы можем только констатировать факт, что такие акустические системы есть, они серийно выпускаются и звучат очень даже неплохо.



Яндекс.Метрика