Как устроены колонки. Все про динамики.

Динамики в Hi-Fi колонках — как это работает?

Хотя Hi-Fi акустика с нами уже больше 70 лет, многие начинающие меломаны все еще с удивлением смотрят на эти деревянные ящики, утыканные какими-то устройствами и отверстиями. Именно для тех, кто делает только первые шаги в домашнем аудио, мы и подготовили этот небольшую публикацию.

1.jpg

Для начала заметим, что, несмотря на значительные улучшения как в конструкции, так и в производстве, сам принцип действия динамика (акустического излучателя), практически не изменился с тех пор, как Эдвард Келлогг и Честер Райс в 1925 году впервые представили его миру. Более того, и микро-динамик в вашем телефоне, и динамики вашего саундбара под телевизором, и динамики огромных концертных колонок — все имеют практически одинаковую базовую конструкцию.

Как работает динамик?

Динамик (динамический излучатель звука, если по-научному) — это ключевой элемент в конструкции любых колонок, благодаря которому мы и слушаем музыку. Его функция - преобразовывать энергию из одной формы в другую, а именно, он преобразует электрический звуковой сигнал (электрические колебания), получаемые от усилителя, в акустические звуковые волны, которые распространяются по комнате, и которые мы слышим.

2.jpg

Для подключения к усилителю у динамика есть две клеммы, соединенные с его звуковой катушкой. Она располагается внутри динамика, поэтому видеть ее вы не можете, но поверьте, что она там есть. Эта катушка находится в очень узком цилиндрическом зазоре между полюсами постоянного магнита, расположенного на тыльной стороне динамика. Под воздействием протекающего по ней переменного тока (того самого электрического звукового сигнала, получаемого от усилителя) катушка начинает двигаться вперед и назад — это движение происходит в соответствии с законом Фарадея, который мы все изучали еще в школе, но наверняка забыли. Так как катушка соединена с мембраной динамика, то есть той его частью, которую мы и наблюдаем на передней панели колонки, эта мембрана (или, как ее часто называют, диффузор) также начинает совершать колебательные движения вперед и назад, что и образует воздушные акустические волны, воспринимаемые человеческим слухом. Что бы диффузору было проще совершать эти движения, он закрепляется на специальном эластичном подвесе. Чем с большим размахом движется диффузор, а амплитуда его движения в общем случае прямо пропорционально амплитуде подаваемого сигнала, тем громче звук, который мы слышим.

Твитеры и басовики

Как вы, возможно, заметили, в большинстве Hi-Fi колонках на передней панели находятся несколько динамиков, побольше и поменьше. Что это и зачем это нужно? Хотя теоретически один динамик способен воспроизводить весь диапазон частот звукового сигнала, на практике существует ряд ограничений для такого решения.

3.jpg
Низкочастотный динамик

Если динамик небольшой, он не может перемещать много воздуха и не сможет воспроизводить низкие частоты на приемлемом уровне громкости. Более крупные драйверы могут перемещать больше воздуха, что хорошо для басов, но их механические характеристики не позволят им столь же успешно справляться с высокими частотами. Кроме того, все динамики обладают такой важной характеристикой, как направленность, которую можно представить как угол, стороны которого расходятся от центра диафрагмы: только внутри этого угла возможно полноценное восприятие звучания динамика.

4.jpg
Высокочастотный динамик

Угол направленности динамика на разных частотах зависит от его размеров (диаметра диффузора), поэтому и в этом отношении использование одного единственного излучателя, как правило, не способствует получению сбалансированного и качественного звучания. В результате вполне логичным решением выглядит использование в колонках динамиков разного размера, каждый из которых предназначен для воспроизведения определенного диапазона слышимых частот: низких и высоких или низких, средних и высоких.

Для того, чтобы каждый из динамиков в колонке получал электрический сигнал только «своего» частотного диапазона, используется специальная схема — разделительный фильтр или, как ее еще называют, кроссовер. Но об этом мы поговорим с в следующий раз.

5.jpg

Поделиться: