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无线电电子与电气工程百科全书 小汽车盒子里的大扬声器。 无线电电子电气工程百科全书
我们都非常清楚低音炮在汽车内饰中所扮演的重要角色，并且我们已经意识到很长一段时间了。 顺便说一句，不仅在汽车领域。 在配备家庭影院的普通公寓沙龙中，低音炮的安装起着同样重要的作用。 现在，总的来说，一切都变得混乱了：他们把剧院放在汽车里。 然而，从此以后，他们不再在家，而是变得可以移动，伴随着所有随之而来的情况，但他们并没有改变他们的六声道本质（第六声道只是放置了低音炮）。
与此同时，车内可用空间的问题也并没有变得不那么重要。 从这个意义上说，声学制造商已经做好了充分的准备，他们已经教会了低音头如何在小体积的情况下工作。 让我们尝试追踪这是如何发生的，同时重复当前开发阶段的低音头的解剖结构。 让我们立即预约，在本次评论的第一部分（历史），我们将不仅仅讨论纯粹的汽车音响问题。 许多低音炮技术是从家庭甚至专业音响引入到我们的汽车中的，这一事实不容忽视。 但第二个（解剖学）完全专用于汽车扬声器。
将大低音扬声器放入小盒子中没什么大不了的。 另一个问题是如何让他履行眼前的职责——再现通常所说的深沉、清晰、清晰的低音。 众所周知，在声学设计中扬声器工作时，壳体内的空气会受到压缩。 在强大的压力下，空气往往会破裂，并且由于破裂，它的作用就像一种弹簧。 箱体体积越小，弹簧越硬，就越容易出现共振、低音损失，甚至是损坏扬声器的先决条件，这是不适应这个体积的。 在过去的 50 年里，音频行业的最佳想法一直是通过增加音盆的行程来使低音扬声器适合更小的音箱。 使用了各种方法 - 从创建当时独特的驱动器（增加移动系统的行程）到设计新的声学设计。 1954 年，Acoustic Research 推出了第一款长冲程低音炮 AR-1W，它可以在相对较小的封闭体积内播放。 同时，它的下限频率为 20 Hz——在当时非常低（对我们来说也不错）。 长距离概念开始流行，几年后 Acoustic Research 将类似的技术应用于其 AR-3 全频立体声系统。 我必须说，随着 50 年代末立体声录音的出现，音频行业（包括声学）发生了根本性的变化。 这一重大事件之后，同样以立体声方式运行的调频广播也随之传播开来。 音频逐渐不再是一种自己动手的爱好，而是慢慢从一种工程爱好发展成为一个具有潜在美好未来的行业。 要播放音乐，现在需要的不再是一个扬声器，而是两个，而且最好不要太大，以免占用中型公寓的一半可用面积。 只是这一点才紧张，因为当时的功放还不是现在的样子。 与其他产品相比，60 瓦 Dynaco 和 McIntosh MC275（两个 75 瓦通道）在当时看起来就像怪物。 因此，几乎唯一的选择是 JBL 和 Altec 制造的巨大但灵敏的扬声器，其尺寸并不比两家公司最初专门生产的电影院音响系统逊色多少。 但是，当然，这样的情况不可能持续太久。 70 年代初，来自 Jensen 的才华横溢的工程师和数学家 James Novak 找到了如何教低音扬声器在低音反射中正常工作的方法。 使用新技术，Jensen 生产了几款紧凑型扬声器，其效率比 Acoustic Research 扬声器高出几个数量级，但仍然缺乏低音深度。 著名科学家泰尔和斯莫尔以及阿什利和本森继续进行包装领域的研究。 顺便说一句，用于计算声学设计的计算机程序是基于他们当时的研究。 研究已取得成果，但相位逆变器的主要缺点仍然存在。 众所周知，低音反射式外壳比传统的封闭式盒子复杂一个数量级。 这里的主要技巧是，为了再现低音范围最深处的频率，磷反射通道必须具有较大的长度和较大的直径。 有时，为了降低空气通过隧道的速度，其面积甚至必须大于物体本身的体积，当然，事实并非如此。 这里有人哈利·奥尔森出手相救，他提出了使用无源散热器代替反相器端口的想法：带有悬架但没有磁性系统的扩散器。 在这种情况下，隔膜的质量必须等于通过传统反相器端口的空气质量。 JBL 早在 60 年代末就开始生产此类散热器，并建议通过使用连接到防尘盖的特殊钢环来增加质量来调整散热器。 但要将其转化为量产却非常困难。 封闭的盒子要容易得多。 寻找“圣杯”的工作仍在继续。 Cerwin Vega 创始人 Gene Cervinsky（当然，不是独自一人，还有公司的员工）为带有锥体扩散器的紧凑型低音炮的开发做出了贡献。 他开始生产专业音乐会和俱乐部监听器，仅仅 30 年后，他为革命性的 Infinity Servo-Static 音响制作了他的第一个家用长冲程低音扬声器。 其中的低音炮有一个伺服控制的音圈和自己的放大器，宽带扬声器是一对偶极静电面板。 不久，著名的 Stroker 发布了，同样首先供专业人士使用，然后供家庭使用，然后供汽车使用。 “敲击器”的特征是细长的音圈和巨大的定心垫圈 - 所有这些都是为了次声的功率、纯度和深度。 当然，Stroker 采用重型多层泡沫悬架，可以承受重载。 而且工作量不断增加。 Electro Voice 发布了自制的 15 英寸和 18 英寸 EVX 低音炮驱动器，行程超过 XNUMX 英寸。 诚然，它们并没有一次得到广泛的传播：事实证明这些技术太先进，从某种意义上说，价格昂贵得不合理。 JL Audio 是将经过验证的家用和专业低音炮制造方法引入汽车的公司之一。 这些是强大的扬声器，具有沉重的锥体和大型移动系统。 与此同时，他们可以在相对较小的（当时）封闭的规模内进行演奏。 JL Audio不仅致力于国外技术的实际应用，还发明了自己的技术。 比方说，为了增加锥体的工作行程，该公司的工程师决定将定心垫圈从扬声器外壳上移开，同时大幅增加其直径。 还进行了提高锥体的刚性和强度的工作，以保护扩散器免受壳体内高压的影响。 八十年代中期，地震产品非常流行。 加州汽车低音扬声器的设计以强大的悬架、大型定心垫圈和预制磁铁为特色。 与此同时，该公司放弃了用多层泡沫制造波纹的成熟技术：悬架开始由一层厚的相同泡沫制成，但具有更好的特性。 此外，它们的几何形状发生了变化：高度和宽度增加，这也导致扩散器行程长度的增加。 有趣的是，在汽车扬声器上制定的方法随后被用于生产该公司的家用紧凑型低音炮。 低音炮结构的先驱还包括 SoundSrtream，该公司于 80 年制造了长冲程 SS-1993R 扬声器。 Velodyne 早期的作品是不可能被忽略的。 80世纪18年代初期，该公司以性能卓越的ULD-18 18英寸家庭影院低音炮而名声大噪。 此外，就其尺寸而言，扬声器的工作音量非常小，完全封闭，大约是允许的最小值的一半。 这一切都归功于高增益/超低失真伺服控制系统。 众所周知，扬声器制造商喜欢使用封闭箱体的想法，很大程度上是因为与封闭体积中的低音反射箱体相比，扬声器的线性度得到了改善。 但这是在音量足以满足磁头参数的情况下。 如果不是，那么就不存在任何线性问题。 在ULD-XNUMX中，音圈上安装了一个特殊的传感器，它可以监测线圈的位置并进行校正。 很快，Velodyne跻身行业领先者之列，伺服控制技术也被转移到该公司的汽车扬声器上。 一般来说，目前扩散器的工作冲程增加和壳体的工作容积减少的趋势仍在继续。 这相应地反映在扬声器的设计中。 是时候谈谈她了。 如果你不介意的话，我们将从上到下移动。 为了以防万一，我们提供了对应的英语版本。 密封圈（垫片） 从定义上可以清楚地看出，凸缘用于与安装表面更紧密地接触。 在低音炮制造的早期，主要使用纸和软木作为密封材料。 现在主要材质是橡胶。 还有泡沫和各种塑料。 在经典的安装方式中（在箱体内部），它沿着扬声器箱体边缘的上平面粘合。 底部边缘用于将扬声器“向外”安装的垫圈不太常见。 有时，为了方便安装人员，扬声器会附带一个额外的垫圈。 反之亦然：显然，出于设计原因，许多制造商最近不再使用垫圈来完成他们的产品，或者有一个侧面，但它纯粹用于装饰目的。 悬挂（环绕） 目前，丁基橡胶、聚氨酯泡沫和山都平用于制造悬浮液。 前两种材料更常见，它们具有足够的强度，可以很好地应对温度载荷。 然而，它们各自都有自己的优点。 橡胶较软，因此低音炮的谐振频率较低，但等效体积也较大。 也就是说，动态需要空间来全声“歌唱”。 聚氨酯泡沫 - 该材料的耐用性较差，比橡胶更容易暴露在温度和紫外线辐射下，但更坚硬且更轻，因此能够提供（虽然不是彻底的）但更大的运动线性度，这在现代非常重要。 悬架就是这样做的（当然不是一个），它监视锥体振荡的线性度并防止音圈离开磁隙并与磁路碰撞。 许多现代恐龙中风低音扬声器都有刚性波纹，半径和高度都增加（尽管宽波纹并不是大冲程的保证）。 有时悬架的面积几乎等于扩散器本身的面积。 首先，它影响两个重要参数：移动系统的工作行程（Xmax）长度（增加）和灵敏度（减少）。 众所周知，后者很大程度上取决于扩散器的辐射表面的面积。 随着向扬声器提供的功率不再是问题，人们倾向于牺牲灵敏度以提高 Xmax。 防尘帽 在这里，主要功能也在于名称。 防尘帽位于音盆中部、音圈顶部（通常粘在其上），可防止异物（特别是灰尘）渗入磁隙。 这些颗粒会干扰纸盆运动并损坏音圈。 如果说早期低音炮的这些设计细节不可避免地具有凸形形状，那么现在这一传统正越来越多地被违反。 越来越多的低音扬声器带有平盖、凹盖或根本没有盖帽。 还有另一个极端：防尘帽（“帽”这个词在这种情况下不合适）几乎占据了整个散热面。 这些实验是由制造商希望通过任何方式增加扩散器的刚度来决定的，这在高功率下运行时是一个特别重要的因素。 此外，据信延续锥体几何形状的凹面形状有助于形成更规则的声波并减少非线性失真。 不过，不得不说，超低频环节相比中低音和中频，效果就不太明显了。 从材质上来说，防尘帽往往采用与扬声器锥盆相同的材质。 塑料也很普遍。 扩散器 这是制造商进行实验的领域，并且该领域已经被很好地犁过。 当然，扩散器的用途对于每个人来说都是一样的——本质上是活塞，它使空气运动并产生声波。 但就几何形状和材料而言，解决方案可能非常不同。 如果说防尘帽以前只是凸形的，那么扩散器就只是凹形的，即圆锥形——因此英文名称为cone（锥体）。 现在并非一切都那么清楚。 尽管圆锥形状继续占据主导地位，但许多公司将“活塞”的前侧制成平面膜片的形式，以增加“活塞”的刚性并减少非线性失真。 另一“行”都是相同的，相反，致力于增加圆锥体的曲率。 两者都经常成功。 几年前，American Still Water Designs 率先打破了汽车音响领域数十年的“圆形”现状。 这种侵犯在方形低频 Kicker Solobaric L7 的诞生中得到了体现。 来自俄克拉荷马州的公司出于增加辐射表面面积的愿望而引发了这种“亵渎”。 她实现了她的目标：增加了 30%，这首先对 L7 能够提供的不失真功率产生了积极影响。 到目前为止，Still Water Designs 的倡议还没有得到广泛的响应。 根据我们的信息，Power Akoustic 还生产方形低音扬声器，而六角形低音扬声器自去年以来一直以臭名昭著的 Xtant 品牌生产。 其余的人正在密切关注，所以现在下结论还为时过早。 至于材料，最近，由于对刚性、轻便性和强度这三个因素之间的黄金折衷进行了深入的探索，材料种类繁多，几乎没有必要列出所有的材料，但可能值得列出主要的材料。 有趣的是，领先者名单中仍然包括纤维素（不仅适用于廉价型号），因为根据既定观点，它被认为是一种非常“音乐”的材料。 很明显，今天它没有与任何东西交叉。 聚丙烯非常常见 - 就像它一样，具有各种涂层和浸渍（镍、钛），这再次有助于增加锥体的刚性并改善音圈的散热。 使用碳和玻璃纤维的复合材料以及带有蜂窝芯的三层锥体并不罕见。 确实，虽然不如纸和聚丙烯，但由 Alumapro 诞生的铝隔膜已经扎根。 Kevlar（Eton、Focal、Power Acoustik）的普及程度大致相同。 “黄金扩散器”的公式何时推导出来，我们不承诺预测。 不过，从宣传册来看，每年都有很多厂家推出它。 篮子
它通常也被称为“框架”，但实际上它是其组件所在的扬声器外壳。 显然，在现代低音炮能够再现的声压水平下，对篮子的要求更高。 最重要的是没有共振。 据说压铸铝框架的共振较小，这就是为什么铸造是制造昂贵的低音扬声器模型的主要方法。 另外，篮筐从某种意义上来说就是扬声器的散热器，而铝材则是散热方面的冠军。 另一方面，在非常纯正的低音炮中，有涂有特殊化合物的冲压钢篮，可以减少共振，而且什么也没有，它们不会响起，它们会正常工作。 有时，箱体的形状、篮子中存在的加强筋有助于阻尼共振。 由塑料复合材料制成的篮子最近也开始出现。 主要联系人（终端） 在这里，也没有观察到一致性，但是可以说，越来越多的制造商正在努力不节省触点。 现在，即使在相当便宜的型号中，也有实心螺丝端子，并且镀金已成为相当标准的涂层。 “螺钉”的替代方案是弹簧夹，它也提供与放大器输出的可靠连接。 当然，没有人禁止（尽管不建议）在低音炮中使用传统的抹刀，以降低产品成本，但对于较大口径，螺钉或弹簧夹仍然是优选的。 定心垫圈（星形）
英文-spider，即蜘蛛。 从外观上看，它也像八足昆虫，也是其活动的产物。 定心垫圈传统上位于锥体正下方，负责音圈的线性度，从而负责整个移动系统运动的线性度。 扬声器的这一部分通常由棉、棉和聚合物的混合物（conex）或诺梅克斯（Nomex）制成。 有时，金属带导体被编织到垫圈的波纹中，旨在提高其强度和耐用性。 通常，大的定心垫圈表示扩散器的机械行程大。 区分凹垫圈和平垫圈。 前者不太常见，主要在廉价扬声器中，这种情况下的凹形形状用于限制音圈的行程。 在长冲程低音炮中更常见的是平垫圈，其具有经过仔细计算的扭结数量和几何形状，可实现音圈的高线性度。 随着长冲程驱动器的流行，渐进式波纹垫圈（从中心到周边节距逐渐增大）以及双定心垫圈越来越多地使用。 已知的情况是，在具有倒磁系统的低音炮扬声器中，定心垫圈被放置在锥体的前侧。 音圈 也许是扬声器最重要的元素。 音圈位于磁隙中，附着在扩散器的锥体和定心垫圈上； 在磁场的影响下使它们运动，最终形成声能。 音圈是缠绕在框架上的电线。 标准直径为2英寸。 框架通常由导热性良好的材料制成——铝、聚酯薄膜、玻璃纤维和聚酰亚胺薄膜。 对于扩散器冲程的长度和放大器提供的最大功率来说，非常重要的是绕组的长度和电线的规格（通常由铜或铝制成）。 另一个不应低估的因素是将电线粘到加拉加斯上的胶水的质量。 汽车低音炮的标准音圈阻抗为 4 欧姆，但正如他们所说，变化是可能的。 而且，近年来，生产采用两绕组线圈的扬声器的案例也越来越多。 它们通常并联连接以最大限度地发挥放大器的潜力。 很明显，随着功率的增加，温度也会增加。 因此，在现代大功率扬声器中，采用了各种技巧来对音圈进行通风：从下磁路的端孔到带有散热片甚至空气过滤器的复杂系统。 顶部磁路（顶板）
直接紧固（通过螺栓或压力粘合）到篮子底部。 “顶盖”的任务是将磁通量引导到磁隙中。 该结构部件由钢制成，碳含量必须较低，因为它会降低磁场强度。 但这不是问题：无碳钢更便宜。 磁铁
最常见的是，低音炮扬声器是通过磁性系统的重量和高度来判断的。 这基本上是可以理解的。 尤其是现在，当迫使低音扬声器在狭窄的箱体中播放的愿望导致移动系统的重量急剧增加，从而导致灵敏度下降。 补偿运动系统较大重量的唯一方法是增加磁系统的重量。 这就是为什么现代“长冲程”通常配备两倍甚至三倍高度的重型磁铁。 最近，已经出现了由排列成圆形的几个小尺寸铁氧体磁珠“堆叠”组成的预制结构：据信，通过这种方式可以实现更大的磁场均匀性。 铁氧体仍然是最常见的材料。 然而，最近，一些公司展示了带有“前”微型稀土（如高音扬声器）磁铁的低音炮，但现在谈论任何趋势还为时过早。 后磁路（背板） 磁系统的“后盖”和前盖一样，都是由低碳钢制成的。 现代长冲程低音炮扬声器的后磁路几乎各处都有一个用于冷却音圈的通风口。 更常见的是，不仅仅是一个洞，而是一个经过深思熟虑的通风系统。 此外，对于较大的音圈行程，在扬声器末端使用圆锥形加厚部分并不罕见。 出版：12voltsmagazine.com
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文章评论： 安德鲁 什么 za modeli dinamika tot s 3 magnitami takoi tipo litaia aliuminevaia rama？
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