"تشريح" مكبرات الصوت المنزلية: كهرباء. استجابة تردد شقة أودي ، شغف السعر ، ميزات DIY

بتطوير دورة حول معايير اختيار المتحدثين ، قررت أن أكمل القصة بقصة عن البواعث. سيتم تخصيص كل نوع لمادة منفصلة ، في هذا المنشور سأتحدث عن مكبرات الصوت الكهروستاتيكية.

تقف الأنظمة الكهروستاتيكية منفصلة بسبب انتشارها المنخفض ، والتكلفة العالية ، والخصائص الفريدة. أولئك الذين سمعوا صوتيات الكهرباء الساكنة يعرفون أن دقة انتقال الصوت في هذه الأنظمة أعلى بكثير من معظم أنواع السماعات الأخرى.


بعد ظهوره في عشرينيات القرن الماضي ، تطور تصميم الإلكتروستات ويعتبر حاليًا واحدًا من الأكثر فاعلية لنقل الصوت بدقة (خاصة في الترددات المتوسطة والعالية).

مبدأ بسيط - تكنولوجيا متطورة


المبدأ الفيزيائي الذي يقوم عليه تشغيل الإلكتروستات بسيط للغاية. يتم إنشاء اهتزازات تردد الصوت عن طريق غشاء موصلة من سامسونج (من 15 إلى 3 ميكرون) (عادة ما يكون ذو مقاومة عالية) ، والذي يتم تطبيق الجهد العالي (حتى عدة كيلو فولت).


يتفاعل الغشاء ، الذي يتفاعل مع المجال الكهربائي للاستاتورات (الذي يتلقى إشارة صوتية عالية الجهد مع قطبية مختلفة لكل ساكن) ، موجات صوتية. في معظم الحالات ، يتم استخدام صفائح مثقبة من المعدن (الفولاذ أو الألومنيوم) أو الأسلاك كمستوصف ، والغشاء مصنوع من أغشية اصطناعية رقيقة جدًا. يسمح لنا المبدأ بتقليل التشويه إلى كميات صغيرة تتلاشى والحصول على استجابة ترددية شبه ثابتة تمامًا.


على الرغم من البساطة الواضحة ، إلا أن التنفيذ التكنولوجي لمبادئ الصوتيات الإلكتروستاتيكية من الصعب أن يتجذر في الإنتاج الضخم. يمكن مصنعي هذه الصوتيات (دون احتساب سماعات الرأس) حرفيًا على أصابع اليدين. أسباب انخفاض اهتمام اللاعبين الكبار في سوق الصوت للالكتروستاتات كثيرة ، أهمها ما يلي: غشاء باهظ الثمن ، متطلبات تجميع عالية ، الحاجة إلى استخدام مضخمات مع محول إخراج ، أو استخدام محول في تصميم مكبرات الصوت. نتيجة لكل ما سبق ، تصبح تكلفة المتحدث تستحق الوصف في أساطير Krylov.


كانت المشكلة الكبيرة للأنظمة الكهروستاتيكية تكاثر منخفض. نظرًا لأن الصوت الكامل في نطاق التردد المنخفض والمتوسط ​​، يلزم وجود منطقة باعث ضخمة (عدة أمتار مربعة). لحل هذه المشكلة دون زيادة مساحة الغشاء ، تم تجهيز الإلكتروستات بانبعاثات كهربائية ديناميكية إضافية ، وبالتالي ، عمليات الانتقال لفصل النطاقات.

تاريخ موجز للإلكتروستات من القرن التاسع عشر حتى الوقت الحاضر


تتفق معظم المصادر على أن مبدأ تشغيل البواعث الإلكتروستاتيكية هو تقريبًا نفس عمر الصوتيات الكهربائية ، كمجال للمعرفة الفيزيائية ، وظهر في أواخر القرن التاسع عشر لأول مرة تم عرض مثل هذا الجهاز في معرض باريس الكهربائي في عام 1881.


بدأت محاولات إنشاء متحدث كهرباء حتى قبل الحرب العظمى (الحرب العالمية الأولى). منذ عشرينيات القرن العشرين ، من المعروف استخدام إلكتروستات أحادية الدورة التجارية (مع الجزء الثابت) لإيواء أماكن الحفلات الموسيقية وقاعات الاجتماعات والأماكن الخارجية للمناسبات العامة ، وكذلك لتشغيل الموسيقى في دور السينما الصامتة باهظة الثمن. تم استخدام هذه السماعات مع مضخمات الأنبوب الأولى.


الأكثر نجاحًا تجاريًا (في العشرينيات والثلاثينيات) كانت أول مكبرات صوت تعمل بالكهرباء الساكنة تم إنشاؤها بواسطة المهندس الألماني هانز فوجت.


تم استخدام مكبرات الصوت هذه في دور السينما للأفلام الصوتية حتى نهاية الثلاثينيات. كانت المشكلة الرئيسية للمتحدثين من هذا النوع في ذلك الوقت هي قابلية البقاء المنخفضة ، بسبب استخدام رقائق الألمنيوم منخفضة المقاومة (كما جربوا رقائق الذهب وعددًا من الموصلات الأخرى) ، والتي تميل إلى الحرق أثناء الانهيار. أدى تطور المغنطيسات الحديدية (على التوالي ، مكبرات الصوت الديناميكية الديناميكية) ، ونقص المواد الفعالة لإنشاء الأغشية ، إلى توقف المزيد من تطوير الإلكتروستات حتى الخمسينات.


كان المعلم التالي في تطوير الإلكتروستات هو ظهور اللافسان ، الذي كان المادة الأكثر ملاءمة للغشاء. في عام 1953 ، تلقى آرثر جانسن براءة اختراع لنوع جديد من باعث الكهرباء الساكنة ، وبالفعل في عام 1957 ظهر الإلكتروستات الأطول عمراً QUAD ESL57 ، والذي استمر إطلاقه حتى عام 1981. تم تقديم التصاميم الأصلية من قبل Williamson و Reed.


كان الاختراق الحقيقي للصوتيات الإلكتروستاتيكية هو بدء عمل Gale Martin Sanders و Ron Logan Sutherland ، اللذين قاما "بالتلوي" بالصوتيات الإلكتروستاتيكية للتصميم الأصلي في المرآب ، وسحبها إلى نور الله وأظهر الأشخاص الشرفاء في Chicago CES في عام 1982.


كانت النتيجة مثيرة للإعجاب: أصبح الاختراع هو الفائز في المعرض ، وشركاء التنمية حتى يومنا هذا يكسبون المال من الإنتاج الضخم للكهرباء الساكنة. بالمناسبة ، يعتبر مارتن لوجان مستحقًا من أفضل الشركات المصنعة لمثل هذه السماعات.

المزايا


واحدة من المزايا الرئيسية لمكبرات الصوت الكهروستاتيكية هي انخفاض مستوى التشويه المتلاشي. THD لا يزيد عن 0.5٪ ، IMD لا يتجاوز 1٪ ، تشويه الطور غائب عمليا. ميزة أخرى مثيرة للإعجاب هي أن استجابة التردد غير المتكافئة للإلكتروستات الحديثة تقع ضمن ± 3 ديسيبل. نطاق تردد واسع (متوسط ​​من 100 هرتز إلى 40000 كيلو هرتز). يمكن للمتحدثين الذين لديهم مساحة غشائية كبيرة أن يتعاملوا مع الوسطاء والمنخفضين بنجاح.

وباستثناء الحساسية المنخفضة نسبيًا والعتبة السفلية المحدودة أحيانًا لمدى التردد فيما يتعلق بإعادة إنتاج الصوت ، فإن مكبرات الصوت الإلكتروستاتيكية ليس لها عيوب تقريبًا ويمكن مقارنتها ، ربما ، فقط مع الأيونوفونات.

مثالية لمكبرات الكهرباء الحديثة ، تتميز مكبرات الصوت النشطة النشطة (ES + الجهير الديناميكي) من Martin Logan Renaissance ESL 15A بالخصائص.

  • الحد الأدنى الموصى به من الطاقة ، وات: 20
  • القدرة القصوى ، W: 700
  • الحساسية: 92 ديسيبل
  • معاوقة: 4 أوم
  • مدى استجابة التردد: 22-21000 هرتز (± 3 ديسيبل)
  • تردد كروس أوفر: 300 هرتز
  • THD: أقل من 0.1٪
  • IMD: أقل من 0.5٪

المساوئ


  • التكلفة الفلكية: معظم الكهرباء الساكنة تكلف الكثير من المال. من الجدير بالذكر أن هناك مصنعًا روسيًا واحدًا والعديد من الشركات المصنعة الصينية ذات أنظمة غير مكلفة نسبيًا (ضمن 60،000 روبل) ، ولكن خصائصها قابلة للمقارنة مع الديناميكي الكهربائي والديناميكي الديناميكي لنفس المال ؛
  • : 85-87 , . 92 – 95 ;
  • : , ;
  • ;
  • , ;
  • ;
  • ;
  • ;

DIY – ,


إن بساطة مبدأ تشغيل مكبرات الصوت الكهروستاتيكية تفتح فرصًا للتنمية المستقلة. لدي شكوك في أنه يمكنك بسهولة جمع الكهرباء الساكنة بنفسك ، لتصل إلى مستوى العينات التسلسلية ، ولكن الأشخاص الذين لديهم أذرع تنمو خارج أجسامهم لا يقضون الوقت عادةً في البحث عن طرق سهلة.


بطريقة أو بأخرى ، تظهر تجربة المرآب لجيل مارتن ساندرز ورون لوجان ساذرلاند جدوى مثل هذه الخطة الجريئة. من يدري ، ربما في غضون 10 سنوات ستقوم وحدة التحكم بالتداول في إلكتروستات أحد قارئي هذه الخطوط.

يقدم مستخدم KRIdas توصيات قيمة للغاية حول كيفية إنشاء مكبر صوت إلكتروستاتيكي بشكل مستقل في مؤتمر xbit .

بعض النقاط الهامة التي كتب KRIdas عنها:

  • من الضروري استخدام فيلم بسماكة لا تزيد عن 30 ميكرون (من الأفضل أن تقع في النطاق من 3 إلى 15 ميكرون)
  • كشبكات مثقبة ، يمكن استخدام صفائح فولاذية أو ألمنيوم بقطر 3 مم وخطوة 4 مم.
  • يجب أن تكون الفجوات بين الغشاء والثوابت حوالي 3 مم

قليل من الجينز


يحتوي الكتالوج الخاص بنا على العديد من مكبرات الصوت الكهروستاتيكية. لقد حاول خبراؤنا اختيار أفضل ما هو موجود في السوق لهذه الأجهزة التي لا هوادة فيها. الجودة ترضي حتى عشاق الموسيقى الأكثر تطلبًا. أحذركم - الأسعار لا تعض فحسب ، بل تسعى جاهدة لإمساكها ببطاقة ائتمان.

Source: https://habr.com/ru/post/ar401965/


All Articles