围绕选择发言人的标准制定了一个周期,我决定继续讲有关发射者的故事。 每种类型都将使用单独的材料,在这篇文章中,我将讨论静电扬声器。
静电系统因其低流行,高成本和独特的特性而与众不同。 那些听过静电声学的人都知道,在这种系统中,声音传输的准确性明显高于大多数其他类型的扬声器。
静电消除器的设计已经出现在上个世纪20年代,并且已经发展成为目前最有效的声音传输方法之一(尤其是在中高频)。
一个简单的原理-先进的技术
静电发生器操作所基于的物理原理非常简单。 声音的振动是由导电的超薄(15至3微米)膜(通常具有高电阻)产生的,在该膜上施加了高电压(高达几kV)。
膜与定子的电场相互作用(该膜接收每个定子具有不同极性的高压声信号),并发出声波。 在大多数情况下,金属(钢或铝)或金属丝穿孔板用作定子,膜片由超薄合成膜制成。 该原理使我们能够将失真减小到极小的水平,并获得几乎完美的平坦频率响应。
尽管表面上看起来很简单,但是静电声学原理的技术实施很难在批量生产中扎根。 可以从两只手的手指上算出这种音响的制造商(不算耳机)。 大型播放器在静电市场对音频播放器的兴趣不高的原因很多,主要有以下几个原因:昂贵的膜片,较高的组装要求,需要在输出变压器中使用放大器或在扬声器设计中使用变压器。 由于上述所有原因,演讲者的费用在克雷洛夫的寓言中变得值得描述。
静电系统的一个大问题是再生低。 由于要获得低频和中低音范围内的完整声音,需要一个巨大的(几平方米)发射器区域。 为了在不增加膜面积的情况下解决此问题,静电消除器配备了额外的电动发射器,并因此配备了分频器以分隔频段。
从19世纪到现在的静电消除器的简要历史
大多数消息来源都认为,静电发射器的工作原理与物理领域的电声时代几乎相同,并且出现在19世纪末。 这种设备首次在1881年的巴黎电气展览会上展出。
甚至在第一次世界大战之前就开始尝试制造静电扬声器。 自1920年代以来,使用商用单周期(带有1个定子)电除尘器在音乐会场,会议室,户外场所进行公共活动以及在昂贵的无声电影院中播放音乐时,已成为人们所知。 这种扬声器与第一代电子管放大器一起使用。
商业上最成功的技术(20到30年代)是德国工程师汉斯·沃格特(Hans Vogt)发明的首款推挽静电扬声器。
这些扬声器在电影院中一直用于有声电影,直到30年代末。 当时,这类扬声器的主要问题是由于使用低电阻铝箔(它们也对金箔和许多其他导体进行了实验)而导致生存能力低,该铝箔在击穿时容易燃烧。 铁磁体(分别是电动扬声器)的发展,以及缺乏用于制造膜的有效材料的阻碍,使静电消除器的发展一直持续到50年代。
静电消除器发展的下一个里程碑是lavsan的出现,它是最适合用于膜的材料。 1953年,亚瑟·詹森(Arthur Jansen)获得了新型静电发射器的专利,并且在1957年,寿命最长的静电发生器QUAD ESL57出现了,其发行一直持续到1981年。 原始设计由Williamson和Reed提供。
静电声学的真正突破是Gale Martin Sanders和Ron Logan Sutherland的创立,他们“扭动”了车库中原始设计的静电声学,将其拉入了“上帝之光”,并在1982年的芝加哥CES上向诚实的人们展示了它们。
结果令人印象深刻:发明成为展览的赢家,而今天的开发合作伙伴通过大量生产静电发生器赚钱。 顺便提一下,马丁·洛根(Martin Logan)当之无愧地被认为是此类扬声器的最佳制造商之一。
优势优势
静电扬声器的主要优点之一是失真程度极低。 THD不超过0.5%,IMD不超过1%,实际上不存在相位失真。 另一个令人印象深刻的优点是,现代静电计的不均匀频率响应在±3 dB之内。 宽频率范围(平均从100 Hz到40,000 kHz)。 膜面积大的扬声器可以成功应对低音中音。
除了相对较低的灵敏度以及有时有限的声音再现频率范围的下限阈值外,静电扬声器几乎没有缺点,也许仅与离子电话相当。
Martin Logan Renaissance ESL 15A的有源组合(ES +动态低音)扬声器非常适合现代静电消除器,具有这些特性。
- 最小推荐功率,W:20
- 最大功率W:700
- 灵敏度:92 dB
- 阻抗:4欧姆
- 频率响应范围:22-21000 Hz(±3 dB)
- 分频器分频频率:300 Hz
- 总谐波失真:小于0.1%
- IMD:小于0.5%
缺点
- 天文成本:大多数静电消除器要花费很多钱。 值得注意的是,有一家俄罗斯制造商和几家中国制造商使用了相对便宜的系统(60,000卢布以内),但是它们的特性在相同的价格下可与电动和等动力媲美。
- 相对较低的灵敏度:很少会上升到85-87 dB以上,并非所有顶级的静电消除器都可以拥有更高的指示器。 92-95 dB可以视为几乎无法达到的上限;
- 声音的偶极性质:限制扬声器的放置自由度,不允许沿着墙壁放置系统;
- 通过膜片和定子之间的间隙限制最大体积限制;
- 对于放大的要求,需要带输出变压器的UMZCH或AC设计提供的内置变压器。
- 声音的方向性相对较窄;
- 灰尘的吸引降低了外观的美感。
- 静电扬声器的非组合扬声器和低频扬声器的特点是缺乏低频频谱。
DIY静电消除器不是神话,而是事实
静电扬声器操作原理的简单性为独立开发提供了机会。 我怀疑您是否可以轻松地自行收集静电消除剂,达到连续采样的水平,但是手臂伸出身体的人通常不会花时间寻找简单的方法。
盖尔·马丁·桑德斯(Gale Martin Sanders)和罗恩·洛根·萨瑟兰(Ron Logan Sutherland)的车库经历以某种方式表明了这种大胆计划的可行性。 谁知道呢,也许在10年后,该控制台将以这些产品的读者之一的静电器进行交易。
KRIdas用户提供了关于如何在
xbit会议中独立创建静电扬声器的非常有价值的建议。
KRIdas撰写的一些要点:
- 必须使用厚度不超过30微米的薄膜(最好落入3到15微米的范围内)
- 作为穿孔的光栅,可以使用孔径为3 mm,间距为4 mm的钢板或铝板。
- 膜片与定子之间的间隙应约为3 mm
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