Rapporto Qualità-Prezzo: Tecnologie Altoparlanti Audio Auto

Abbiamo recentemente parlato della differenza tra buoni e ottimi altoparlanti. In sintesi, quando scegli ottimi altoparlanti, ottieni più gestione potenza, potenziale per più uscita e drammaticamente migliorata chiarezza, grazie a riduzione distorsione. In questo numero di Rapporto Qualità-Prezzo, guarderemo due tecnologie altoparlanti audio auto che riducono distorsione. Questo articolo sarà un vero sguardo dietro le quinte su come funzionano gli altoparlanti.

Flusso Corrente e Campi Magnetici

Secondo la legge di Lenz, quando corrente fluisce attraverso un conduttore, un campo magnetico è creato intorno al conduttore. Allo stesso tempo, quando muoviamo un conduttore attraverso un campo magnetico, una corrente è creata nel conduttore.

Il diagramma sopra mostra un conduttore (in grigio) con corrente che fluisce attraverso. Le linee verdi mostrano la direzione del campo magnetico intorno al conduttore.

In un altoparlante, la bobina mobile è una bobina filo avvolta su un supporto o former. Corrente dal nostro amplificatore fluisce attraverso questo conduttore e crea un campo magnetico intorno alla bobina mobile. Usiamo questa proprietà per muovere l'altoparlante dentro e fuori dal cestello. Quando la polarità del campo magnetico è uguale a quella del magnete fisso, i campi magnetici simili si respingono, e l'altoparlante si muove in avanti. Quando la polarità si inverte, l'altoparlante è attratto dal campo magnetico e si muove all'indietro.

Sfortunatamente, quando si tratta di corrente alternata, il comportamento dei campi magnetici può lavorare contro di te. Quando la polarità della corrente si inverte, deve combattere contro il campo magnetico che ha creato. Puoi pensarlo come inerzia. Se biglie rotolano sul pavimento, serve energia per farle cambiare direzione. Questa opposizione al cambiamento nel flusso corrente è chiamata induttanza. Lo slancio elettrico resiste al desiderio di creare un nuovo campo magnetico di polarità opposta.

Gestione Induttanza Bobina Mobile

La quantità induttanza in una bobina mobile altoparlante è determinata da diversi fattori. La dimensione del conduttore bobina, la geometria del conduttore, il numero strati nella bobina e la vicinanza della bobina alla piastra superiore e al pezzo polare – solo per citarne alcuni.

Quindi, come l'induttanza causa distorsione in un altoparlante? Come vedi nel diagramma sopra quando l'avvolgimento bobina mobile (in rosso) è a riposo, è centrato sulla piastra superiore (in verde). Mentre il cono si muove giù, più bobina è accanto al magnete (in blu) e al pezzo polare (in rosa). Al contrario, mentre il cono si muove fuori, meno cono è vicino al polo. In un design altoparlante convenzionale, i cambiamenti vicinanza al pezzo polare acciaio causano cambiamenti induttanza. Mentre l'induttanza diminuisce, c'è meno opposizione al flusso corrente alta frequenza e aumento prestazioni alta frequenza. Cambiamenti prestazioni basati su posizione cono risultano in distorsione.

L'immagine sopra mostra l'induttanza bobina mobile relativa alla sua posizione nell'altoparlante. La curva rossa è il grafico induttanza di un altoparlante convenzionale. La curva blu è il grafico induttanza di un altoparlante che include un anello cortocircuito alluminio alla base del T-yoke. Come vedi nell'immagine sopra, senza anello cortocircuito, l'altoparlante ha caratteristiche induttive drammaticamente diverse a seconda della posizione del cono.Il grafico sopra mostra la risposta frequenza di un altoparlante senza anello cortocircuito (in rosso) e di un altoparlante molto simile con anello cortocircuito (in blu). Come chiaramente evidente, l'inclusione di un anello cortocircuito migliora drammaticamente le prestazioni alta frequenza di un altoparlante. Ulteriori miglioramenti linearità possono essere ottenuti includendo un cappello rame sulla sommità del T-yoke.

Quando fai shopping per ottimi altoparlanti, cerca cappelli riduttori induttanza su tutti gli altoparlanti (subwoofer, driver medi e tweeter), e in altoparlanti più grandi (subwoofer e driver medi) dove c'è spazio nell'assemblaggio motore, cerca la presenza di un anello cortocircuito.

Confronto Numeri Induttanza

Se non possiamo determinare se un altoparlante ha un design che mitiga cambiamenti caratteristiche induttive, possiamo semplicemente guardare le specifiche? Certamente forniscono un indizio. Un woofer 6,5 pollici senza cappello o anello cortocircuito può avere induttanza 0,7-1,1 mH (millihenry), mentre un altoparlante con queste tecnologie sarà più vicino a 0,1 o 0,2 mH. In termini di come suonano, tutti gli altri criteri design uguali, il driver con induttanza più bassa avrà migliori prestazioni alta frequenza e produrrà meno distorsione.

Nonlinearità Sospensione Altoparlante

Lo scopo del ragno (noto anche come smorzatore) è mantenere la bobina mobile lateralmente centrata nell'intercapedine d'aria tra piastra superiore e pezzo polare e aiutare a riportare il cono in posizione riposo quando il segnale audio è rimosso.

Scegliere la rigidità perfetta (compliance) smorzatore per una data massa cono e frequenza risonanza desiderata è uno dei più grandi bilanciamenti nel progettare un altoparlante. Se lo smorzatore è troppo rigido, la frequenza risonanza dell'altoparlante potrebbe essere troppo alta per l'applicazione desiderata e la sua efficienza potrebbe soffrire.

Una varietà materiali è disponibile, così come diverse dimensioni e geometrie. Uno smorzatore è una molla. Alcuni smorzatori sono progettati per compliance lineare e alcuni progressivi. Più importantemente, a causa varianze altezza avvolgimento bobina mobile e design cestello, alcuni smorzatori includono un labbro montaggio offset. Questo è chiamato smorzatore incurvato (cupped spider). Questa coppa o distanziatore permette allo smorzatore di attaccarsi al former bobina mobile sopra l'avvolgimento, poi connettersi al telaio mantenendo la bobina mobile verticalmente centrata nell'intercapedine magnetica.

Il grafico sopra mostra la compliance sospensione di due diversi altoparlanti diametro 6,5 pollici basata su posizione cono. Il grafico rosso mostra la compliance di un altoparlante che usa uno smorzatore incurvato. Vedi che a 6,5mm corsa interna, la sospensione è 25% più rigida che a 6,5mm corsa esterna. Il grafico blu mostra un altoparlante simile con smorzatore piatto. Sebbene la compliance complessiva sia diversa, il comportamento in direzioni avanti e indietro è quasi identico.

Cosa Cercare in uno Smorzatore

In definitiva, vogliamo che lo smorzatore eserciti la stessa forza su cono e bobina mobile mentre si muove avanti o indietro dalla posizione riposo. La quantità forza non dovrebbe cambiare basata su direzione corsa cono. Immagina la distorsione creata da un altoparlante che suona un'onda sinusoidale dove il cono non si muove tanto all'indietro per una data quantità corrente quanto in avanti. Pertanto, cerca di evitare altoparlanti che usano smorzatori incurvati.

Ascolta Diverse Tecnologie Altoparlanti Audio Auto di Persona

La prossima volta che vai dal tuo rivenditore locale elettronica mobile per ascoltare nuovi altoparlanti, scegli due punti prezzo molto diversi e ascolta la stessa porzione di una canzone su ogni altoparlante. Ascolta a un livello volume ragionevolmente alto, e posizionati dall'altra parte della stanza. Passa avanti e indietro finché non determini le differenze.

Poi, aggiungi una terza opzione altoparlante, prezzo e caratteristiche da qualche parte nel mezzo. Fai lo stesso confronto con questo nuovo altoparlante e quelli costosi. Una volta ascoltati gli altoparlanti, chiedi di vedere un campione di ciascuno e vedi se puoi correlare alcune caratteristiche design discusse con loro prestazioni. Non è solo un ottimo modo per provare prodotti ma per imparare cosa rende una tecnologia o design altoparlante audio auto migliore di un'altra.