นักพูดที่ดีต้องมีอะไรบ้าง

นักพูดที่ดีต้องมีอะไรบ้าง?

เพื่อให้ชัดเจน เราควรเรียก"ลำโพง" ระบบลำโพง เป็นระบบที่ประกอบด้วยทรานสดิวเซอร์บางตัว ตัวแบ่งความถี่ ตู้และส่วนเพิ่มเติมบางส่วน

ผู้ออกแบบระบบลำโพงต้องเข้าใจปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างส่วนประกอบของระบบลำโพง

การประกอบชิ้นส่วนที่ดีเข้าด้วยกันไม่ได้รับประกันว่าระบบจะดี (หมายเหตุ: ในบทความหน้า ผมจะกล่าวถึงระบบลำโพงแบบง่ายๆ ว่าเป็นผู้พูด)

หากต้องใช้หนึ่งคำเพื่ออธิบายขั้นตอนการออกแบบลำโพง ฉันคิดว่าคำว่า"การแลกเปลี่ยน" เหมาะสมที่สุด เนื่องจากมีการแลกเปลี่ยนระหว่างประสิทธิภาพของลำโพงกับต้นทุนสุดท้าย

ด้วยเหตุนี้จึงเป็นเรื่องยากสำหรับเราที่จะเปรียบเทียบลำโพงจากผู้ผลิตหลายราย หากคุณเพียงแค่ดูดัชนีประสิทธิภาพบางอย่าง (เช่น กำลังไฟพิกัด) ลำโพงบางตัวอาจดูดีกว่า แต่เมื่อพิจารณาถึงประสิทธิภาพโดยรวมของระบบลำโพงแล้วอาจจะด้อยกว่าเล็กน้อย

ทำไมลำโพงบางตัวถึงมีราคาแพงกว่ามาก? เพื่อให้เข้าใจปัญหานี้ดีขึ้น ให้'s ดูที่ส่วนประกอบของลำโพง

ความจริงเกี่ยวกับทรานสดิวเซอร์

ตัวแปลงสัญญาณเป็นหัวใจของลำโพง ทรานสดิวเซอร์เหล่านี้แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเสียง ทรานสดิวเซอร์เสริมแรงเสียงส่วนใหญ่เป็นทรานสดิวเซอร์ลูกสูบ

เมื่อเทียบกับทรานสดิวเซอร์ที่ทำการวิจัยและผลิตเมื่อต้นศตวรรษที่แล้ว การออกแบบที่ทันสมัยโดยพื้นฐานแล้วไม่ได้เปลี่ยนแปลงหลักการทำงานมากนัก ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี วัสดุที่ดีขึ้นได้ปรากฏขึ้น มีน้ำหนักเบาและต้นทุนต่ำ อย่างไรก็ตาม หลักการด้านเสียงของลำโพงนั้นโดยทั่วไปแล้วคือการสั่นสะเทือนของโมเลกุลอากาศโดยรอบผ่านการเคลื่อนที่ของลูกสูบ

ไม่มีทรานสดิวเซอร์ที่สามารถให้พลังงานที่จำเป็นสำหรับการฟังในช่วงความถี่เต็มได้ ดังนั้น ลำโพงส่วนใหญ่จึงได้รับการออกแบบด้วยความถี่สองทางหรือสามทาง โดยมีทรานสดิวเซอร์ความถี่ต่ำ ความถี่กลาง และ/หรือความถี่สูงโดยเฉพาะในตัว

เมื่อเทียบกับการออกแบบสองทาง การออกแบบสามทางต้องใช้ทรานสดิวเซอร์มากกว่า ดังนั้นการออกแบบสามทางจึงมีราคาแพงกว่า

ส่วนที่สำคัญมากของการออกแบบโครงอ่างล้างหน้า

ขั้นตอนการออกแบบโครงอ่างล้างหน้าเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อราคาของทรานสดิวเซอร์ความถี่ต่ำ โครงอ่างลำโพงที่ทำโดยกระบวนการปั๊มมีต้นทุนที่ต่ำกว่าเนื่องจากกระบวนการผลิตที่เรียบง่ายและใช้วัตถุดิบต่ำ โครงลำโพงที่ทำจากกระบวนการหล่อขึ้นรูปมีโอกาสน้อยที่จะเสียรูปเนื่องจากการสั่นของกรวย

ในเวลาเดียวกัน เมื่อเทียบกับเฟรมอ่างล้างหน้าแบบปั๊ม โครงอ่างล้างหน้าแบบหล่อนั้นมีขนาดใหญ่กว่าในด้านคุณภาพและน้ำหนัก และต้นทุนการผลิตก็สูงขึ้นตามไปด้วย เนื่องจากพลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่โหลดลงในทรานสดิวเซอร์ถูกใช้ไปในรูปของพลังงานความร้อน เราจึงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานให้เหมาะสมได้โดยการปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อน

การเลือกใช้วัสดุรูปกรวยต้องคำนึงถึงคุณภาพ ความแข็งแรง และราคา แม้ว่าเราจะสามารถใช้วัสดุพิเศษบางอย่าง (วัสดุลึกลับ) เพื่อทำกรวยลำโพง แต่วัสดุที่เป็นกระดาษก็ยังเป็นวัสดุที่นิยมใช้กันมากที่สุด เนื่องจากเป็นตัวเลือกที่ดีหลังจากชั่งน้ำหนักคุณสมบัติต่างๆ แล้ว ราคาของทรานสดิวเซอร์ความถี่ต่ำน่าจะอยู่ระหว่างหลายสิบดอลลาร์ถึงหลายร้อยดอลลาร์

แรงจูงใจในการออกแบบของผู้ออกแบบระบบลำโพงเป็นตัวกำหนดวัสดุกรวยที่พวกเขาเลือก หากมีข้อจำกัดด้านราคาและต้นทุน พวกเขาจะเลือกหน่วยที่มีต้นทุนต่ำกว่า หากเป็นการแสวงหาคุณภาพและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น พวกเขามักจะเลือกรุ่นต่อหน่วยที่มีราคาสูงกว่า

หน่วยความถี่กลางและหน่วยความถี่สูงของลำโพงของระบบเสริมกำลังเสียงมักจะใช้การออกแบบโหลดแบบฮอร์น แม้ว่าเสียงแตรจะมีระดับแรงดันเสียงสูง แต่ก็สามารถควบคุมรูปแบบการแผ่รังสีเสียงได้ แตรสามารถทำจากวัสดุหลายชนิด รวมทั้งไม้ โลหะ ไฟเบอร์กลาส และพลาสติก

ส่วนใหญ่ใช้แตรพลาสติก ABS เนื่องจากมีต้นทุนต่ำ น้ำหนักเบา และการผลิตที่เรียบง่าย ฮอร์นไฟเบอร์กลาสนั้นแข็งแกร่งกว่า แต่เนื่องจากทำยาก ต้นทุนจึงเพิ่มขึ้นตามไปด้วย แตรความถี่ต่ำมีขนาดใหญ่จึงมักใช้วัสดุไม้

ตัวขับเสียงแตร (ตัวแปลงสัญญาณ) มีบทบาทสำคัญในระบบลำโพง ไดรเวอร์ Piezo ที่มีต้นทุนค่อนข้างต่ำหรือไดรเวอร์บีบอัด สามารถใช้ในการออกแบบฮอร์นโหลดได้ ลำโพงทรงกรวยสามารถใช้เป็นตัวขับเสียงแตรได้

ไดรเวอร์บีบอัดเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการขยายความถี่กลางและความถี่สูงอีกครั้ง ไดรเวอร์บีบอัดนั้นเหนือกว่าไดรเวอร์เพียโซอิเล็กทริกราคาประหยัดเนื่องจากมีประสิทธิภาพและความเที่ยงตรงสูงกว่า

โครงสร้างแม่เหล็กของทรานสดิวเซอร์ก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อต้นทุนเช่นกัน โครงสร้างแม่เหล็กขนาดใหญ่สามารถสร้างความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กได้มากขึ้น (โดยทั่วไปเทียบเท่ากับประสิทธิภาพที่สูงขึ้น) ซึ่งจะเพิ่มน้ำหนักของแม่เหล็กตามลำดับ โครงสร้างแม่เหล็กชนิดนี้ต้องมีโครงอ่างล้างหน้าแบบหล่อเป็นฐานรองรับก่อนจึงจะสามารถใช้งานได้ ธาตุหายาก เช่น นีโอไดเมียม ต้องการเพียงส่วนเล็กๆ ของนีโอไดเมียมเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่แรงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุแม่เหล็กแบบดั้งเดิม นีโอไดเมียมยังเป็นวัสดุแม่เหล็กที่มีราคาแพงที่สุดอีกด้วย

ผู้ผลิตลำโพงบางรายจะผลิตทรานสดิวเซอร์ของตนเอง ซึ่งช่วยให้ควบคุมห่วงโซ่อุปทานได้ดีขึ้นและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของส่วนประกอบในระบบลำโพงเฉพาะ

ผู้ผลิตลำโพงส่วนใหญ่จะถือว่าผู้ผลิต OEM เป็นซัพพลายเออร์ตัวแปลงสัญญาณ OEM มีประสิทธิภาพมากในการผลิต เพราะนี่คือสิ่งที่ดี ผู้ผลิต OEM ส่วนใหญ่ผลิตและจำหน่ายทรานสดิวเซอร์เอนกประสงค์สำหรับลูกค้าประจำ ในขณะเดียวกันก็มีการออกแบบที่ได้รับการจดสิทธิบัตรตามข้อกำหนดของผู้ผลิตลำโพง

ตัวแบ่งที่สำคัญ

แม้ว่าฟังก์ชั่นของครอสโอเวอร์จะไม่ได้จริงจังนัก แต่ครอสโอเวอร์นั้นเป็นส่วนที่ยากที่สุดของการออกแบบลำโพง งานหลักของการแบ่งความถี่คือการจำกัดแบนด์ของสัญญาณที่ส่งไปยังทรานสดิวเซอร์แต่ละตัว และทรานสดิวเซอร์จะทำงานภายในช่วงความถี่ที่สามารถแปลงเป็นพลังงานเสียงเท่านั้น โดยหลักการแล้ว ตัวแบ่งความถี่จะเทียบเท่ากับระบบส่งกำลังของเกียร์รถยนต์

เมื่อคุณเร่งความเร็วรถอย่างราบรื่นจาก 0 ถึง 60 ไมล์ต่อชั่วโมง ระบบเกียร์ที่ดีจะทำให้ล้อหมุนเร็วขึ้น (เพิ่มความถี่) การเปลี่ยนเกียร์ควรเป็นธรรมชาติ นุ่มนวล และสมบูรณ์แบบ การออกแบบตัวแบ่งความถี่ที่ดีควรเหมือนกัน สามารถเปลี่ยนระหว่างความถี่ต่ำ ความถี่กลาง และความถี่สูงได้อย่างราบรื่น

ในทางกลับกัน ตัวแบ่งความถี่แบบพาสซีฟเป็นเครือข่ายตัวกรองที่ประกอบด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบพาสซีฟ เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำ รูปแบบสำเร็จรูปสำหรับใช้งานทั่วไปที่ผลิตจำนวนมากสามารถใช้เป็นตัวแบ่งความถี่แบบพาสซีฟได้ แต่ในท้ายที่สุด ตัวแบ่งความถี่จะต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมตามทรานสดิวเซอร์ที่สอดคล้องกัน งานนี้ทำได้ดีที่สุดโดยวิศวกรออกแบบ

ตัวแบ่งความถี่บางตัวจะติดตั้งอยู่บนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) การติดตั้งนี้ไม่เพียงแต่เรียบง่ายและสวยงาม แต่ยังง่ายต่อการผลิตเป็นจำนวนมาก ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการผลิตตามไปด้วย วิธีการติดตั้งนี้เหมาะมากสำหรับการใช้งานที่ใช้พลังงานต่ำ แต่ถ้าไดรเวอร์ทำงานหนักเกินไป แผงวงจรพิมพ์จะเสียหายเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป

แผงวงจรพิมพ์ (PCB) อาจงอหรือหักเนื่องจากการเหนี่ยวนำมากเกินไป นี่คือเหตุผลที่ผู้ผลิตหลายรายยืนยันในการออกแบบฮาร์ดไวร์ของตัวแบ่งความถี่ (ฮาร์ดไวร์) การออกแบบการเชื่อมต่อแบบฮาร์ดจะต้องเสร็จสิ้นด้วยตนเอง และเอฟเฟกต์ลักษณะที่ปรากฏหลังจากเสร็จสิ้นมักจะไม่ค่อยดีนัก แต่เมื่อเปรียบเทียบกับตัวแบ่ง PCB ตัวแบ่งการออกแบบแบบมีสายจะแข็งแกร่งกว่า (และมีราคาแพงกว่า)

ระบบลำโพงบางระบบไม่มีครอสโอเวอร์ในตัว ระบบลำโพงประเภทนี้ขับเคลื่อนด้วยอุปกรณ์ประมวลผลอิเล็กทรอนิกส์ระดับมืออาชีพ หลังจากที่สัญญาณถูกส่งไปยังเพาเวอร์แอมป์เพื่อให้กระบวนการประมวลผลสัญญาณเสร็จสมบูรณ์ เราเรียกมันว่าระบบลำโพงครอสโอเวอร์แบบแอคทีฟ

ตามทฤษฎีแล้ว การออกแบบดังกล่าวควรจะสามารถประหยัดต้นทุนการผลิตของตัวลำโพงเองได้ (ส่วนประกอบน้อยลง) แต่ลำโพงประเภทนี้ต้องใช้โปรเซสเซอร์ภายนอกเมื่อสร้างระบบ และช่องเพาเวอร์แอมปลิฟายเออร์เพิ่มมากขึ้น ดังนั้นต้นทุนสุดท้ายจึงมีแนวโน้มลดลง ให้สูงขึ้น เมื่อเทียบกับลำโพงครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟ ลำโพงแบบแอคทีฟครอสโอเวอร์สามารถให้ความเที่ยงตรงสูงและระดับแรงดันเสียง (SPL) ที่สูงกว่า

อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับการออกแบบแบบแอกทีฟครอสโอเวอร์ ลำโพงแบบพาสซีฟครอสโอเวอร์คุณภาพสูงสามารถให้คุณภาพเสียงที่ยอดเยี่ยมด้วยต้นทุนรวมที่ต่ำกว่า และการเชื่อมต่อและแก้ไขจุดบกพร่องค่อนข้างง่าย

กล่อง

ตู้ลำโพงและโครงสร้างก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อราคาลำโพงเช่นกัน ตู้ต้องแข็งแรงมาก กล่องสั่นนั้นเป็นหัวโซน่าร์ ซึ่งจะโต้ตอบกับทรานสดิวเซอร์อื่นๆ และลดประสิทธิภาพของทั้งระบบ กล่องที่แข็งแรงนั้นต้องการคุณภาพจำนวนมาก ซี่โครงมาก หรือทั้งสองอย่าง ราคาเป็นน้ำหนักตู้หนัก

คอนกรีตเป็นทางเลือกที่ดีในการใช้เป็นวัสดุกล่อง แต่เหมาะสำหรับระบบซับวูฟเฟอร์แบบกำหนดเองเท่านั้น แผ่นใยไม้อัดความหนาแน่นปานกลาง (MDF) เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับทำตู้ แผ่นใยไม้อัดความหนาแน่นปานกลางมีความหนาแน่นสูงและต้นทุนต่ำ แต่ตัววัสดุเองนั้นหนักมาก และหลังจากชุบน้ำแล้วจะงอได้ง่าย

กล่องที่ทำจากไม้พาร์ติเคิลบอร์ดมีราคาถูก แต่ควรหลีกเลี่ยงให้มากที่สุด ไม้อัดมีน้ำหนักเบาและแข็งแรงกว่า MDF แต่มีช่องว่างระหว่างชั้นต่างๆ ไม้อัดเบิร์ชบอลติกเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับวัสดุตู้ (มากกว่า 11 ชั้นและไม่มีช่องว่างระหว่างชั้น) แต่เป็นไม้ที่แพงที่สุดในการผลิตลำโพง

วัสดุคอมโพสิตมีความแข็งแรงสูงและน้ำหนักเบา แต่มีราคาสูง ใยแก้วมีความแข็งแรงสูงและทนต่อสภาพอากาศ แต่เนื่องจากผลิตได้ยาก จึงมีต้นทุนสูงกว่าไม้และพลาสติก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พลาสติกขึ้นรูปได้กลายเป็นตู้ลำโพงที่ใช้กันทั่วไปอย่างค่อยเป็นค่อยไป กล่องขึ้นรูปมีน้ำหนักเพียงเล็กน้อยและสามารถแปรรูปให้ทนต่อสภาพอากาศได้ หลังจากหลายปีของการผลิตจำนวนมาก ต้นทุนของแม่พิมพ์เดิมที่สูงสามารถเจือจางได้ โครงสร้างตู้ประเภทนี้เหมาะสำหรับลำโพงที่มีตู้ขนาดเล็ก แต่ลำโพงที่มีตู้ขนาดใหญ่ต้องการวัสดุที่แข็งแรงกว่า

ลำโพงที่ยกขึ้นเหนือหอประชุมต้องมีส่วนแขวนพิเศษ (จุดแขวน) และต้องผ่านการทดสอบแรงดึง (Pull test) เพื่อให้มั่นใจในความแน่นหนาและความปลอดภัยของกล่องและชิ้นส่วนที่แขวนอยู่

ไม่มีความแตกต่างกันมากในรูปลักษณ์ระหว่างลำโพงแบบติดเพดานกับลำโพงแบบตั้งพื้นและลำโพงแบบติดเสา อย่างไรก็ตาม ลำโพงแบบติดเพดานมีข้อกำหนดที่สูงกว่าสำหรับโครงสร้างตู้ รองรับสายแขวนและการทดสอบ ดังนั้นต้นทุนจึงมักจะสูงกว่ามาก