Динамик с металлическим диффузором
Обновлено: 18.04.2024
Началось всё на всемирной выставке в Осаке (Япония), где в 1976 году были представлены «супер идеальные» колонки, работающие в поршневом режиме, во всём диапазоне частот. Это был технический прорыв. В поршневом режиме скорость распространения радиальных изгибных волн так велика, что диффузор движется как единое целое во всем диапазоне частот. Эти АС обладали ровной АЧХ (35Гц -35кГц ±1,5 дБ) и нелинейными искажениями ниже в 1000 раз психофизиологических порогов заметности.
Как и над форматом VHS, над этой разработкой трудились специалисты лидеров HI-FI рынка того времени: Это японские компании – Sanyo, и её акустическое подразделение OTTO, – Sony, их АС SS-G5, SS-G7, SS-G9 на тот момент считались эталоном качества, – Yamaha, имеющая наибольший опыт в изготовлении купольных СЧ динамиков. А так же ряд американских производителей и молодая (на тот момент) английская компания Wilson, чья концепция и была выбрана за основу этих АС.
На выставке данная акустика была представлена под маркой Fisher. Угасающая компания была куплена концерном Sanyo, выпуск таких АС должен был возродить легендарный бренд. Для Европы и США они назывались Fisher 1200 Studio Standard (STE 1200), для внутреннего рынка Японии – OTTO SX-P1.
История отечественных «супер идеальных» колонок началась на международной конференции в 1977 году в Западной Германии. Одним из участников был высокопоставленный член ЦК КПСС, меломан и поклонник качественной музыки. На фуршете в заключение конференции, его внимание привлекла необычайно завораживающая и «живая» музыка. Наш делегат заинтересовался источником звука – это были Fisher 1200 Studio Standard. Представитель Англии отпустил шутку, вроде того, что в СССР – кроме ракет и подводных лодок – больше делать ничего не умеют… После возвращения советской делегации в Москву пришёл груз – Fisher 1200 Studio Standard. Это был подарок от немецких друзей.
На очередном докладе ЦК партии о развитии товаров народного потребления, было заявлено что к предстоящему съезду ЦК КПСС будут представлены и запущены в производство новые АС высшего класса сложности, работающие в поршневом режиме. Тем временем Fisher 1200 Studio Standard были разобраны по винтику и изучены.
Задание было дано ведущим КБ и радиотехническим предприятиям Министерства электронной промышленности СССР. Но, несмотря на затраченные усилия и средства, никому не удалось изготовить даже опытного образца. Руководители, несмотря на страх потерять свои места, в один голос заявляли, что советская промышленность не располагает такими технологиями и отстает на двадцать лет от зарубежных разработок. Военная же промышленность в СССР, как известно, наоборот, опережала мировую. Шутка английского делегата оправдывалась.
Тогда проект был отдан на НПО «Торий» в г. Москва, выпускавший в то время комплектующие для атомных подводных лодок. Где уже к концу 1980г создают опытные образцы. А через два года запускается серийное производство АС под названием Электроника 100АС 060. Экономии не было не в чём, с затратами не считались. Например, звуковые катушки и магнитные системы динамических головок проектировались с учётом сопротивления соответствующих звеньев фильтров и их влияния на параметры Тиля-Смолла. НЧ диффузоры изготавливались на прецизионном оборудовании – никелевый сплав напылялся на специальные поролоновые формы, которые помещались в высокотемпературную печь, где никель вспенивался до строго определённой структуры. Затем вручную шла наклейка на никелевое основание алюминиевой фольги. Купол СЧ – головки наращивался внешними слоями сапфира на алюминиевой подложке в специальной камере. ВЧ излучатель имел кольцевую диафрагму с тончайшими прорезями, полученными с помощью лазера и бескаркасную алюминиевую катушку. Корзины всех динамиков выливались под высоким давлением из алюминиевого сплава и имели массивные основания. Многозвенные фильтры с линейной фазой не только фильтровали сигнал, но и компенсировали реактивное сопротивление головок и их частотно-временные отклонения. Для вибродемпфирования пятислойных стенок корпуса в опытных образцах использовались те же материалы, что и в атомных подводных лодках.
Далее было налажено производство ещё 7 моделей АС, наиболее популярными из которых были 75АС-065 . Главным минусом новых моделей было использование таких же НЧ и СЧ-головок в малогабаритных корпусах, что сказывалось на звучании в основном в басовой и мидбасовой области звукового сигнала.
Из-за сложного процесса производства и высокого процента брака, данные АС выпускались небольшими партиями около 1000 пар в год. Стоимость в розничной сети одной 100АС была 540 рублей, а затраты на изготовление были в два с половиной раза больше, разницу в цене предприятию, естественно, доплачивало государство.
После выпуска первых серийных образцов проводились сравнительные субъективные экспертизы, выполненные совместно с Ленинградским Домом радио и фирмой “Мелодия”, где принимали участие помимо конструкторов, профессиональные звукорежиссеры и музыканты. Для прослушивания были выбраны лучшие зарубежные АС того времени (Wilson, Onkyo, JBL, Yamaha, Diatone, Sony, Kef, Tannoy, Technics и др.), но оригинальных АС Fisher на прослушивании не было. В ходе прослушивания Электроника показала не плохие результаты, разработчики праздновали победу. Их звучание характеризовалось как чёткое, детальное, в меру аналитичное с хорошей артикуляцией и динамикой. Также отмечалась хорошо прорисованная сцена и натуральная подача звуковых образов. Используемый тракт состоял из ламповой усилительной аппаратуры, а в качестве источников выступали катушечные деки и виниловые проигрыватели. Позже после появления цифровых форматов некоторые аудиофилы отмечали звучание этих АС как жёсткое, с небольшим металлическим призвуком. Другие же и по сей день считают данные АС эталоном качества и источником натурального звука. Такие довольно противоположенные мнения, скорее всего, обусловлены сложным импедансом и сравнительно высоким ЭДС самоиндукции этих колонок, исходя из чего могут возникнуть трудности при подборе транзисторного усилителя.
АС Fisher на прослушивании не было не случайно: к концу 70х годов было полностью прекращено их производство и идея не получила продолжения. Рыночные отношения не могли потерпеть убытков от изготовления столь сложного и высокотехнологичного изделия. Розничная цена акустики не оправдывала затраты и производство было свёрнуто.
Немного информации с рунета:
Кое-что немногое, чего не смогли достичь наши разработчики (в сравнении с Otto SX-P1/Fisher STE 1200):
1. Толщина стенок корпуса 20мм против 30мм; материал обычный ДСП против композитного спец. ДСП.
2. Магниты не соответствовали параметрам, на НЧ и СЧ даже пришлось склеивать два магнита, что ухудшает концентрацию магнитного поля в зазоре.
3. НЧ диффузор у Otto имеет большую жесткость и меньшую массу, благодаря более мелкой текстуре никеля и особенностям оригинального сплава. Нет даже картонных ребер жесткости по краю диффузора в месте крепления подвеса.
4. Большая жесткость дала возможность установить жёсткий тканевый подвес с пропиткой, уменьшить добротность, что дало более высокую чувствительность, при той же резонансной частоте.
5. Катушки всех динамиков 2-х слойные, намотаны плоским проводом, включая бескаркасную катушку ВЧ, намотанную плоским алюминиевым проводом. Каркасы же СЧ и НЧ динамиков изготовлены из алюминия и приклеены металлическим диффузорам жаростойким теплопроводящим клеем. В результате чего диффузоры служат теплоотводом, радиатором, что позволяет получить линейный импеданс в очень широком диапазоне мощностей. В наших 100АС применяются обычные катушки, намотанные проводом круглого сечения и каркас из бумаги, покрытый только алюминиевой фольгой.
6. Диффузор СЧ у SX-P1 выполнен из 3х-слойного оксидированного алюминия, каждый слой с разными параметрами жесткость/вес/затухание. 100АС – 1 слой оксида алюминия, при этом такой же толщины.
7. ВЧ у 100АС выполнен вообще не из оксида алюминия, а из обычного пищевого алюминия, только высокотемпературного прессования. Кольцо (диффузор не купольный, а кольцевой у обоих АС) получилось хоть и жесткое но хрупкое, что не позволило сделать прорези в гофре мембраны. В Оtto кольцо так же как и ВЧ из оксида алюминия, с прорезями и специальным демпфирующим покрытием гофра диафрагмы, что даёт возможность расширить диапазон частот в сторону радио частоты, снизить резонансную частоту, повысить динамику, и убрать присущие 100АС металлические призвуки.
8. Фильтры выполнены из аудиофильских компонентов, разводка кабелем большого сечения, позолоченные клеммы.
9. Более “дорогая” внешняя отделка (шпон дерева эбони).
16 комментариев: История создания АС “Электроника” с металлическими диффузорами
Очень много неточностей и мифов.
1) НПО Торий изготавливал (и изготавливает ) мощные приборы СВЧ для РЛС, теле- и радиостанций.
2) Никелевые диффузоры не напылялись и не вспенивались, а получали гальванопластикой, путем осаждения никеля на подложку из открытоячеистого пенополиуретана.
3) Подвесы диффузоров ВЧ не прорезались лазером, а просто прожигались элктроэрозией.
4) Про диффузоры ВЧ и СЧ каша какая-то. ВЧ не изготавливались из оксида, как у прототипа , так и у Электроник изготавливался из алюминиевого сплава, оксидированного электрохимическим путем.
4) Катушки СЧ и НЧ точно так же на металлическом каркасе, а не на фольгированной бумаге.
5) Прорези в подвесах ВЧ были и в Электронике, потом от них отказались, за счет изменения технологии изготовления мембраны.
Металлический призвук появлялся из-за нарушения технологии и вызван совсем другими факторами.
__________________
Зам гл. конструктора по изделию 75АС065 и более поздних моделей
очень бы хотелось услышать мнение зам.главного конструктора: а какие он рекомендует АС ?
Стоит ли покупать акустику с металлическими диффузорами — Canton или Monitor Audio?
Стоит ли покупать акустику с металлическими диффузорами? А именно Canton или Monitor Audio с драйверами C-CAM (алюминиево-магниевый сплав)?
Во многом при прослушивании такой акустики, есть эффект металлического привкуса, возможно акустика не прогрета. Отпишите владельцы данных диффузоров ваше впечатление. И какие у них плюсы перед кевларом и бумагой.
Ответы
На мой взгляд, плюс, только в дешевизне изготовления. Динамики из осажденной бумаги, как делали их раньше- очень дороги и не технологичны для массового производства. Например, B&W, в свое время стали агрессивно внедрять кевлар в свои изделия,а теперь не знают, как от него отделаться!))) А вообще, для каждого из нас можно отыскать свой, "правильный звук" и не важно из каких материалов изготовлен диффузор динамика. Слушайте и оценивайте звук собственными ушами, ищите свое и обязательно найдете!
У Динаудио не дешевизна в изготовлении? Привезли рулон msp, наверно из Китаю, да и штампуют себе на прессе.
Зачем вести разговор о тех вещах, в которых вы не разбираетесь. Качественный динамик состоит не только из диффузора.
Ну так и вы в металловедении не сильны, раз говорите про дешевизну изготовления.
И если бы вы были внимательнее, то заметили, что автор спрашивал именно про диффузор, а не про всю конструкцию динамика с металлическим диффузором.
Да и китайским сплавам я не верю, там все дешево и говено.
Кантон, МА, Клипщ - это все китайские сплавы, дешево и сердито.
Ну, если вы так серьезно разбираетесь металловедении и понимаете в производстве динамиков из металла, то не сочтите за труд, поделитесь с форумчанами своими знаниями, расскажите, как организован процесс производства и в чем заключается дороговизна такого производства. Хотя бы коротко, никто вас не просит раскрывать "секретные" технологии. Было бы здорово, если свой материал вы оформили в виде статьи, многим такой материал даст понять о подводных камнях и главное о дороговизне таких технологий.
Не надо за всех говорить.
О, гуру. Вы наверно объездили весь Китай, с тайной миссией вывести их на чистую воду! И побывали на каждом заводе! И сделали экспертизу в Роспотребнадзоре всей их продукции!
А вот Андрей Анатольич, мой шеф, был в Китае, на предприятиях. Жаль, что вы его тогда не застали. Он бы вам всё рассказал:)))
Динамики для Динаудио делают и в Китае.
Так и я о там же.
Но не все. Это раз. И китайцы могут делать качественней, чем европейцы или американцы. Это два. С одним условием - если показать как.
Где сделан Ваш Айфон?
Да не только айфон, а вся продукция Эппл, номинально считающаяся американской:))
И китайцы могут делать качественней, чем европейцы или американцы. Это вряд ли, в тонкости вникать некогда - слишком много народа хотят есть.
Увы, именно там. Однако в Купертино прочли книгу
Ольга Новикова. Сделай это в Китае! Руководство по производству вашего товара в КНР: от идеи до партии на складе.
Ошибаетесь. В некоторых отраслях американцам никогда не догнать китайскую продукцию :))) Кодовое слово - Huawei :)))))
Не впечатляет:(( У нас свой опыт. И ещё, книга вроде попозже написана, не ?
Да это я так про книжку, чуть пытался продлить 1-ое апреля. А по сути в ней по делу написано. У меня тоже свой опыт. Все электронные и мех. устройства некитайского происхождения, которые попадались на работе, например из той же Германии, на голову лучше изготовлены. Китайцам до такого уровня пока далеко. Что касается Эппл, не впервые обсуждаем - китайские там только территория, на которой стоит фабрика, да воздух. Потому и качество соответствующее. Опять из своего, зимой и летом хожу в тайгу-горы. Как бы дело не полностью безопасное, необходимо соответствующее снаряжение. Например, солдатскую куртку для походов тоже пришлось покупать штатовскую, хоть и задорого. Из сделанного в Китае, у меня только алюминиевый фонарик и котелок из нержавейки, и то я заимел их с Амазона, т. е они прошли определённый, предварительный отбор по качеству на рынке США. Про Хуавей и пр. Что является сердцем любого гаджета - дисплей. Мне отчётливо видно, до уровня Эппл и Самсунга китайские дисплеи очень прилично не дотягивают. Повторение подразумевает некую ущербность, т. к. соблазн упростить и удешевить, заманчивая штука.
Есть ещё кодовое слово - Primaluna ))
В айфонах всё либо китайское, либо корейское. Сейчас ещё и индийское будет. Американского там только идея, разработка. Ну а работа у вас настолько специфичная, что возможно и так - немецкое значит отличное. В других отраслях может быть и по другому. Я вот как-то с разницей в неделю осматривал Хёндэ Соларис, Шкоду и ГритУолл. Так вот, скажу я вам, китаец очень выгодно отличался качеством изготовления, комплектующими. Вот в езде их не пробовал. Но как не автомобилист, а "водитель кобылы" я выбрал бы китайца. Уж очень там всё было аккуратное, массивное и внушающее доверие:))
Металлургия, как опасное производство, подразумевает соответствующее оборудование. 32 кг/см2 давления и 960 гр. температуры - что и чьё выбирать, вопрос отпадает. На картинке. неоднократно мною наблюдаемая разница внутри немецкого и китайского автобусов.
Откуда картинка? А если бы было наоборот? Фото слабо было разместить, только рисунок?
Картинка из головы, сам нарисовал в графическом редакторе. Извиняюсь за корявость, на скорую руку. Сфотать проблематично, т.к. обычно еду с лыжами и рюкзаком. Наоборот, это как? Немцы сделали некультяписто, а китайцы ровно, слегка озадачен - мне такое ни разу не попадалось. За доподлинность фактов ручаюсь, наблюдал не единожды. Я художник, генетически и в душе, также любитель помастерить, следовательно перфекционист и, эта корявость очень в глаза бросается, ну и неприятно наблюдать соответственно.
Не догадался тогда, при посещении салонов, всё сфотографировать. Как бы незачем было, а сейчас немного сожалею. И ещё раз вам повторю - ваша работа накладывает отпечаток на ваше мнение. Но трудитесь вы не в сфере аудио. Да и смартфоны не выпускаете. Есть отрасли, где властвуют только немцы, бесспорно. Но вот ни плазму, ни ЖК они делать так и не научились. Где телефоны Сименс? Остались только интеркомы :)) Где Грюндиги, Телефункены ? Торгуют шильдиком. Для того чтобы с уверенностью сказать - всё китайское есть говно, необходимо владеть опытом. И не опытом покупки смартфона племянникам. Представляете себе радиорынок? Более 600 павильонов, большая половина которых торгует телефонами. Да, лет пять назад, каждый продавец щеголял айфоном, ну или кто победней самсунгом. А сейчас правят бал Сяоми, Уавэй и Мейзу. И ремонтники, которых естественно на рынке пруд пруди, говорят, что собраны они качественней и логичней, чем гранды индустрии (бывшие кстати сказать). И чинят они кстати больше всего именно самсунги и айфоны :))
Так что рисунок ваш может и верен. Но не надолго :)) Китайцы очень быстро учатся. И где сами не могут - слепо копируют, доходя потом своим умом. Я их не оправдываю, и не восхищаюсь. Просто констатирую факт - не всё дерьмо, что Китай. Именно поэтому на айфоне есть надпись (вечная!) - made in Chaina.
Сяоми, Уавэй и Мейзу. Не купил бы ни в жисть, не названия, кошачьи клички какие то. По пятому разу уже обсуждаем, Эппл с трилллионной капитализацией и эти. Достал из чехла Айпад, воспроизвожу надпись на тыльной стороне: Designed by Apple in California. Assemdled in China. Больше добавить нечего, в этих нескольких словах суть - кто, что и как делает. И кто рулит. Наверное я не совсем объективен, но уж слишком они от нас близко, ну их к лешему.
Что то вы уважаемый совсем разошлись! Названия вам уже кошачьи! У нас в семье шесть смартфонов фирмы Сяоми . И собраны классно. И работают отлично. И есть топовый Самсунг. Так вот. Я даже не представляю за каким лешим мне было бы нужно брать эпл ( тоже кстати сказать не самое благозвучное название) только из за яблочка? Дома много и японского и австрийского и очень качественного китайского. И вентиляторы Сяоми и рюкзак и тактический ремень даже зонтик у меня Сяоми. Кстати очень качественно сделанная вещь! Это уже какой то навязчивый диванный шовинизм. Напрасно вы так. Ну и потом по делу бы надо. По диффузорам из металла.
Размышления о материале СЧ/НЧ-диффузора, как о факторе при выборе АС
Часто при обсуждении той или иной АС, встречается мнение о её звучании, исходя из материала диффузоров средне- и низкочастотных динамиков. Так ли это?
Регулярно общаясь с аудиофилами практически всех мастей (от совершенно небогатых до весьма обеспеченных, а также с домашниками и автомобилистами) нередко поднимается вопрос материала диффузора. Принято считать, что бумага - это самый лучший материал для СЧ/НЧ-динамиков. Но почему же тогда далеко не все производители его используют? Могу поделиться лишь собственным мнением, основанным на двадцатилетнем опыте прослушивания, тестирования и изучения на потребительском уровне влияния материала диффузора на звучание. Почему бумага - лидер? Всё весьма просто: у этого материала просто наилучшее сочетание характеристик и цены, к тому же именно из неё делали подавляющее большинство диффузоров в самом начале производства динамиков. А т.к. опять же многие аудиофилы не без доли справедливости считают, что раньше трава была зеленее, деревья выше, звучало лучше, то конечно же и бумага будет считаться лучшим для звука. Тем не менее, этот материал крайне часто сейчас используется по двум причинам: цена и маркетинг. Но я считаю, что нельзя рассматривать влияние материала диффузора на звучание отдельно не то, что от конструкции динамика, но и вообще от акустической системы
Нельзя рассматривать влияние материала диффузора на звучание отдельно не то, что от конструкции динамика, но и вообще от акустической системы
К примеру, послушайте «общественно-резонансные» в последнее время Heco Einklang. Широкополосник на бумаге имеет вполне себе современную АЧХ. А всё дело в волшебных пузырьках кроссовере (хотя, казалось бы, зачем он одному динамику?): он просто прижимает середину, поэтому и бумага звучит как современный двухполосник. Посмотрите на многие профессиональные АС: о живости и утончённости (эти свойства любят присваивать бумаге аудиофилы) не может быть и речи, хотя диффузор бумажный. Даже «слышавшие звон, но не знающие, где он» автолюбители с пеной у рта защищают наидешёвейшие бумажные штатные динамики, искренне веря, что производитель заботится о покупателях, в то время, как последний искал варианты максимально удешевить свою продукцию.
Бумага - это хороший и недорогой способ попытаться причислить свой продукт к «илитарному» (с) классу. Для маркетологов
Для маркетологов бумага — это хороший и недорогой способ попытаться причислить свой продукт к «илитарному» (с) классу. Однако даже в бюджетном классе уже много акустических систем, которые имеют полимерные диффузоры.
Когда кто-то с презрением или снобизмом говорит о пластиковом звуке динамиков с полимерными диффузорами, я сразу понимаю: передо мной дилетант-позёр, которому не посчастливилось услышать нормальные АС с небумажными диффузорами. Моё первое образование было связано с производством изделий из полимерных материалов и я знаю, что можно создать полимерный диффузор и лучше, и крепче бумаги. Вопрос останется за ценой: она будет весьма высокой. Впрочем, яркий пример удачных «полимерных» АС — Wilson Audio.
Спорные по звуку Focal, применяющие композиционные материалы, всё равно так или иначе далеко не провальный продукт. Или кто-то может похвастаться тем, что слышит «льняную» окраску динамиков FLAX (между прочим, лён там между двумя слоями стеклоткани, что покажет всю глупость такого «слухача»).
Нелишним будет отметить и небезызвестные «алюминиевые» мониторы от Acoustic Energy. Есть люди, которые скажут, что эти системы плохо звучат? Или это просто показатель того, что не отвечают вкусу таких людей? И таких вариантов «незвучащих» материалов можно найти множество. О какой тогда объективности новоявленных «материаловедов» может идти речь?
Поэтому я считаю доводы людей, восхваляющих тот или иной материал диффузора в отрыве от акустической системы в целом, как совершенно необъективными. Уж что-что, а материал диффузора совсем не является даже обычным фактором для выбора АС и тем более — решающим.
Акустические системы: строение динамика (часть 2)
В первой части мы говорили о сущности, природе звука, особенностях его распространения и восприятия. Пора переходить к устройствам, которые способны этот звук воспроизвести. Наиболее распространенный по сей день вариант — динамик. Это устройство в свое время вызвало настоящий переворот в области музыкальной инженерии. Его принципиальная простота и, одновременно, сложность деталей, однозначно достойны пристального внимания.
Появление динамика
С началом активного использования электричества появилась возможность передавать звуковой сигнал, преобразуя его в электрический и обратно. В разное время изобрели много способов этого преобразования. Среди них — электродинамический, электростатический, изодинамический, ленточный, излучатель Хейла, пьезо и даже плазменный излучатель.
Они работают на разных физических принципах, различаются спецификой применения. Но самым первым все-таки было устройство, реализующее электродинамический принцип. Оно и остается самым распространенным. Динамик, электродинамическая головка, динамический драйвер — все эти термины являются синонимами к одному и тому же изобретению.
Физические принципы, на которых работает динамик, основаны на электромагнетизме, открытом Хансом Эрстедом и описанном впоследствии целой плеядой физиков 19-го века. Тот факт, что проводник с током выталкивается магнитным полем, а в проводнике, движущемся в этом поле, наоборот, возникает ток, собственно, и привел к изобретению динамика.
Первое устройство, в котором применены все основные конструктивные принципы современного динамика, было запатентовано в 1898 году Оливером Лоджем после приблизительно тридцати лет самых разных попыток нащупать эффективный способ реализации. А сам динамик, в том виде, к которому мы все привыкли, появился спустя еще приблизительно тридцать лет.
С тех пор принципы его работы и основные элементы конструкции остаются неизменными. При этом, — вот что особенно удивительно, — не проходит и года без информации об очередном революционном усовершенствовании динамика, позволяющего ему работать еще лучше.
Устройство динамика
Любой современный динамик включает в себя каркас [1], который еще называют корзиной или даже пауком. На нем держатся все остальные части конструкции.
В тыльной части корзины крепится магнитная система, которая состоит из кольцевого магнита [2] и магнитного керна [3] — вместе они образуют кольцевой зазор. Этот магнитный зазор, кольцевая щель между двумя магнитами, должна быть минимальной для создания максимально мощного магнитного поля.
В зазоре расположена так называемая голосовая (звуковая) катушка [4], которая может совершать возвратно-поступательные движения под воздействием магнитного поля, поскольку по ней протекает переменный ток, соответствующий по форме воспроизводимым звуковым колебаниям. Она, как правило, состоит из проволоки, покрытой изолирующим лаком и намотанной на тонкостенный цилиндр, который называют каркасом [5] звуковой катушки.
Он крепится к диффузору [6] — тонкостенному элементу конструкции, который, колеблясь, собственно, и воспроизводит звук. Для этой цели диффузор должен иметь возможность двигаться. Для этого установлены так называемые подвесы [7, 8]: верхний (наружный) и нижний. Это шайбы из тонкого и гибкого материала с концентрическими выпуклостями. Благодаря такой форме, подвесы позволяют диффузору двигаться вдоль оси симметрии всей конструкции вперед-назад.
Он делает это потому, что его толкает голосовая катушка, на которую действует электромагнитная сила, пропорциональная силе переменного тока, который подается на катушку по гибким безмоментным проводникам [9]. С другой стороны эти провода заканчиваются клеммами [10], к которым подсоединяется акустический кабель, идущий от усилителя.
Завершает картину пылезащитный колпачок [11], который крепится к диффузору спереди и, что понятно из названия, защищает магнитный зазор от проникновения в него частичек пыли.
Разнообразие динамиков огромно. Они различаются по мощности, рабочему диапазону воспроизводимых частот, сфере применения и по множеству других параметров. Естественно, от этого зависят технологии и материалы, применяемые в производстве каждой из частей. Их мы и рассмотрим по отдельности.
Диффузор
Изначально диффузор делался из целлюлозы — бумаги или картона. Из того же материала выполнялся и пылезащитный колпачок (если он был предусмотрен). Целлюлозные диффузоры очень часто применяются до сих пор. Бумага хороша своим сочетанием легкости и жесткости. Влагоустойчивости, прочности и долговечности ей добавляют с помощью пропитки синтетическими материалами.
В этом смысле хорош пластик, но чисто пластиковый некомпозитный диффузор имеет ряд недостатков. Для их исправления применяются композитные материалы с разнообразными компонентами: от древесных или стеклянных волокон до кевлара или даже графена. Повышенную жесткость имеют металлические диффузоры. Чаще всего они делаются из алюминиевых сплавов.
Одними из лучших параметров обладает бериллий, но, ввиду повышенной стоимости материала и технологий его обработки, такой вариант достаточно дорог. В так называемых купольных высокочастотных динамиках чаще всего применяется ткань с пропиткой, иногда армирующая слой максимально жесткого композита, с жестким наполнителем, вплоть до алмазного порошка.
Важнейшие требования к диффузору — минимум собственных резонансов и максимальная жесткость, при которой становится возможным «поршневой» режим движения диффузора по всей его площади. Эти параметры должны сочетаться с важнейшими требованиями к весу подвижной системы динамика — он должен быть минимальным. Таким образом, качественный диффузор всегда является компромиссом взаимоконфликтующих условий.
Подвес динамика
Внутренний (ближний к магниту) подвес динамика еще называют центрирующей шайбой. Чаще всего эту деталь формуют на прессе с нагреванием из легкой, крепкой на разрыв ткани с эластичной синтетической пропиткой — прочно и подвижно. В некоторых мощных низкочастотных динамиках применяются две центрирующие шайбы, расположенные одна за другой.
С внешним подвесом все немного сложнее. Изначально он делался в виде концентрических волн (гофров) по внешнему краю бумажного диффузора. Так в некоторых случаях поступают и сейчас, добавляя синтетическую пропитку зоны гофров. Для больших амплитуд колебаний внешний подвес делают из резины, чаще всего это — искусственный бутадиеновый каучук. Резиновый подвес в сечении, в большинстве случаев, представляет собой выпуклую дугу. Есть варианты и «многоволновых» резиновых подвесов, либо применения других профилей, в том числе и переменных по углу.
Оба подвеса должны обеспечить строго плоско-параллельное возвратно-поступательное движение всей подвижной системы динамика с минимальными отклонениями в сторону от его оси.
Звуковая (голосовая) катушка
Эта катушка, работающая в магнитном зазоре динамика, намотана на каркас — цилиндр, который часто делается из плотной бумаги. Для каркаса также применяется устойчивый к нагреву пластик: каптон, текстолит, либо другие композитные материалы. Для большей плотности и температурной устойчивости (при серьезной нагрузке, т. е. громкости, катушка нагревается) используют сплавы на основе алюминия и даже титан.
Проволока, которой наматывается голосовая катушка, чаще всего, медная. Алюминиевая проволока легче, и это в данном случае — плюс, но она имеет свои недостатки (большее электрическое сопротивление при меньшей температурной устойчивости) и применяется реже. Есть вариант с биметаллической алюминиевой проволокой с медным покрытием, что улучшает проводимость.
Для более плотного расположения витков проволоку иногда делают в сечении прямоугольной либо шестиугольной. Для получения нескольких вариантов сопротивления катушки при параллельном или последовательном соединении ее частей или использования раздельных усилителей, звуковая катушка, чаще всего в низкочастотных динамиках, может разделяться на отдельные секции, намотанные на общем каркасе.
Для лучшего охлаждения голосовой катушки магнитный зазор в некоторых высокочастотных динамиках заполняется специальной жидкостью с наполнителем из мелкодисперсного магнитного порошка. Это повышает эффективность системы и улучшает отвод тепла.
Магнитная система
Эффективность магнитной системы динамика определяется, в первую очередь, материалом магнита. Самый распространенный — феррит. В середине прошлого века были распространены магниты из сплава AlNiCo (железо-алюминий-никель-кобальт), в отдельных случаях этот вариант до сих пор применяется. В новейший исторический период все большее распространение получают неодимовые магниты, создающие гораздо более сильное магнитное поле. Проблемой здесь стало получение неодимовой заготовки нужных размеров: неодим — материал труднообрабатываемый. Кроме того, стоимость неодимовых магнитов в последнее время растет.
Корзина динамика
Самый распространенный и максимально технологичный вариант корзины, или каркаса динамика — штампованная деталь из мягкой стали. Каркасы небольшого размера могут быть выполнены из пластика. Более совершенное, прочное и, что самое главное, точное в своей геометрии изделие получают методом литья, чаще всего из алюминия, с последующей обработкой на металлорежущих станках.
Важно понимать: чтобы добиться минимального магнитного зазора, звуковую катушку, расположенную в этом зазоре, нужно заставить двигаться, не задевая его краев. Для этого ее движение должно быть идеально соосным магнитному зазору вдоль всей возможной амплитуды колебаний. Расположение катушки в магнитном зазоре должно быть идеально симметричным. Это накладывает высокие требования на точность изготовления и сборки всех частей.
Все компоненты динамика соединяются с помощью клея на специальном оборудовании.
Каждый динамик, согласно примененным в нем материалам и технологиям, размерам, весу, электрическим и механическим параметрам, имеет свое в точности определенное назначение. О этом предназначении и обо всем, что с ним связано — в следующей части.
Читайте также: