Ein Hochtöner ist ein Lautsprecher, der entworfen ist, um hoch Audiofrequenzen, normalerweise von ungefähr 2,000 Hz bis 20,000 Hz (allgemein zu erzeugen, betrachtet, die obere Grenze des Mensch-Hörens zu sein). Spezialisierungshochtöner können hohen Frequenzen bis zu 100 Kilohertz liefern. Der Name wird aus den hohen aufgestellten Tönen abgeleitet, die von einigen Vögeln besonders im Gegensatz zu den niedrigen Einschlägen gemacht sind, die von vielen Hunden gemacht sind, nach denen niederfrequente Fahrer (Tieftonlautsprecher) genannt werden.

Operation

Fast alle Hochtöner sind electrodynamic Fahrer mit einer innerhalb eines festen magnetischen Feldes aufgehobenen Stimmenrolle. Diese Designs funktionieren durch die Verwendung des Stroms von der Produktion eines Verstärker-Stromkreises zu einer Rolle der Leitung, genannt eine Stimmenrolle. Die Stimmenrolle erzeugt ein unterschiedliches magnetisches Feld, das gegen das feste magnetische Feld eines Magnets arbeitet, um den die zylindrische Stimmenrolle aufgehoben wird, die Stimmenrolle — und das Diaphragma zwingend, das ihm beigefügt ist — sich zu bewegen. Diese mechanische Bewegung ähnelt genau der Wellenform des elektronischen Signals, das von der Produktion des Verstärkers bis die Stimmenrolle geliefert ist. Da die Rolle einem Diaphragma beigefügt wird, übersendet die schwingungsfähige Bewegung der Stimmenrolle dem Diaphragma; das Diaphragma lässt der Reihe nach die Luft — so das Schaffen von Luftbewegungen oder Audiowellen vibrieren, die wir als hohe Töne hören.

Moderne Hochtöner sind von älteren Hochtönern normalerweise verschieden, die gewöhnlich kleine Versionen von Tieftonlautsprechern waren. Da Hochtöner-Technologie vorwärts gegangen ist, sind verschiedene Designanwendungen populär geworden. Viele weiche Kuppel-Hochtöner-Diaphragmen sind thermoformed aus dem Polyester-Film oder Seiden- oder Polyester-Stoff, der mit einem Polymer-Harz gesättigt worden ist. Harte Kuppel-Hochtöner werden gewöhnlich aus Aluminium, Aluminiummagnesium-Legierung oder Titan gemacht.

Hochtöner sind beabsichtigt, um ein elektrisches Signal in die mechanische Luftbewegung mit nichts Hinzugefügtem oder Abgezogenem umzuwandeln, aber der Prozess ist unvollständig, und wirkliche Hochtöner schließen Umtausche ein. Unter den Herausforderungen im Hochtöner-Design und der Fertigung sind: Versorgung entsprechender Dämpfung, um die Bewegung der Kuppel schnell aufzuhören, wenn das Signal endet; das Sicherstellen der Suspendierungslinearität, um hohe Produktion am niedrigen Ende seiner Frequenzreihe zu erlauben; das Sicherstellen der Freiheit vom Kontakt mit dem Magnet-Zusammenbau, das Halten der Kuppel haben im Mittelpunkt gestanden, als es sich bewegt; und die Versorgung entsprechender Macht, die behandelt, ohne übermäßige Masse hinzuzufügen.

Reihe

Viele Hochtöner werden entworfen, um Frequenzen so hoch wieder hervorzubringen, wie die obere Grenze des menschlichen Hörbereiches (normalerweise verzeichnet als 20 Kilohertz) oder CD (22 Kilohertz) Play-Back. Hochtöner mit einer größeren oberen Reihe sind für die Psychoacoustic-Prüfung, für die verlängerte Reihe Digitalaudio wie Super Audio-CD entworfen worden, die für Hi-Fi-Fans für Biologen beabsichtigt ist, die Forschung über die Tierantwort auf Töne, und für umgebende Tonanlagen in Zoos durchführen. Zierband-Hochtöner sind gemacht worden das kann 80 Kilohertz und sogar 100 Kilohertz wieder hervorbringen.

Kuppel-Materialien

Alle Kuppel-Materialien sind im Vorteil und Nachteile. Drei Eigenschaften-Entwerfer suchen in Kuppeln sind niedrige Masse, hohe Steifkeit und gute Dämpfung. Celestion waren die ersten Hersteller, um Kuppel-Hochtöner aus einem Metall, Kupfer zu fabrizieren. Heutzutage beeinträchtigen andere Metalle wie Aluminium, Titan, Magnesium und Beryllium, sowie verschieden davon, werden verwendet, sowohl leicht als auch steif, aber habend niedrig Dämpfung seiend; ihre widerhallenden Weisen kommen über 20 Kilohertz vor. Exotischere Materialien, wie synthetischer Diamant, werden auch für ihre äußerste Steifkeit verwendet. Polyäthylen terephthalate Film und gewebte Seide erträgt weniger Klingeln, aber ist nicht fast als steif, der ihre sehr hohe Frequenzproduktion beschränken kann.

Im Allgemeinen stellen kleinere Kuppel-Hochtöner breitere Streuung des Tons an den höchsten Frequenzen zur Verfügung. Jedoch haben kleinere Kuppel-Hochtöner weniger ausstrahlendes Gebiet, das ihre Produktion am niedrigeren Ende ihrer Reihe beschränkt; und sie haben kleinere Stimmenrollen, die ihre gesamte Macht-Produktion beschränken.

Eisenflüssigkeit

Eisenflüssigkeit ist eine Suspendierung von sehr kleinen (normalerweise 10 nm) Eisenoxid magnetische Partikeln in einer sehr niedrigen Flüchtigkeitsflüssigkeit, normalerweise einem synthetischen Öl. Eine breite Reihe der Viskosität und magnetischen Dichte-Varianten erlaubt Entwerfern, Dämpfung, das Abkühlen oder beide hinzuzufügen. Eisenflüssigkeit hilft auch im Zentrieren der Stimmenrolle in der magnetischen Lücke, Verzerrung reduzierend. Die Flüssigkeit wird normalerweise in die magnetische Lücke eingespritzt und wird im Platz durch das starke magnetische Feld gehalten. Wenn ein Hochtöner Hochmacht-Niveaus unterworfen worden ist, kommt etwas Verdickung der Eisenflüssigkeit vor, weil ein Teil der Transportunternehmen-Flüssigkeit verdampft. In äußersten Fällen kann das die gesunde Qualität und das Produktionsniveau eines Hochtöners erniedrigen, und die Flüssigkeit muss entfernt werden, und neue Flüssigkeit installiert.

Gesunde Berufsanwendungen

Hochtöner, die für die gesunde Verstärkung und Musikinstrument-Anwendungen entworfen sind, sind hohen Treue-Hochtönern weit gehend ähnlich, obwohl sie gewöhnlich als Hochtöner, aber als "hohe Frequenzfahrer" nicht gekennzeichnet werden. Schlüsseldesignvoraussetzungsunterschiede sind: Mountings hat für das wiederholte Verschiffen und Berühren gebaut, Fahrer sind häufig zu Hornstrukturen gestiegen, um für höhere Geräuschpegel und größere Kontrolle der Schalldispersion und robustere Stimmenrollen zu sorgen, um den höheren normalerweise gestoßenen Macht-Niveaus zu widerstehen. Hohe Frequenzfahrer in PAPA-Hörnern werden häufig "Kompressionsfahrer" von der Weise der akustischen Kopplung zwischen dem Fahrer-Diaphragma und dem Hornhals genannt.

Verschiedene Materialien werden im Aufbau des Kompressionsfahrers Diaphragmen einschließlich des Titans, Aluminiums, phenolic gesättigter Stoff, polyimide und LIEBLINGS-Film, jeder verwendet, seine eigenen Eigenschaften habend. Das Diaphragma wird an eine Stimmenrolle ehemalig, normalerweise gemacht von einem verschiedenen Material von der Kuppel geklebt, da es mit Hitze fertig werden muss ohne zu reißen oder bedeutende dimensionale Änderung. Film von Polyimide, Nomex und Glasfiber sind für diese Anwendung populär. Die Suspendierung kann eine Verlängerung des Diaphragmas sein und wird an einen steigenden Ring geklebt, der eine Rinne, über das Auffinden von Nadeln einbauen, oder mit Maschinenschrauben befestigt werden kann. Das Diaphragma wird allgemein wie eine umgekehrte Kuppel gestaltet, und Lasten in eine Reihe von verjüngten Kanälen in einer Hauptstruktur haben einen 'Phase-Stecker' genannt, der die Pfad-Länge zwischen verschiedenen Gebieten des Diaphragmas und des Hornhalses gleichmacht, akustische Annullierungen zwischen verschiedenen Punkten auf der Diaphragma-Oberfläche verhindernd. Die Phase steckt Ausgänge in eine verjüngte Tube ein, die den Anfang des Hornes selbst bildet. Dieser langsam dehnbare Hals innerhalb des Fahrers wird im Hornaufflackern fortgesetzt. Das Hornaufflackern kontrolliert das Einschluss-Muster oder directivity, und als ein akustischer Transformator, fügt Gewinn hinzu. Berufshorn- und Kompressionsfahrer Kombination hat eine Produktionsempfindlichkeit zwischen 105 und 112dB/watt/meter. Das ist wesentlich effizienter (und zu einer kleinen Stimmenrolle weniger thermisch gefährlich und ehemalig) als anderer Hochtöner-Aufbau.

Typen von Hochtönern

Kegel-Hochtöner

Kegel-Hochtöner haben dasselbe grundlegende Design und Form wie ein Tieftonlautsprecher mit Optimierungen, um an höheren Frequenzen zu funktionieren. Die Optimierungen sind gewöhnlich:

• ein sehr kleiner und leichter Kegel, so kann es sich schnell bewegen;
• Kegel-Materialien, die für die Steifkeit (z.B, keramische Kegel in der Linie eines Herstellers), oder gute Dämpfungseigenschaften (z.B, Seide oder angestrichener Stoff) oder beide gewählt sind;
• die Suspendierung (oder Spinne) ist steifer als für andere Fahrer — weniger Flexibilität ist für die hohe Frequenzfortpflanzung erforderlich;
• kleine Stimmenrollen (3/4 Zoll ist typisch), und leichte (dünne) Leitung, die auch dem Hochtöner-Kegel hilft, sich schnell zu bewegen.

Kegel-Hochtöner sind relativ preiswert, aber haben die Streuungseigenschaften von Kuppeln nicht. So werden sie in niedrigen Kostenanwendungen wie Fabrikautosprecher, Bord Stereosysteme und Boom-Kästen alltäglich gesehen. Kegel-Hochtöner können auch in älteren Stereohi-Fisystemsprechern entworfen und verfertigt vor dem Advent des Kuppel-Hochtöners gefunden werden. Sie sind jetzt ein seltener Anblick im modernen Hi-Figebrauch.

Kuppel-Hochtöner

Ein Kuppel-Hochtöner wird durch die Befestigung einer Stimmenrolle einer Kuppel gebaut (gemacht aus gewebtem Stoff, dünnem Metall oder anderem passendem Material), der dem Magnet oder dem Spitzenteller über eine niedrige Gehorsam-Suspendierung beigefügt wird. Diese Hochtöner haben normalerweise keinen Rahmen oder Korb, aber einen einfachen dem Magnet-Zusammenbau beigefügten Vorderteller. Kuppel-Hochtöner werden durch ihr Stimmenrolle-Diameter und Reihe von 19 Mm (0.75 in), durch 38 Mm (1.5 in) kategorisiert. Die überwältigende Mehrheit von in Hi-Fisprechern jetzt verwendeten Kuppel-Hochtönern ist 25 Mm (1 in) im Durchmesser.

Eine Schwankung ist der Ringheizkörper, in dem die 'Suspendierung' des Kegels oder der Kuppel das ausstrahlende Hauptelement wird. Diese Hochtöner haben verschiedene directivity Eigenschaften wenn im Vergleich zu Standardkuppel-Hochtönern.

Piezohochtöner

Ein Piezo-(oder piezoelektrisch) Hochtöner enthält einen piezoelektrischen mit einem mechanischen Diaphragma verbundenen Kristall. Ein Audiosignal wird auf den Kristall angewandt, der durch das Biegen im Verhältnis zur Stromspannung antwortet, die über die Oberflächen von Kristall, so das Umwandeln der elektrischen Energie in den mechanischen angewandt ist. Die Konvertierung von elektrischen Pulsen zu mechanischen Vibrationen und die Konvertierung von zurückgegebenen mechanischen Vibrationen zurück in die elektrische Energie sind die Basis für die Überschallprüfung. Das aktive Element ist das Herz des Wandlers, weil es die elektrische Energie zur akustischen Energie, und umgekehrt umwandelt. Das aktive Element ist grundsätzlich ein Stück des polarisierten Materials (d. h. einige Teile des Moleküls werden positiv beladen, während andere Teile des Moleküls negativ beladen werden) mit zwei seiner entgegengesetzten Gesichter beigefügten Elektroden. Wenn ein elektrisches Feld über das Material angewandt wird, werden die polarisierten Moleküle auf das elektrische Feld ausrichten, auf veranlasste Dipole innerhalb der molekularen oder kristallenen Struktur des Materials hinauslaufend. Diese Anordnung von Molekülen wird das Material veranlassen, Dimensionen zu ändern. Dieses Phänomen ist als electrostriction bekannt. Außerdem wird ein dauerhaft polarisiertes Material wie Quarz (SiO2) oder Barium titanate (BaTiO3) ein elektrisches Feld erzeugen, wenn das Material Dimensionen infolge einer auferlegten mechanischen Kraft ändert. Dieses Phänomen ist als die piezoelektrische Wirkung bekannt.

Zierband-Hochtöner

Ein Zierband-Hochtöner verwendet ein sehr dünnes Diaphragma (häufig Aluminiums, oder vielleicht metalized Plastikfilm), der eine planare Rolle unterstützt, die oft durch die Absetzung des Aluminiumdampfs gemacht ist, der in einem starken magnetischen Feld (normalerweise aufgehoben ist, zur Verfügung gestellt durch Neodym-Magnete), um hohe Frequenzen wieder hervorzubringen. Die Entwicklung von Zierband-Hochtönern ist mehr oder weniger der Entwicklung von Zierband-Mikrofonen gefolgt. Das Zierband ist des sehr leichten Materials und so fähig zur sehr hohen Beschleunigung und hat hohe Frequenzantwort erweitert. Zierbänder sind der hohen Produktion traditionell unfähig gewesen (große Magnet-Lücken, die zu schlechter magnetischer Kopplung führen, ist der Hauptgrund). Aber höhere Macht-Versionen von Zierband-Hochtönern werden in in großem Umfang gesunden Verstärkungslinienreihe-Systemen üblich, die Zuschauern von Tausenden dienen können. Sie sind in diesen Anwendungen seitdem attraktiv fast alle Zierband-Hochtöner stellen von Natur aus nützliche Richtungseigenschaften, mit der sehr breiten horizontalen Streuung (Einschluss) und sehr dichte vertikale Streuung aus. Diese Fahrer können vertikal leicht aufgeschobert werden, eine hohe Frequenzlinienreihe bauend, die hohe gesunde Druck-Niveaus viel weiter weg von den Sprecher-Positionen erzeugt, als herkömmliche Hochtöner tun.

Planar-magnetischer Hochtöner

Einige Lautsprecher-Entwerfer verwenden einen planar-magnetischen Hochtöner, manchmal genannt ein Quasizierband. Planare magnetische Hochtöner sind allgemein weniger teuer als wahre Zierband-Hochtöner, aber sind nicht genau gleichwertig, weil ein Metallfolie-Zierband leichter ist, als das Diaphragma in einem planaren magnetischen Hochtöner und den magnetischen Strukturen verschieden ist. Gewöhnlich wird ein dünnes Stück des LIEBLINGS-Films oder Plastiks mit einer Stimmenrolle-Leitung, die zahlreiche Zeiten vertikal auf dem Material führt, verwendet. Die Magnet-Struktur ist weniger teuer als für Zierband-Hochtöner.

Elektrostatischer Hochtöner

Ein elektrostatischer Hochtöner funktioniert auf denselben Grundsätzen wie eine volle Reihe der elektrostatische Sprecher oder ein Paar von elektrostatischen Kopfhörern. Dieser Typ des Sprechers verwendet ein dünnes Diaphragma (allgemein plastischer und normalerweise LIEBLINGS-Film) mit einem dünnen leitenden Überzug, der zwischen zwei Schirmen aufgehoben ist, oder hat Metallplatten, gekennzeichnet als Statoren perforiert.

Die Produktion des Fahrverstärkers wird auf die Vorwahl eines Anstieg-Transformators mit einem Zentrum-geklopften sekundären, und eine sehr Hochspannung angewandt — mehrere hundert zu mehreren tausend Volt — werden zwischen dem Zentrum-Klaps des Transformators und dem Diaphragma angewandt. Die Elektrostatik dieses Typs schließt notwendigerweise eine Hochspannungsmacht-Versorgung ein, um die verwendete Hochspannung zur Verfügung zu stellen. Die Statoren werden mit den restlichen Terminals des Transformators verbunden. Wenn ein Audiosignal auf die Vorwahl des Transformators angewandt wird, werden die Statoren 180 gegenphasige Grade elektrisch gesteuert, abwechselnd anziehend und das Diaphragma zurücktreibend.

Eine ungewöhnliche Weise, einen elektrostatischen Sprecher ohne einen Transformator zu steuern, soll die Teller eines Vakuumtube-Verstärkers des Stoß-Ziehens direkt zu den Statoren und der Hochspannungsversorgung zwischen dem Diaphragma und Boden verbinden.

Elektrostatik hat gleiche Ordnung harmonische Verzerrung wegen ihres Designs des Stoß-Ziehens reduziert. Sie haben auch minimale Phase-Verzerrung. Das Design ist (das ursprüngliche Patent-Datum zu den 1930er Jahren) ziemlich alt, aber besetzt ein sehr kleines Segment des Marktes wegen hoher Kosten, niedriger Leistungsfähigkeit, großer Größe für volle Reihe-Designs und Zerbrechlichkeit.

AMT Hochtöner

Der Luftbewegungstransformator-Hochtöner arbeitet durch das Stoßen von Luft rechtwinklig vom Plisseediaphragma. Sein Diaphragma ist die gefalteten Falten des Films (normalerweise LIEBLINGS-Film) um in einem starken magnetischen Feld gehaltene Aluminiumspreizen. In letzten Jahrzehnten hat ESS Kaliforniens eine Reihe von hybriden Lautsprechern mit solchen Hochtönern zusammen mit herkömmlichen Tieftonlautsprechern erzeugt, sie als Wandler von Heil nach ihrem Erfinder, Oskar Heil kennzeichnend. Sie sind zu beträchtlichen Produktionsniveaus fähig und sind eher kräftiger als Elektrostatik oder Zierbänder, aber haben ähnliche niedrige Masse bewegende Elemente.

Die meisten AMT aktuellen Fahrer im Gebrauch sind heute in der Leistungsfähigkeits- und Frequenzantwort auf die ursprünglichen Designs von Oskar Heil der 1970er Jahre ähnlich.

Hornhochtöner

Ein Hornhochtöner ist einige der obengenannten mit einer geflackerten oder Hornstruktur verbundenen Hochtöner. Hörner werden zu zwei Zwecken verwendet — um Streuung zu kontrollieren, und das Hochtöner-Diaphragma zur Luft für die höhere Leistungsfähigkeit zu verbinden. Der Hochtöner wird gewöhnlich in jedem Fall ein Kompressionsfahrer genannt und ist von allgemeineren Typen von Hochtönern ziemlich verschieden (sieh oben). Richtig verwendet verbessert ein Horn die Antwort außer Achse des Hochtöners durch das Steuern (d. h., das Reduzieren) der directivity des Hochtöners. Es kann auch die Leistungsfähigkeit des Hochtöners durch die Kopplung der relativ hohe akustische Scheinwiderstand des Fahrers zu je niedrigerer Scheinwiderstand der Luft verbessern. Das größere das Horn, desto tiefer die Frequenzen, an denen es arbeiten kann, da große Hörner Kopplung der Luft an niedrigeren Frequenzen zur Verfügung stellen. Es gibt verschiedene Typen von Hörnern einschließlich radialen und unveränderlichen directivity (CD). Hornhochtöner können eine 'etwas verschiedene' Schallunterschrift haben als einfache Kuppel-Hochtöner. Schlecht entworfene Hörner, oder hat unpassend Hörner hinübergegangen, haben Sie voraussagbare Probleme in der Genauigkeit ihrer Produktion und die Last, die sie dem Verstärker präsentieren. Vielleicht betroffen über das Image schlecht bestimmter Hörner verwenden einige Hersteller geladene Hochtöner des Hornes, aber vermeiden Sie, den Begriff zu gebrauchen. Ihre Euphemismen schließen "elliptische Öffnung" "Halbhorn" und "kontrollierter Directivity" ein. Das, ist dennoch, eine Form des Hornladens.

Plasma oder Hochtöner von Ion

Weil ionisiertes Benzin elektrisch beladen wird und so durch ein variables elektrisches Feld manipuliert werden kann, ist es möglich, einen kleinen Bereich von Plasma als ein Hochtöner zu verwenden. Solche Hochtöner werden einen "Plasma"-Hochtöner oder "Ion"-Hochtöner genannt. Sie sind komplizierter als andere Hochtöner (Plasmageneration ist in anderen Typen nicht erforderlich), aber bieten Sie den Vorteil an, dass das bewegende 'Diaphragma' optimal niedrige Masse, und so sehr antwortend auf den Signaleingang ist. Diese Typen von Hochtönern sind zur hohen Produktion, noch zu anderen nicht fähig als sehr hohe Frequenzfortpflanzung, und werden gewöhnlich so am Hals einer Hornstruktur verwendet, um verwendbare Produktionsniveaus zu führen. Ein Nachteil ist, dass der Plasmakreisbogen normalerweise Ozon, ein Giftgas in kleinen Mengen als ein Nebenprodukt erzeugt. Wegen dessen wurden Sprecher von Magnat "magnasphere" deutscher Herstellung vom Import bis die USA in den 1980er Jahren abgehalten. Siehe auch den Plasmasprecher.

In der Vergangenheit war der dominierende Lieferant DuKane in der Nähe von St Louis in den Vereinigten Staaten, der Ionovac gemacht hat; auch verkauft in einer Variante des Vereinigten Königreichs als Ionophane. Electro-stimmig hat ein Modell seit einer kurzen Zeit laut der Lizenz von DuKane gemacht. Diese frühen Modelle waren übertrieben und haben regelmäßigen Ersatz der Zelle verlangt, in der das Plasma erzeugt wurde (die Einheit von DuKane hat maschinell hergestellte Quarzzelle einer Präzision verwendet). Infolgedessen waren sie teure Einheiten im Vergleich mit anderen Designs. Diejenigen, die Ionovacs gehört haben berichten, dass, in einem vernünftig bestimmten Lautsprecher-System, die Höhen 'Luft-' und sehr ausführlich waren, obwohl hohe Produktion nicht möglich war.

In den 1980er Jahren hat der Sprecher von Plasmatronics auch einen Plasmahochtöner verwendet, obwohl der Hersteller im Geschäft sehr lange nicht geblieben ist und sehr wenige dieser komplizierten Einheiten verkauft wurden.

Siehe auch

• Der Sprecher des mittleren Bereichs
• Subwoofer
• Superhochtöner