:This-Artikel ist über einen Lautsprecher-Fahrer. Für anderen Gebrauch, sieh Tieftonlautsprecher (Begriffserklärung)

Tieftonlautsprecher ist der Begriff, der allgemein für einen Lautsprecher-Treiber gebraucht ist, der entworfen ist, um niedrige Frequenztöne normalerweise von ungefähr 40 Hertz bis zu ungefähr einem Kilohertz oder höher zu erzeugen. Der Name ist vom lautmalerischen englischen Wort für ein Rinde eines Hunds, "Einschlag" (im Gegensatz zum für Sprecher verwendeten Namen hat vorgehabt, Hochfrequenztöne, Hochtöner wieder hervorzubringen). Das allgemeinste Design für einen Tieftonlautsprecher ist der electrodynamic Fahrer, der normalerweise einen steifen Papierkegel verwendet, der durch eine Stimmenrolle gesteuert ist, die durch ein magnetisches Feld umgeben wird. Die Stimmenrolle wird durch Bindemittel dem Rücken des Sprecher-Kegels beigefügt. Die Stimmenrolle und der Magnet bilden einen geradlinigen elektrischen Motor. Wenn Strom durch die Stimmenrolle, die Rolle-Bewegungen in Bezug auf den Rahmen gemäß der Regel der linken Hand des Flamen fließt, die Rolle veranlassend, zu stoßen oder den Fahrer-Kegel auf eine kolbenähnliche Weise anzuziehen. Die resultierende Bewegung des Kegels schafft Schallwellen, als es sich in und bewegt.

An gewöhnlichen gesunden Druck-Niveaus (SPL) können die meisten Menschen unten zu ungefähr 20 Hz hören. Tieftonlautsprecher werden allgemein verwendet, um die niedrigsten Oktaven der Frequenzreihe des Systems zu bedecken. In Zweiwegelautsprecher-Systemen sind die Treiber, die die niedrigeren Frequenzen behandeln, auch verpflichtet, einen wesentlichen Teil des des mittleren Bereichs, häufig nicht weniger als 1000 oder 2000-Hz zu bedecken; solche Fahrer sind allgemein genannte Mitte Tieftonlautsprecher. Seit den 1990er Jahren ist ein Typ des Tieftonlautsprechers (genannter Subwoofer), der für sehr niedrige Frequenzen entworfen wird, gekommen, um in Haustheatersystemen und PAPA-Systemen allgemein verwendet zu werden, um die Bassantwort zu vermehren; sie behandeln gewöhnlich die sehr niedrigsten zwei oder drei Oktaven (d. h., von mindestens 20 zu vielleicht 80 oder 120 Hz).

Tieftonlautsprecher-Design

Gutes Tieftonlautsprecher-Design verlangt effektiv das Umwandeln eines niedrigen Frequenzverstärker-Signals zur mechanischen Luftbewegung mit der hohen Treue und annehmbaren Leistungsfähigkeit, und wird sowohl geholfen und durch die Notwendigkeit kompliziert, eine Lautsprecher-Einschließung zu verwenden, um die Kegel-Bewegung zur Luft zu verbinden. Wenn getan, so, werden viele der anderen Probleme des Tieftonlautsprecher-Designs (zum Beispiel, geradlinige Ausflugsvoraussetzungen) reduziert.

In den meisten Fällen müssen der Tieftonlautsprecher und seine Einschließung entworfen werden, um zusammenzuarbeiten. Gewöhnlich wird die Einschließung entworfen, um den Eigenschaften des Sprechers anzupassen, oder Sprecher haben verwendet. Die Größe der Einschließung ist eine Funktion der längsten Wellenlängen (niedrigste Frequenzen), um wieder hervorgebracht zu werden, und die Tieftonlautsprecher-Einschließung ist viel größer als erforderlich für hohe Frequenzen des mittleren Bereichs.

Ein Überkreuzungsnetz, entweder passiv oder aktiv, filtert das Band von Frequenzen, die durch den Tieftonlautsprecher und die anderen Sprecher zu behandeln sind. Normalerweise, wie man erwartet, wandeln die Überkreuzung und das Sprecher-System, einschließlich des Tieftonlautsprechers, das elektrische Signal um, das durch den Verstärker einem akustischen Signal der identischen Wellenform ohne andere Wechselwirkung zwischen dem Verstärker und den Sprechern geliefert ist, obwohl manchmal der Verstärker und die Sprecher zusammen mit den Sprechern entworfen werden, die Verzerrung korrigierendes negatives Feed-Back dem Verstärker liefern.

Es gibt viele Herausforderungen im Tieftonlautsprecher-Design und der Fertigung. Die meisten sind mit dem Steuern der Bewegung des Kegels verbunden, so wird das elektrische Signal zur Stimmenrolle des Tieftonlautsprechers durch die durch die Bewegung des Kegels erzeugten Schallwellen treu wieder hervorgebracht. Probleme schließen Dämpfung des Kegels sauber ohne hörbare Verzerrung ein, so dass es nicht fortsetzt, sich zu bewegen, das Klingeln verursachend, wenn das sofortige Eingangssignal zur Null jeder Zyklus und das Handhaben hoher Ausflüge (gewöhnlich erforderlich fällt, laute Töne wieder hervorzubringen), mit der niedrigen Verzerrung. Es gibt auch Herausforderungen im Präsentieren dem Verstärker ein elektrischer Scheinwiderstand, der an allen Frequenzen ungefähr unveränderlich ist.

Eine frühe Version des jetzt weit verwendeten Bassreflexkabinettsdesigns wurde von Albert L. Thuras von Glockenlaboratorien 1932 patentiert. Frühere Sprecher-Systemdesigns haben wenig Aufmerksamkeit dem Steigen und der Einschließung des Fahrers geschenkt, und die längste Wellenlänge (niedrigste Frequenz) behandelt wurde durch die Kürze der Entfernung beschränkt das unerwünschte gegenphasige Signal vom Rücken des Fahrers musste vor dem Erreichen und Stören des gewollten Signals von der Vorderseite reisen. A. Neville Thiele in Australien, und später Richard H. Small (wer unterrichtet hat und wirklich Arbeit in Australien, Englands und der Vereinigten Staaten entworfen hat), hat zuerst umfassend elektronische Filtertheorie an das Design von Lautsprecher-Einschließungen besonders an den niedrigen durch Tieftonlautsprecher behandelten Frequenzen angepasst. Das war ein sehr beträchtlicher Fortschritt in der Praxis des Tieftonlautsprecher-Subsystem-Designs, und wird jetzt fast von Systementwerfern, wenn anwendbar, allgemein verwendet, obwohl die T/S-Annäherung für einige Typen der Einschließung nicht völlig gilt.

Um zu verwenden, was als Thiele/Small bekannt ist (hat manchmal T/S genannt), Designtechniken muss ein Tieftonlautsprecher zuerst sorgfältig gemessen werden, um seine elektrischen, magnetischen und mechanischen Eigenschaften zu charakterisieren; diese sind als die Thiele/Small Rahmen insgesamt bekannt. Sie werden jetzt in die Spezifizierungsplatten für die meisten Tieftonlautsprecher-Fahrer der höheren Qualität allgemein eingeschlossen; nicht alle sind natürlich, und jedenfalls sorgfältig gemessen worden, spezifische Fahrer können sich vom Durchschnitt geführt erzeugt ändern. Außerdem können sich einige dieser Rahmen während einer Lebenszeit eines Fahrers (besonders während seiner ersten paar Stunden oder Tage des Gebrauches) ändern, und so sollten diese Rahmen wirklich nach einer passenden Brandwunde - in der Periode gemessen werden, um am besten das Einschließungsdesign zum Fahrer zu vergleichen, der wirklich wird verwendet. Das kompliziert Herstellung.

Resonanzfrequenz ist ein wichtiger Parameter, und wird durch eine Kombination des Gehorsams (d. h., Flexibilität) von der Kegel-Suspendierung und durch die Masse der bewegenden Teile des Sprechers (der Kegel, die Stimmenrolle, die Staub-Kappe und etwas von der Suspendierung) bestimmt. Wenn die Resonanzfrequenz des Fahrers mit den magnetischen Motoreigenschaften, den elektrischen Eigenschaften des Fahrers und der akustischen durch die Einschließung zur Verfügung gestellten Umgebung verbunden wird, wird es eine zusammenhängende aber verschiedene Klangfülle-Eigenschaft, dieses des Lautsprecher-Systems als Ganzes geben. Als Faustregel, je tiefer die Resonanzfrequenz des Systems, desto tiefer die Frequenz, die durch das Sprecher-System für ein gegebenes Niveau der Verzerrung reproduzierbar ist. Die Resonanzfrequenz des Fahrers wird gewöhnlich in seiner Spezifizierungsplatte als F verzeichnet.

Alle Tieftonlautsprecher haben elektrische und mechanische Eigenschaften, die sehr stark die richtige Größe der Einschließung eines gegebenen Typs (z.B, gesiegelten, zurückgebogenen Basseinschließung, "unendliches Leitblech", usw.) für eine gegebene Leistung und Leistungsfähigkeit beeinflussen. Es gibt einen Umtausch zwischen der gesiegelten Einschließungsgröße, Systemklangfülle und Macht-Leistungsfähigkeit; für einen gegebenen Fahrer, der zwei dieser Mengen angibt, bestimmt das dritte. Das ist als das Eisengesetz von Hoffman bekannt (Hoffman ist der H in KLH). Ähnliche Beziehungen gelten für andere Typen der Einschließung. Da Hochleistungshalbleiterverstärker verfügbar sind, soll ein allgemeiner Umtausch Leistungsfähigkeit opfern und eine relativ kleine Einschließung erzeugen, die dazu fähig ist, niedrige Frequenzen wieder hervorzubringen, aber viel Macht zu verlangen; in den Tagen von Vakuumtube-Verstärkern 35W war Verstärker groß und teuer, und groß, effizient, Einschließungen wurden öfter verwendet.

Es gibt mehrere Computerprogramme, beide offene Quelle und Eigentums-, die die komplizierten T/S Berechnungen durchführen.

Aktive Lautsprecher

1965 hat Sennheiser Electronics die Philharmonische Tonanlage eingeführt, die Elektronik verwendet hat, um einige der Probleme zu überwinden, denen gewöhnliche Tieftonlautsprecher-Subsysteme gegenüberstehen. Sie haben einen Bewegungssensor zum Tieftonlautsprecher hinzugefügt, und haben das Signal entsprechend seiner wirklichen Bewegung zum Feed-Back als ein Kontrolleingang zu einem besonders bestimmten Verstärker verwendet. Wenn sorgfältig getan, kann das Leistung verbessern (sowohl in 'der Beengtheit', als auch Erweiterung der niedrigen Frequenzleistung) beträchtlich auf Kosten der Flexibilität (werden der Verstärker und der Sprecher zusammen dauerhaft gebunden), und kosten. In den Vereinigten Staaten hat L W Erath, ein Erdölindustrie-Ingenieur, eine Linie von hohen Endsprechern entlang vollkommen den gleichen Linien eingeführt.

Da Elektronik-Kosten abgenommen haben, ist es üblich geworden, um Tieftonlautsprecher in billigen 'Musik-Systemen', Boom-Kästen oder sogar Autoaudiosystemen sensorausgestattet zu haben. Das wird gewöhnlich in einem Versuch getan, Leistung von billigen oder Treibern unter Normalgröße im Leichtgewichtler oder den schlecht entworfenen Einschließungen besser zu werden. Diese Annäherung präsentiert Schwierigkeiten als nicht die ganze Verzerrung kann mit Servotechniken beseitigt werden, und eine schlecht bestimmte Einschließung kann die Vorteile jedes Versuchs der elektronischen Korrektur überschwemmen.

Gleichgemachte Lautsprecher

Weil die Eigenschaften eines Lautsprechers, und in einem beträchtlichen vorausgesagten Ausmaß gemessen werden können, ist es möglich, spezielles Schaltsystem zu entwerfen, das etwas die Mängel an einem Sprecher-System ersetzt.

Gleichungstechniken werden im grössten Teil öffentlichen Adresse und gesunden Verstärkungsanwendungen verwendet. Hier ist das Problem nicht in erster Linie Hi-Fifortpflanzung, aber das Handhaben der akustischen Umgebung. In diesem Fall muss die Gleichung individuell angepasst werden, um die besonderen Eigenschaften der Lautsprecher-Systeme verwendet und das Zimmer zu vergleichen, in dem sie verwendet werden.

Durchscheinende Digitalüberkreuzung und Gleichung

Computertechniken, in besonderen DSP Techniken machen möglich eine höhere Präzisionsüberkreuzungstechnik. Durch das Verwenden der TANNE und anderen Digitaltechniken können die Überkreuzungen für einen bi-amped oder tri-amped System mit einer Präzision vollbracht werden, die mit analogen Filtern nicht möglich ist, entweder passiv ist oder aktiv ist. Außerdem können viele Fahrer-Besonderheiten (unten zu und einschließlich individueller Abweichungen) zur gleichen Zeit mit denselben Techniken behoben werden. Einer von Klein und den neuen Designs von Hummel wird mit diesen Techniken durchgeführt. Wegen der komplizierten und fortgeschrittenen beteiligten Techniken wird diese Annäherung kaum in tiefer der Kostenausrüstung für einige Zeit verwendet, um zu kommen.

Kegel-Materialien

Alle Kegel-Materialien sind im Vorteil und Nachteile. Die drei Haupteigenschaften-Entwerfer suchen in Kegeln sind leichtes Gewicht, Steifkeit, und fehlen der Färbung (wegen der Abwesenheit des Klingelns). Exotische Materialien wie Kevlar und Magnesium sind leicht und steif, aber können klingelnde Probleme, abhängig von ihrer Herstellung und Design haben. Materialien wie Papier (einschließlich Kunstdruckpapier-Kegel) und verschiedene Polymer werden allgemein weniger klingeln als Metalldiaphragmen, aber können schwerer sein und nicht als steif. Es hat gute und schlechte mit jedem Typ des Kegel-Materials gemachte Tieftonlautsprecher gegeben. Fast jede Art des Materials ist für Kegel, von fibreglass und Bambus-Fasern zur ausgebreiteten Aluminiumwaffeltafel des belegten Butterbrots materielle und Glimmerschiefer-geladene Plastikkegel verwendet worden.

Rahmendesign

Der Rahmen oder Korb, ist die Struktur, die den Kegel, die Stimmenrolle und den Magnet in der richtigen Anordnung hält. Da die Stimmenrolle-Lücke ziemlich schmal ist (Abfertigungen sind normalerweise in den niedrigen Tausendsteln eines Zoll), Starrheit ist wichtig, um zu verhindern, der Stimmenrolle gegen die Magnet-Struktur in der Lücke zu reiben und auch fremde Bewegungen zu vermeiden. Es gibt zwei Hauptmetallrahmentypen, gestampft und Wurf. Gestampfte Körbe (gewöhnlich Stahls) sind eine tiefer gekostete Annäherung. Der Nachteil dieses Typs des Rahmens ist, dass der Korb beugen kann, wenn der Sprecher an Großserien gesteuert wird, dorthin Widerstand gegen das Verbiegen nur in bestimmten Richtungen seiend. Wurf-Körbe sind teurer, aber sind gewöhnlich in allen Richtungen starrer, haben bessere Dämpfung (ihre eigene Klangfülle reduzierend), können mehr komplizierte Gestalten haben, und sind deshalb gewöhnlich das bevorzugte für höhere Qualitätsfahrer.

Das Macht-Berühren

Eine wichtige Tieftonlautsprecher-Spezifizierung ist seine Macht-Schätzung, der Betrag der Macht, die der Tieftonlautsprecher ohne Schaden behandeln kann. Die Schätzung der elektrischen Leistung wird nicht leicht charakterisiert, und viele Hersteller zitieren Maximaleinschaltquoten erreichbar nur seit sehr kurzen Momenten ohne Schaden. Tieftonlautsprecher-Macht-Einschaltquoten werden wichtig, wenn der Sprecher zu Extremen gestoßen wird: Anwendungen, die hohe Produktion, Verstärker-Überlastungsbedingungen, ungewöhnliche Signale (d. h., nichtmusikalische), sehr niedrige Frequenzen verlangen, an denen die Einschließung wenig oder kein akustisches Laden zur Verfügung stellt (und also wird es maximalen Kegel-Ausflug geben), oder Verstärker-Misserfolg. In Großseriensituationen, eine Stimmenrolle eines Tieftonlautsprechers wird anheizen, seinen Widerstand vergrößern, "Macht-Kompression", eine Bedingung verursachend, wo Produktion Macht-Niveau-Abnahmen, nachdem erweitert, hohe Macht-Tätigkeit erklingen lassen. Weitere Heizung kann die Stimmenrolle physisch verdrehen, das Schlurfen, shorting erwartet verursachend, Isolierungsverfall oder anderen elektrischen oder mechanischen Schaden anzuschließen. Plötzliche Impuls-Energie kann eine Abteilung der Stimmenrolle-Leitung schmelzen, einen offenen Stromkreis und einen toten Tieftonlautsprecher verursachend; das notwendige Niveau wird sich mit Fahrer-Eigenschaften ändern. In normalen hörenden Niveau-Musik-Anwendungen ist die Schätzung der elektrischen Leistung von Tieftonlautsprechern allgemein unwichtig; es bleibt wichtig für höhere Frequenzfahrer.

Es gibt vier Typen der Macht, die in Lautsprecher-Fahrern einschließlich Tieftonlautsprecher behandelt: Thermisch (Hitze), elektrisch (beide, die oben bedeckt sind), mechanisch, und akustisch. Die mechanische Macht-Berühren-Grenze wird erreicht, wenn sich Kegel-Ausflug bis zu seine maximale Grenze ausstreckt. Thermalmacht-Berühren-Grenzen können erreicht werden, wenn ziemlich hohe Macht-Niveaus zu einem Tieftonlautsprecher für den zu langen, selbst wenn gefüttert werden, mechanische Grenzen jederzeit nicht überschreitend. Der grösste Teil der auf die Stimmenrolle angewandten Energie wird zur Hitze umgewandelt, nicht gesund; die ganze Hitze wird zum Pol-Stück, dem Rest der Magnet-Struktur und dem Rahmen schließlich passiert. Von der Tieftonlautsprecher-Struktur wird die Hitze schließlich in die Umgebungsluft zerstreut. Einige Fahrer schließen Bestimmungen für das bessere Abkühlen (z.B, abreagierte Magnet-Pol-Stücke, gewidmete Hitzeleitungsstrukturen) ein, um vergrößerte Temperaturen der Rolle/Magnets/Rahmens während der Operation, besonders hoher Macht-Niveau-Bedingungen zu reduzieren. Wenn zu viel Macht auf die Stimmenrolle verglichen mit seiner Fähigkeit angewandt wird, Hitze zu verschütten, wird es schließlich eine maximale sichere Temperatur überschreiten. Bindemittel können schmelzen, die ehemalige Stimmenrolle kann schmelzen oder verdrehen, oder die Isolierung, die die Stimme trennt, rollt sich zusammen windings kann scheitern. Jedes dieser Ereignisse wird den Tieftonlautsprecher vielleicht außer der Brauchbarkeit beschädigen.

Das akustische Macht-Berühren ist direkt mit dem Fahrer und der Einschließungsleistungsfähigkeit verbunden. Einige Kombinationen sind viel effizienter, so können sie viel mehr angewandte Macht behandeln als weniger effiziente Kombinationen. Energieeingang, der als Ton ausgestrahlt wird, trägt zu Stimmenrolle-Heizung nicht bei. Also, als Faustregel wird eine Stimmenrolle in einer Magnet-Struktur im Stande sein, mehr angewandte Macht sicher zu behandeln, wenn die zusammenarbeitenden Systembestandteile beim Schaffen gesunder Produktion effizienter sind.

Öffentliche Adresse (PA) und Instrument-Anwendungen

Tieftonlautsprecher, die für die öffentliche Lautsprecheranlage (PAPA) und Instrument-Verstärker-Anwendungen entworfen sind, sind im Make-Up Hausaudiotieftonlautsprechern ähnlich, außer dass sie schwerere Aufgabe sind. Gewöhnlich schließen Designabweichungen ein: Kabinette haben für das wiederholte Verschiffen und Berühren, größere Tieftonlautsprecher-Kegel gebaut, um höhere gesunde Druck-Niveaus zu berücksichtigen, robustere Stimme rollt sich zusammen, um höherer Macht und höherer Suspendierungssteifkeit zu widerstehen. Allgemein, wie man erwarten kann, scheitert ein in einer Anwendung des PAPAS/INSTRUMENTES verwendeter Haustieftonlautsprecher schneller als ein Tieftonlautsprecher des PAPAS/INSTRUMENTES. Andererseits, wenn Sie einen Tieftonlautsprecher des PAPAS/INSTRUMENTES in einer Hausaudioanwendung verwenden, wird es wahrscheinlich dieselbe Qualität der Leistung besonders an niedrigen Volumina nicht haben. Ein PAPA-Tieftonlautsprecher wird dieselbe hörbare hohe Treue nicht erzeugen, die die Absicht der hohen Qualität nach Hause Audio-erwartet jene Unterschiede ist.

PAPA-Systemtieftonlautsprecher haben normalerweise hohe Leistungsfähigkeit und hohe Macht-Umschlagskapazität. Der Handel von für die hohe Leistungsfähigkeit an angemessenen Kosten ist gewöhnlich relativ niedrige Ausflugsfähigkeit (d. h., Unfähigkeit, sich "in und" zu bewegen, so weit viele Haustieftonlautsprecher können), weil sie für große oder Hornreflexeinschließungen beabsichtigt sind. Sie sind auch gewöhnlich für die verlängerte niedrige Bassantwort seit der letzten Oktave der niedrigen Frequenzansprechzunahme-Größe und des Aufwandes beträchtlich ungeeignet, und ist immer unwirtschaftlicher, um an hohen Niveaus als in einer PAPA-Anwendung zu versuchen. Ein Hausstereotieftonlautsprecher, weil es an relativ niedrigen Volumina verwendet wird, kann im Stande sein, sehr niedrige Frequenzen zu behandeln. Wegen dessen wird den meisten PAPA-Tieftonlautsprechern nicht gut angepasst, um in der hohen Qualität hohe Treue Hausanwendungen und umgekehrt zu verwenden.

Frequenzreihen

An gewöhnlichen gesunden Druck-Niveaus (SPL) können die meisten Menschen unten zu ungefähr 20 Hz hören. Um die niedrigsten Töne genau wieder hervorzubringen, muss ein Tieftonlautsprecher oder Gruppe von Tieftonlautsprechern, ein passend großes Volumen von Luft bewegen; eine Aufgabe, die schwieriger an niedrigeren Frequenzen wird. Je größer der Treffpunkt, desto mehr die Tieftonlautsprecher-Bewegung lüften, wird versetzen müssen, um die erforderliche gesunde Macht an niedrigen Frequenzen zu erzeugen.

Siehe auch

• Volle Reihe
• Lautsprecher
• Lautsprecher-Einschließung
• Der Sprecher des mittleren Bereichs
• Subwoofer
• Superhochtöner
• Thiele/Small
• Hochtöner

Links

• HowStuffWorks: Sprecher