Bahkan seorang ibu rumah tangga pun tahu seperti apa bentuk speaker pada umumnya - Anda bahkan tidak perlu membaca majalah HI-Fi yang mengilap untuk ini. Di radio, di pusat musik, akhirnya di home theater – di mana pun kita melihat speaker desain tradisional. Kertas, polimer, Kevlar, aluminium, fiberglass (garis bawahi jika perlu) diffuser dan kubah melihat kita dari fasad speaker dengan ukuran berbeda. Bahan, bentuk, dan harga speaker bisa sangat bervariasi, namun prinsipnya sama di semua tempat. Semua kolom tipikal disebut sistem akustik (AS) radiasi langsung, di mana gelombang suara merambat ke arah pendengar. Prinsip ini telah diasah selama puluhan tahun dalam pengalaman desain, dan sebagian besar speaker di dunia dibuat berdasarkan prinsip ini - mulai dari boombox hingga speaker mewah kelas atas. Namun, ada varietas menarik lainnya - khususnya, yang mengeksploitasi gagasan suara segala arah, yang populer dalam dekade terakhir. Misalnya, yang disebut speaker counter-aperture.
Di sini saya benar-benar ingin menambahkan catatan patriotik: alat “akustik” dikembangkan dan dipatenkan di Rusia. Dan saat ini, beberapa paten telah diperoleh untuk pembuatan speaker counter-aperture. perusahaan asing, khususnya bahasa Italia Bolzano Villetri. Berarti counter-aperture "di depan": para pembicara di dalamnya “memandang” bukan ke arah pendengar, melainkan diarahkan secara vertikal dan koaksial satu sama lain. Speaker penghitung penuh (full counter speaker) mengandung driver dua kali lebih banyak dibandingkan speaker dua arah standar. Versi yang disederhanakan - setengah counter-aperture, seperti namanya, adalah "setengah" asimetris dari counter-aperture penuh, dan sebagai ganti blok atas speaker, pembagi gelombang suara khusus digunakan. Bagaimanapun, semua ini sangat mahal, tidak hanya untuk beberapa orang buatan sendiri, tetapi juga dalam produksi massal, jadi mengapa kesulitan seperti itu?
Tanpa membahas teknis, Anda sudah dapat melihat “ jam pasir“Simpulkan bahwa suara dari speaker semacam itu akan bersifat omnidireksional di hampir seluruh rentang suara, mulai dari bass “whooping” yang dalam hingga frekuensi tinggi yang “thumping”. Prinsip sederhana berlaku di sini, yang melekat pada emitor mana pun, terlepas dari apakah ia memancarkan gelombang suara atau elektromagnetik. Jika sumber-sumber getaran (dinamika) berjajar pada satu bidang, maka pada bidang tegak lurus radiasinya akan berarah lemah. Dalam "akustik" counter-aperture, speaker disusun secara vertikal - sesuai dengan itu, gelombang suara masuk pesawat horisontal ternyata hampir bulat, seperti lingkaran yang tersebar di air dari batu yang dilempar dari atas. Tentu saja, ada kehalusan di sini, tapi itulah arti umumnya.
Hal ini dilakukan agar pendengar yang berjalan di sekitar ruangan dapat mendengar suaranya sama di semua titik. Tidak perlu duduk di tengah sofa pada "titik optimal segitiga stereo" dan juga mengundang gadis itu untuk mengikuti teladan Anda - kami menari untuk kesenangan kami sendiri, dan suara di seluruh ruangan sama kayanya. warna nada! Hal ini sulit dicapai dengan speaker yang dirancang secara tradisional. Semua orang tahu bahwa jika Anda menggunakan speaker biasa, frekuensi tinggi akan “menghilang” dan suaranya akan menjadi membosankan dan tidak menarik. “Akustik” dengan arah melingkar selalu memiliki karakter suara yang sangat tidak biasa. Persepsi terhadap rekaman musik yang familiar berubah drastis justru karena trik perambatan gelombang suara. Faktor utama disini adalah pengaruh ruangan. Biasanya, gelombang suara merambat dari speaker di sektor sudut terbatas, sehingga pengaruh ruangan minimal: suara berhasil mencapai telinga sebelum apa yang disebut komponen “difusi”, yang dipantulkan oleh dinding, bergabung dengannya. Seberapa kuatnya dapat dinilai dari pengalaman sederhana sehari-hari: bertepuk tangan di ruang tamu, yang akan direnovasi dalam dua hari. Dan kemudian bandingkan seperti apa suara di ruangan yang sama ketika furnitur dikeluarkan darinya... Setuju, “suara setelahnya” sangat berbeda! Inilah - yang secara ilmiah disebut gaung - itulah "makeweight" yang dicampurkan ke dalam suara speaker mana pun (tentu saja, jika tidak dipasang di lapangan terbuka). "Akustik" kontrapertur, berdasarkan desainnya, memberikan "tambahan" gema yang sangat mengesankan - menurut perkiraan pabrikan, hingga 80% informasi suara yang direproduksi oleh speaker tersebut sampai ke pendengar dalam bentuk pantulan. Dan hanya 20% yang berasal langsung dari pembicara. Omong-omong, sebagian besar suara yang kita dengar Kehidupan sehari-hari, justru berasal dari sumber yang tidak terarah - dan ini wajar.
Orang yang skeptis akan keberatan: “Bagaimana ini bisa terjadi, karena “akustik” counter-aperture mendistorsi informasi musik yang terkandung dalam rekaman!” Memang, dalam rekaman bagus apa pun - katakanlah, orkestra simfoni (belum lagi musik elektronik) - sudah ada "sendiri" gema, disebabkan oleh pantulan suara dari dinding ruang konser. Atau dicampur secara artifisial oleh sound engineer yang licik untuk membuatnya lebih menarik. Artinya, gaung awal ini, yang disebabkan oleh radiasi non-arah dari speaker counter-aperture, juga ditumpangkan pada “suara sisa” ruangan itu sendiri? Benar sekali.
Namun ada satu hal: dengan sumber segala arah, sifat gelombang suara langsung dan pantulan akan serupa - tidak seperti speaker tradisional. Speaker biasa terdengar "maju" sepenuhnya, "broadband", tetapi pada sudut tertentu terdengar membosankan dan terdistorsi. Hasilnya, suara langsung bisa sehalus yang diinginkan, tetapi pantulan yang “tumpul” akan merusaknya sepenuhnya. Menurut banyak pakar audio terkemuka, perbedaan warna nada gelombang suara langsung dan pantulan dari speaker merupakan salah satu faktor terpenting yang mempengaruhi Pengaruh negatif pada kualitas suara. Bagaimanapun, hasil tes subjektif dari “counter-aperture” membuat orang percaya pada niat pengembangnya. Suaranya sungguh menawan! Anda dapat membandingkannya dengan sensasi visual: seolah-olah, alih-alih cahaya terarah dari lampu sorot (speaker biasa), tanpa ampun menyoroti semua detail, Anda mendapati diri Anda berada di bawah sinar alami bintang asal kita. Dan tidak masalah apakah Anda melihat tali sepatu Anda secara detail atau tidak. Hal utama adalah Anda masuk lingkungan alami sebuah habitat.
Efek “non-arah” gelombang suara sangat jelas: duduk di depan sepasang speaker counter-aperture, Anda tidak akan pernah menebak arah speaker tersebut. Sepertinya ada jarak di antara keduanya, dan efeknya tetap ada meskipun Anda mendekati speaker atau, sebaliknya, berjalan di sekitar ruangan. Skeptisisme menghilang di depan mata kita: mungkin bagi sebagian orang, inilah suara yang telah Anda jalani sepanjang hidup Anda. 04-04-2006
Sebuah cerita rinci tentang yang terbaik sistem pengeras suara oh dan bagaimana menentukan pilihan untuk kebutuhan Anda
Untuk memahami dengan benar proses yang terjadi di dalam kotak di dinding tempat satu atau lebih speaker dipasang, Anda perlu membaca beberapa buku dengan cermat, yang masing-masing berisi lebih banyak rumus daripada keseluruhan kursus fisika sekolah. Saya tidak akan membahasnya secara mendalam, jadi materi ini tidak layak digunakan sebagai analisis atau panduan komprehensif untuk membangun speaker audiophile. Namun, saya sangat berharap ini akan membantu pecinta musik pemula (dan beberapa pecinta musik kronis juga) untuk menavigasi dengan benar berbagai solusi akustik, yang masing-masing, tentu saja, oleh pengembangnya disebut sebagai satu-satunya solusi yang benar.
Untuk beberapa waktu setelah penemuan pemancar elektrodinamik dengan diffuser berbentuk kerucut (oke, hanya dinamika) pada tahun 1924, rangka kayunya terutama berfungsi sebagai dekoratif dan pelindung. Dapat dimengerti - setelahnya selama bertahun-tahun mendengarkan rekaman melalui membran mika dan lonceng gramofon, suara perangkat baru dan tanpa modifikasi akustik apa pun tampak sekadar pendewaan eufoni.
Membran gramofon paling sering terbuat dari aluminium atau mika
Namun, teknologi perekaman dengan cepat meningkat dan menjadi jelas bahwa sangat sulit untuk mereproduksi rentang suara secara masuk akal dengan speaker yang hanya dipasang pada semacam dudukan. Faktanya adalah bahwa kepala dinamis, jika dibiarkan sendiri, berada dalam keadaan korsleting akustik. Artinya, gelombang dari permukaan depan dan belakang diffuser, yang dipancarkan, tentu saja, dalam antifase, saling tumpang tindih dengan mulus, yang paling menyedihkan mempengaruhi efisiensi operasi, dan terutama pada transmisi bass.
Omong-omong, dalam cerita ini saya paling sering berbicara tentang frekuensi rendah, karena reproduksinya adalah poin kunci dalam pengoperasian kabinet speaker mana pun. Karena pendeknya gelombang yang dipancarkan, driver HF tidak perlu berinteraksi dengan volume internal speaker sama sekali, dan seringkali terisolasi sepenuhnya dari volume tersebut.
Jiwa terbuka lebar
Cara termudah untuk memisahkan radiasi depan speaker dari belakang adalah dengan memasangnya pada pelindung sedekat mungkin ukuran lebih besar. Dari ide sederhana inilah lahirlah sistem akustik pertama, yaitu sebuah kotak dengan bukaan dinding belakang, karena untuk kekompakan bagian pinggir perisai diambil begitu saja dan ditekuk tegak lurus. Namun, dalam hal reproduksi bass, keberhasilan desain tersebut tidak terlalu mengesankan. Selain ketidaksempurnaan kasus, permasalahannya juga berada pada ukuran yang sangat kecil konsep modern selama suspensi diffuser. Untuk keluar dari situasi tersebut, digunakan speaker sebesar mungkin, yang mampu mengembangkan tekanan suara yang dapat diterima dengan amplitudo getaran yang kecil.
PureAudioProject Trio 15TB dengan driver LF 15" pada panel bambu tiga lapis
Meskipun desain seperti itu terkesan primitif, mereka juga memiliki beberapa kelebihan, dan sangat spesifik serta menarik sehingga penganut speaker terbuka tidak pernah punah hingga hari ini.
Pertama-tama, tidak adanya hambatan apa pun di jalur gelombang suara adalah cara terbaik untuk meningkatkan sensitivitas. Poin ini sangat berharga untuk amplifier tabung audiophile, terutama yang berujung tunggal atau tanpa ujung masukan. Penyebar kertas berdiameter besar bahkan dengan daya sekitar empat hingga lima watt mereka mampu menciptakan suara yang cukup mengesankan, dan pada saat yang sama sangat terbuka dan bebas.
Dengan ketinggian 1,2 m di dunia akustik terbuka, Jamo R907 terbilang nyaris kompak
Sedangkan untuk radiasi belakang, agar tidak menimbulkan distorsi pada suara langsung, radiasi tersebut harus sampai ke pendengar dengan penundaan yang nyata (lebih dari 12-15 ms) - dalam hal ini, pengaruhnya dirasakan sebagai sedikit gaung, hanya menambah udara ke suara dan memperluas ruang musik. Kehalusannya adalah bahwa untuk menciptakan “penundaan yang nyata” ini, tentu saja speaker harus ditempatkan pada jarak yang cukup jauh dari dinding. Selain itu, area panel depan yang luas dan ukuran driver bass yang mengesankan memiliki dampak yang sesuai pada dimensi keseluruhan speaker. Singkatnya, pemilik ruang tamu kecil dan bahkan menengah, jangan khawatir.
Omong-omong, kasus spesial sistem terbuka— akustik yang dibangun di atas pemancar elektrostatis. Hanya karena diafragma yang hampir tidak berbobot wilayah yang luas Selain semua keunggulan yang dijelaskan di atas, elektrostat menambahkan kemampuan untuk mentransmisikan kontras dinamis paling tajam sekalipun dengan hati-hati, dan karena kurangnya pemisahan sinyal di zona frekuensi menengah dan tinggi, elektrostat juga memiliki akurasi timbral yang patut ditiru.
Desain terbuka
Kelebihan: Speaker open-back kelas atas adalah cara terbaik untuk benar-benar menikmati mendengarkan speaker tube single-ended murni.
Kekurangan: Lebih baik segera lupakan bass kompresi yang gemuk. Seluruh jalur suara harus tunduk pada gagasan akustik terbuka, dan pembicaranya sendiri harus dipilih dari sejumlah proposal yang sangat terbatas.
Terkunci di dalam kotak
Dengan peningkatan daya dan peningkatan parameter amplifier, sensitivitas akustik ultra-tinggi tidak lagi menjadi batu sandungan utama, namun masalah respons frekuensi yang tidak merata, dan terutama reproduksi bass yang benar, menjadi lebih mendesak.
Sebuah langkah besar menuju kemajuan ke arah ini dibuat pada tahun 1954 oleh insinyur Amerika Edgar Vilchur. Dia mematenkan sistem akustik tipe tertutup, dan ini sama sekali bukan aksi seperti troll paten masa kini.
Permohonan paten Edgar Vilchur untuk speaker telah ditutup
Pada saat itu, refleks bass telah ditemukan dan, tentu saja, sebuah speaker juga telah dicoba pada kotak dengan bagian bawah lebih dari satu kali, tetapi tidak ada hasil yang baik. Karena elastisitas volume udara yang tertutup, sebagian besar energi diffuser perlu dihilangkan, atau badannya harus dibuat menjadi sangat besar untuk mengurangi gradien tekanan. Vilchur memutuskan untuk mengubah kejahatan menjadi kebaikan. Dia sangat mengurangi elastisitas suspensi, sehingga mengalihkan kendali pergerakan diffuser ke volume udara - pegas yang jauh lebih linier dan stabil daripada kerut atau cincin karet.
Dalam kotak tertutup, pergerakan diffuser dikendalikan oleh udara - tidak seperti kertas atau karet, diffuser tidak menua atau aus
Dengan cara ini, dimungkinkan tidak hanya untuk sepenuhnya menghilangkan korsleting akustik dan meningkatkan output pada frekuensi rendah, tetapi juga secara signifikan memuluskan respons frekuensi di seluruh panjangnya. Namun, ada satu hal kecil yang juga muncul. Ternyata redaman dengan volume udara tertutup menyebabkan peningkatan frekuensi resonansi sistem yang bergerak dan penurunan tajam dalam reproduksi frekuensi di bawah ambang batas ini. Untuk mengatasi masalah ini, perlu dilakukan peningkatan massa diffuser, yang secara logis menyebabkan penurunan sensitivitas. Ditambah lagi, penyerapan hampir setengah energi akustik di dalam “kotak hitam” turut berkontribusi pada pengurangan tekanan suara. Singkatnya, speaker jenis baru membutuhkan amplifier dengan daya yang cukup serius. Untungnya, saat itu mereka sudah ada.
Subwoofer SVS SB13-Ultra dengan desain akustik tertutup
Saat ini, desain tertutup banyak digunakan pada subwoofer, terutama pada subwoofer yang menuntut performa musik serius. Faktanya adalah bahwa untuk home theater, pengembangan energik pada bass terendah seringkali lebih penting daripada akurasi dinamis dan fase di seluruh rentang frekuensi rendah. Namun dengan menggabungkan kapal selam tertutup yang relatif kompak dengan satelit yang layak, Anda dapat memperoleh suara yang jauh lebih tepat - meskipun tidak diisi dengan bass super dalam, tetapi sangat cepat, terkumpul, dan jernih. Semua hal di atas juga dapat dikaitkan dengan speaker full-range, model “tertutup” yang kadang-kadang muncul di pasaran.
Kotak tertutup
Kelebihan: Kecepatan serangan yang patut dicontoh dan resolusi frekuensi rendah. Desain yang relatif kompak.
Kekurangan: Memerlukan cukup banyak penguat yang kuat. Bass ultra-dalam di ambang infrasonik sangat sulit dicapai.
Kasingnya adalah sebuah pipa
Cara lain untuk mengekang radiasi belakang anti-fase adalah inverter fase, yang dalam bahasa Rusia secara harfiah berarti “pembalikan fase”. Paling sering itu adalah tabung berongga yang dipasang di permukaan depan atau belakang rumahan. Prinsip pengoperasiannya jelas dari namanya dan sederhana: karena sulit dan tidak rasional untuk menghilangkan radiasi dari sisi belakang diffuser, maka perlu disinkronkan fase dengan gelombang depan dan digunakan untuk manfaat bagi pendengar.
Amplitudo dan fase pergerakan udara dalam inverter fase berubah tergantung pada frekuensi osilasi diffuser
Faktanya, pipa dengan udara adalah sistem osilasi independen yang menerima impuls dari pergerakan udara di dalam rumahan. Memiliki frekuensi resonansi yang sangat spesifik, refleks bass bekerja lebih efisien jika osilasi diffuser semakin dekat dengan frekuensi penyetelannya. Gelombang suara dengan frekuensi yang lebih tinggi tidak punya waktu untuk menggerakkan udara di dalam pipa, dan meskipun frekuensi yang lebih rendah memilikinya, semakin rendah frekuensinya, semakin besar pergeseran fase radiasi refleks bass, dan, karenanya, efisiensinya. Ketika rotasi fase mencapai 180 derajat, terowongan mulai meredam suara driver bass secara terus terang dan sangat efektif. Inilah yang menjelaskan penurunan tajam tekanan suara speaker di bawah frekuensi penyetelan refleks bass - 24 dB/okt.
Dalam perjuangan melawan nada turbulen, desainer refleks bass terus bereksperimen
Dalam kotak tertutup, pada frekuensi di bawah penurunan respons frekuensi resonansi jauh lebih halus - 12 dB/okt. Namun, tidak seperti kotak kosong, kotak dengan pipa di dinding sampingnya tidak memaksa desainer untuk melakukan apa pun untuk meminimalkan frekuensi resonansi dari speaker itu sendiri, yang cukup merepotkan dan mahal. Menyiapkan terowongan refleks bass jauh lebih mudah - cukup pilih volume internalnya. Namun, hal ini secara teori. Dalam praktiknya, seperti biasa, kesulitan yang tidak terduga muncul, misalnya pada tingkat volume yang tinggi, udara yang keluar dari lubang dapat mengeluarkan suara hampir seperti angin di cerobong kompor. Selain itu, inersia sistem sering kali menyebabkan penurunan kecepatan serangan dan penurunan artikulasi pada bass. Singkatnya, ruang lingkup eksperimen dan optimasi di hadapan para perancang sistem refleks bass sungguh luar biasa.
Refleks bass
Kelebihan: Respons frekuensi rendah yang energik, kemampuan mereproduksi bass yang paling dalam, relatif sederhana, dan biaya produksi yang rendah (dengan kompleksitas perhitungan yang cukup besar).
Kekurangan: Dalam sebagian besar implementasi, ini lebih rendah daripada kotak tertutup dalam hal kecepatan serangan dan kejelasan artikulasi.
Mari kita lakukan tanpa gulungan
Upaya untuk menghilangkan masalah genetik refleks bass, dan pada saat yang sama menghemat volume kabinet tanpa mengurangi kedalaman bass, memberi pengembang ide untuk mengganti pipa berongga dengan membran. didorong oleh getaran volume kerja udara yang sama. Sederhananya, driver frekuensi rendah lainnya dipasang di kotak tertutup, hanya saja tanpa magnet dan kumparan suara.
Radiator pasif bisa meningkat permukaan yang efektif diffuser dua kali, atau bahkan tiga kali, jika dipasang berpasangan dalam satu kolom
Desainnya disebut “radiator pasif”, yang seringkali tidak diterjemahkan dengan tepat dari bahasa Inggris sebagai “radiator pasif”. Berbeda dengan pipa subwoofer, diffuser pasif memakan banyak waktu lebih sedikit ruang dalam hal ini, ini tidak terlalu penting untuk lokasinya, dan selain itu, seperti udara di dalam kotak tertutup, meredam driver terdepan, memperlancar respons frekuensinya.
Subwoofer radiator pasif REL S/5. Pengemudi utama diarahkan ke lantai
Kelebihan lainnya adalah dengan bertambahnya luas permukaan yang memancar, untuk mencapai tekanan suara yang diinginkan, diperlukan amplitudo getaran yang lebih kecil, yang berarti bahwa konsekuensi pengoperasian suspensi nonlinier berkurang. Kedua diffuser berosilasi dalam fase, dan frekuensi resonansi membran bebas disesuaikan dengan menyesuaikan massa secara tepat—sebuah beban hanya direkatkan padanya.
Radiator pasif
Kelebihan: Bodi ringkas dengan kedalaman bass yang mengesankan. Kurangnya nada bass-refleks.
Kekurangan: Peningkatan massa elemen pemancar menyebabkan peningkatan distorsi transien dan respons impuls yang lebih lambat.
Keluar dari labirin
Akustik, dipersenjatai dengan refleks bass dan radiator pasif, mereproduksi bass yang dalam berkat resonator yang beroperasi melalui mediasi udara di dalam speaker. Namun, siapa bilang volume kolom tidak bisa berperan? pemancar frekuensi rendah sendiri? Tentu saja bisa, dan desain yang sesuai disebut labirin akustik. Intinya, ini adalah pandu gelombang dengan panjang setengah atau seperempat panjang gelombang yang direncanakan untuk mencapai resonansi sistem. Dengan kata lain, desainnya disesuaikan dengan batas bawah rentang frekuensi speaker. Tentu saja, menggunakan pandu gelombang dengan panjang gelombang penuh akan lebih efisien, tetapi untuk frekuensi, katakanlah, 30 Hz, panjangnya harus dibuat 11 meter.
Labirin akustik adalah desain favorit di kalangan ahli akustik DIY. Namun jika diinginkan, casing dengan bentuk paling rumit bisa dipesan yang sudah jadi
Untuk menyesuaikan struktur yang dua kali lebih kompak ke dalam kolom dengan dimensi yang wajar, partisi dipasang di rumahan untuk membentuk pandu gelombang melengkung paling kompak, persilangan kira-kira sama dengan luas diffuser.
Labirin berbeda dari refleks bass terutama karena suaranya yang kurang “resonansi” (yaitu, tidak ditekankan pada frekuensi tertentu). Kecepatan yang relatif rendah dan laminaritas pergerakan udara dalam pandu gelombang lebar mencegah terjadinya turbulensi, yang seperti kita ingat, menghasilkan nada tambahan yang tidak diinginkan. Selain itu, dalam hal ini pengemudi bebas dari kompresi, yang meningkatkan frekuensi resonansi, karena radiasi belakangnya hampir tidak menemui hambatan.
Skema untuk menghitung perumahan di dbdynamixaudio.com
Ada pendapat bahwa labirin akustik menciptakan lebih sedikit masalah dengan gelombang berdiri di dalam ruangan. Namun, dengan kesalahan perhitungan sekecil apa pun dalam pengembangan atau pembuatan, gelombang berdiri dapat muncul di pandu gelombang itu sendiri, yang, tidak seperti refleks bass, memiliki struktur resonansi yang jauh lebih kompleks.
Secara umum, harus dikatakan bahwa perhitungan yang kompeten dan penyempurnaan labirin akustik adalah proses yang sangat sulit dan memakan waktu. Oleh karena itu, case jenis ini jarang ditemukan, dan hanya pada speaker dengan tingkat harga yang sangat serius.
Labirin akustik
Kelebihan: Tidak hanya respon yang baik, tetapi juga akurasi nada bass yang tinggi.
Kekurangan: Dimensi yang serius, kompleksitas yang sangat tinggi (baca: biaya) untuk menciptakan struktur yang berfungsi dengan baik.
Hei, di feri!
Klakson adalah jenis desain akustik tertua dan mungkin paling provokatif. Kelihatannya keren, jika tidak mengejutkan, kedengarannya cerah, dan kadang-kadang... Dalam film-film lama, karakter kadang-kadang meneriakkan sesuatu ke corong satu sama lain, dan warna khas dari suara tersebut telah lama menjadi meme baik dalam musik maupun film. dunia.
Trio Akustik Avantgarde dengan rangkaian klakson Basshorn XD 2,25m
Tentu saja, akustik masa kini telah berpindah sangat jauh dari corong timah dengan pegangan, tetapi prinsip pengoperasiannya masih sama - klakson meningkatkan hambatan udara untuk koordinasi yang lebih baik dengan hambatan mekanis yang relatif tinggi dari sistem speaker bergerak. Dengan demikian, efisiensinya meningkat, dan pada saat yang sama arah radiasi yang jelas terbentuk. Berbeda dengan semua desain yang dijelaskan sebelumnya, klakson paling sering digunakan di bagian speaker frekuensi tinggi. Alasannya sederhana - penampangnya meningkat secara eksponensial, dan semakin rendah frekuensi yang direproduksi, semakin besar ukuran lubang keluaran - sudah pada 60 Hz diperlukan bel dengan diameter 1,8 m desain mengerikan seperti itu lebih cocok untuk konser stadion, yang memang dapat ditemukan secara berkala.
Kartu truf utama penganut pemutaran klakson adalah bahwa amplifikasi akustik memungkinkan, untuk keluaran suara tertentu, mengurangi guratan membran, dan karenanya meningkatkan sensitivitas dan meningkatkan resolusi musik. Ya, ya, sekali lagi anggukan kepada pemilik sirkuit tabung ujung tunggal. Selain itu, dengan perhitungan yang tepat, bel dapat berperan sebagai filter akustik, yang secara tajam memotong suara di luar jangkauannya dan memungkinkan Anda membatasi diri pada hal yang paling sederhana, dan oleh karena itu menimbulkan distorsi minimal, persilangan elektrik, dan terkadang bahkan tanpa bel.
Sistem Realhorns - akustik khusus untuk acara-acara khusus
Orang-orang yang skeptis tidak pernah bosan mengingatkan kita tentang karakteristik warna klakson, yang terutama terlihat pada vokal dan memberikan kualitas hidung yang khas. Memang tidak mudah untuk mengatasi masalah ini, walaupun jika dilihat dari cara bermain klakson High-End contoh terbaiknya, hal tersebut sangat mungkin dilakukan.
Kelebihan: Efisiensi akustik tinggi, yang berarti sensitivitas luar biasa dan resolusi musik sistem yang baik.
Kekurangan: Pewarnaan suara yang khas dan sulit dihilangkan, ukuran struktur frekuensi menengah dan terutama rendah yang tidak kekanak-kanakan.
Lingkaran di atas air
Dengan analogi inilah cara termudah untuk menggambarkan sifat radiasi sistem akustik counter-aperture, yang pertama kali dikembangkan di Uni Soviet pada tahun 80-an abad terakhir. Prinsip pengoperasiannya tidak sepele: sepasang speaker identik dipasang sehingga diffusernya terletak saling berhadapan dalam bidang horizontal dan bergerak secara simetris, baik dengan mengompresi atau mendekompresi lapisan udara. Akibatnya, terciptalah gelombang udara berbentuk cincin yang menyimpang secara merata ke segala arah. Selain itu, karakteristik gelombang ini selama perambatannya mengalami distorsi minimal, dan energinya terurai secara perlahan - sebanding dengan jarak, dan bukan kuadratnya, seperti halnya speaker konvensional.
Duevel Sirius memadukan elemen desain klakson dan counter-aperture
Selain jarak jauh dan omnidireksionalitas, sistem counter-aperture juga menarik karena dispersi vertikalnya yang sangat lebar (sekitar 30 derajat versus standar 4-8 derajat), serta tidak adanya efek Doppler. Bagi pembicara, hal ini diwujudkan dalam ketukan sinyal yang disebabkan oleh perubahan konstan dalam jarak dari sumber suara ke pendengar akibat getaran diffuser. Benar, sebenarnya kemampuan mendengar dari distorsi ini masih menimbulkan banyak kontroversi.
Saling penetrasi medan bunyi konsentris dari speaker kanan dan kiri menciptakan zona persepsi surround yang sangat luas dan seragam, sehingga pada hakikatnya persoalan penempatan speaker yang tepat relatif terhadap pendengar menjadi tidak relevan.
Akustik counter-aperture Italia-Rusia Bolzano Villetri
Ciri khas counter-aperture adalah bahwa suara yang datang ke pendengar dari segala arah, meskipun menciptakan efek kehadiran yang mengesankan, tidak dapat sepenuhnya menyampaikan informasi tentang tahapan suara. Oleh karena itu cerita dari pendengar tentang perasaan piano terbang mengelilingi ruangan dan keajaiban ruang virtual lainnya.
Kontrapertur
Kelebihan: Zona luas persepsi sekeliling yang spektakuler, warna nada yang naturalistik berkat penggunaan efek akustik gelombang yang tidak sepele.
Kekurangan: Ruang akustik sangat berbeda dari panggung suara yang dihasilkan saat merekam rekaman suara.
Dan lain-lain...
Jika Anda berpikir ini adalah akhir dari daftar pilihan desain speaker, maka Anda terlalu meremehkan antusiasme desain speaker elektroakustik. Saya hanya menjelaskan solusi yang paling populer, meninggalkan kerabat dekat labirin di belakang layar - saluran transmisi, resonator bandpass, rumah dengan panel resistansi akustik, pipa beban...
Nautilus dari Bowers & Wilkins adalah salah satu sistem speaker yang paling tidak biasa, mahal dan memiliki reputasi baik. Jenis desain - memuat pipa
Eksotisme semacam ini cukup langka, namun terkadang terwujud dalam desain dengan suara yang benar-benar unik. Dan terkadang tidak. Hal utama adalah jangan lupa bahwa mahakarya, seperti biasa-biasa saja, ditemukan di semua desain, tidak peduli apa yang dikatakan para ideolog merek tertentu.
Upaya untuk meningkatkan sistem pengeras suara telah dilakukan sejak awal.
Upaya untuk meningkatkan sistem akustik telah dilakukan sejak awal. Teknologi baru, solusi teknik, dan konsep lainnya telah diciptakan sejak lama, namun standar Hi-Fi yang diadopsi pada suatu waktu diambil oleh produsen sebagai dasar, karena standar tersebut sepenuhnya sesuai dengan gagasan tentang resolusi pendengaran manusia (dapat direproduksi rentang frekuensi dan ukuran distorsi nonlinier), dan melakukan upaya perbaikan lebih lanjut tidak ada gunanya. Namun, sebagai konsekuensi praktis dari pengenalan standar Hi-Fi, kemunculan kategori Hi-End ternyata tidak terduga. Pabrikan terus-menerus berusaha menciptakan akustik yang terdengar “sebagaimana mestinya”, meskipun melanggar posisi yang diterima bahwa “seseorang tidak akan mendengar lebih banyak”. Anda harus melihat akustik sebagai ilmu dan penerapan praktisnya, tetapi dari sudut pandang yang berbeda.
Kata "counter-aperture" secara harfiah berarti lubang radiasi yang berlawanan (dari bahasa Latin apertura - lubang). Konsep bukaan sering digunakan dalam optik, namun dalam kasus kami, istilah tersebut lebih baik dipahami sebagai “sumber eksitasi suara yang berlawanan”. Ini adalah arsitektur speaker yang dibangun berdasarkan prinsip counter-aperture. Dua GG identik terletak secara koaksial saling berhadapan, dan dinyalakan secara fase (lihat Gambar 1.8). Artinya, mereka bekerja secara serempak, tanpa penundaan, perbedaan fase atau frekuensi. Desain seperti itu tidak dapat terdengar dengan benar, karena suara utama tidak “memandang” pendengar dan saling mengganggu.
Gelombang bunyi merupakan gelombang perubahan tekanan. Jika kita mengingat lingkaran-lingkaran di atas air setelah setetes jatuh ke dalamnya, maka air itu sendiri tidak mengalir kemana-mana, tetap di tempatnya, tetapi gelombang merambat sepanjang itu, yang merupakan akibat dari perpindahan volume tetesan itu. Apalagi gerakan ini bersifat timbal balik. Jadi di udara, molekul-molekul itu sendiri tidak bergerak kemana-mana, melainkan hanya bergeser sedikit, kadang ke arah satu sama lain, kadang sebaliknya, mengubah kerapatan medium dalam bentuk gelombang.
1, 2 - kepala broadband;
3 – kepala HF;
4 – area pembentukan tekanan suara;
5 - jalur propagasi sinyal yang dipantulkan.
Gambar 1.8 – Bentuk umum akustik counter-aperture
Dengan desain AC standar yang kita kenal, zona pembuangan/udara terkompresi terletak di depan mesin utama. HD sendiri bukanlah sumber suara, melainkan konsentrasi molekul udara di depannya yang berubah. Solusi ini memiliki satu kelemahan signifikan - yang disebut "zona dominasi komponen reaktif radiasi", karena panjangnya gelombang frekuensi rendah dibandingkan dengan ukuran emitor dan rendahnya inersia udara. Oleh karena itu, untuk mendengarkan bass sepenuhnya, Anda harus berada agak jauh dari speaker, yang terkadang tidak mungkin. Oleh karena itu, kita biasa mendengarnya frekuensi rendah, terpantul dari dinding, bahkan sampai batas tertentu terbentuk di sana, yang tentu saja tidak memberikan efek positif pada sensasi subjektif. Meskipun secara obyektif gelombang tersebut ada, namun kenyataannya gelombang tersebut ada dalam bentuk yang agak terdistorsi.
Saat menerapkan prinsip counter-aperture, tekanan tercipta di kolom udara di antara elemen utama, dan titik radiasi juga terletak di antara elemen-elemen tersebut. Apa yang disebut “monopole tekanan”, sumber titik suara, tercipta. Dan frekuensinya tidak terdistribusi pada jarak yang bervariasi dari GG, tetapi terletak di antara keduanya, memancar secara merata ke segala arah. Ini adalah solusi untuk masalah “zona jauh”.
Akustik counterperture menciptakan tekanan suara, yang secara fisik selalu merupakan produk non-arah (skalar). Dalam kasus set stereo, kita memiliki dua monopole, dan pekerjaan mengubah perbedaan antara dua saluran dilakukan oleh psikoakustik (“prinsip Huygens”). Ketika dua saluran dihidupkan, tidak ada area tekanan khusus yang terbentuk di mana dua titik berada. Semua pekerjaan melokalisasi sumber dilakukan oleh alat bantu dengar kami, dan tugas teknisi suara adalah “menipu” telinga, menggunakan pergeseran fase, penundaan, dan perubahan rasio volume untuk mendapatkan gambar yang diperlukan. Dengan refleksi, situasinya menjadi lebih sederhana. Sistem akustik terarah tidak lepas dari masalah pantulan suara; sistem ini juga memancarkan gelombang ke segala arah, namun tidak merata.
Redaman suara akibat pantulan sangat kecil, meskipun produsen telah berupaya keras, sehingga tidak memainkan peran khusus dalam karakteristik umum AC. Hasilnya, bahkan di ruangan yang parameter akustiknya tidak terlalu bagus, speaker dengan arah omnidirection (atau non-direction) tentu bisa terdengar lebih baik.
Akustik kontrapertur meningkatkan “zona VIP” karena pendengar tidak perlu duduk tegang tepat di puncak segitiga yang diciptakan oleh pasangan stereo, karena takut mendengar sinyal terdistorsi yang datang dari dinding. Bidang seragam suara “murni” lebih luas, dan kekritisan gelombang pantulan lebih kecil.
Prinsip counter-aperture memungkinkan kita untuk menyingkirkan masalah lain yang melekat pada sistem konvensional dan sebelumnya dianggap praktis tidak terpecahkan. Telinga manusia sangat sensitif terhadap efek intermodulasi Doppler. Istilah ini, terlepas dari kata-katanya, berarti efek yang cukup sederhana: pergeseran fase dan frekuensi atau osilasi gelombang suara karena pergerakan sumber suara. Efek ini sudah diketahui oleh para penggemar model pesawat terbang. Saat Anda berdiri di samping lingkaran tempat model terbang, suara mesin terus berubah tergantung posisi pesawat, tetapi jika Anda berdiri di tengah dan memutarnya sendiri, suaranya akan sama untuk Anda. Dan peningkatan sensitivitas telinga manusia terhadap efek intermodulasi Doppler dapat dijelaskan oleh respons terhadap bahaya di lingkungan. Kita harus membedakan tidak hanya perubahan volume, terutama karena perubahan itu tidak akan signifikan untuk jarak beberapa meter (dan beberapa sentimeter dapat menentukan masalah kehidupan), tetapi juga hal lain, demi reaksi instan. Perubahan sekecil apa pun pada sumber suara langsung diproses oleh otak kita. Membran HD bergerak sangat cepat dibandingkan Anda. Akibatnya, suara terus-menerus mengalami distorsi frekuensi dan fase. Mesin utama bergerak ke jarak minimal, dan efek ini seharusnya tidak terlihat. Namun sayangnya, telinga manusia, seperti disebutkan di atas, sangat sensitif sehingga perubahan sekecil apa pun pun memainkan peran yang nyata.
Akustik counterperture dapat menghilangkan efek ini. Modulasi Doppler terjadi ketika sumber suara mendekati atau menjauh dari pendengar, dan dalam kasus pemasangan vertikal (atau horizontal), membran HD tidak melakukan gerakan apa pun relatif terhadap telinga kita. Ibarat seorang “pilot” yang memegang tali yang mengarah ke model pesawat di tangannya, seperti orang yang duduk di kereta, pesawat atau mobil, tidak mendengar perubahan apapun pada suara mesin. Sumber bunyi relatif terhadapnya berada pada satu jarak yang tetap.
Selain itu, dua gerakan yang identik namun berlawanan saling meniadakan. Dampak positif lainnya juga muncul dari hal ini. Mendengarkan akustik kontrapertur lebih nyaman. Otak kita tidak harus terus-menerus memproses suara yang masuk seperti suara yang berasal dari benda bergerak. Suaranya menjadi “ramah lingkungan”, sebanding dengan suara alam yang hidup. Tentu saja hal ini tidak menghilangkan masalah kelelahan level tinggi volume, tetapi tidak lagi membebani otak kerja tambahan. Selain itu, kesadaran kita, sampai batas tertentu, beristirahat ketika mendengarkan suara-suara alam.
Sistem pengeras suara mungkin memiliki kelemahan yang melekat pada semua sistem lainnya. Ketidakmerataan karakteristik amplitudo-frekuensi generator utama, ketidaksesuaian dengan amplifier, dan sejenisnya.
Desain counter-aperture dapat dibuat tanpa harus memasang dua GG yang dipasang secara berlawanan (di sini diperlukan akurasi pemasangan yang presisi dan identitas lengkap GG). Metode yang kurang efektif, namun tetap reflektif, adalah sederhana jika, alih-alih HD kedua, permukaan reflektif (cukup kaku, tidak menimbulkan resonansi tambahan) ditempatkan di tengah celah counter-aperture. Di sepanjang jalur inilah pemancar akustik portabel diimplementasikan.
Perlu dicatat bahwa dalam hal ini perlu untuk memilih jarak dari HD ke permukaan pantulan yang paling sesuai dengan kondisi (ukuran HD dan sudut hamburan gelombang suara).
Sistem portabel tidak mengizinkan penggunaan lebih dari satu HD, dan ini menyiratkan desain yang lebih kompleks. Untuk GG broadband besar, semi-contraperture ditunjukkan pada Gambar 1.9.
Gambar 1.9 – Tampilan umum speaker semi-contraperture dengan permukaan reflektif dan bukan kepala dinamis kedua
Oleh karena itu, desain pemancar akustik portabel melibatkan penggunaan GG broadband berukuran kecil, dipasang secara kaku di rumahan tanpa FI, di seberangnya terdapat pelat berbentuk "kelopak", "bunga", atau pelat sederhana. Perhitungan letak pelat terhadap GG dilakukan sehubungan dengan sudut radiasi terarah GG dan disajikan dalam.
Topik yang agak langka dari jenis sistem akustik yang sangat langka dan eksotik - dikenal sebagai contraperture. Sejujurnya, saya memiliki gambaran yang samar-samar tentang apa itu, mengapa itu dibutuhkan, dan dengan apa itu “dimakan”. Jadi saya harus melakukan sedikit googling. Sumbernya antara lain beberapa forum, dua artikel ilmiah dan satu paten. Sementara itu, saya memiliki keinginan untuk meliput semuanya dalam siklus ini tipe yang ada AC, jadi saya memutuskan untuk tidak mengabaikan hal ini topik yang menarik samping.
Di Wikipedia dan sumber lain, speaker counter-aperture disajikan sebagai contoh solusi yang tidak dapat dibenarkan secara ekonomi dan serial untuk High End yang terkenal kejam. Penganut speaker counter-aperture menganggapnya sebagai cabang evolusioner perangkat reproduksi suara yang dilupakan secara tidak adil yang memungkinkan untuk memperoleh radiasi segala arah dan sejumlah efek luar biasa lainnya yang tidak mungkin dilakukan saat menggunakan arsitektur lain. Di bawah potongan ada lebih banyak detail tentang akustik counter-aperture.
Bagaimana cara kerjanya?
Istilah "counter-aperture" sendiri lebih sering digunakan dalam optik, yang mengacu pada lubang pemancar cahaya yang terletak secara koaksial. Dalam akustik, maknanya sedikit berubah, dan alih-alih lubang, kita harus memahami pengeras suara.
Desain akustik pada speaker semacam itu melibatkan penempatan dua speaker identik (dan di sini nilai yang dapat diabaikan menjadi sangat kecil) saling berhadapan dan menyalakannya secara bertahap. Penting agar emitor tidak mengalami penundaan fasa atau perbedaan frekuensi (ini meningkatkan biaya komponen beberapa kali lipat). Jika kondisi ini terpenuhi, gelombang dari kepala dinamis berlawanan arah dari speaker kontra-apertur memancarkan gelombang yang dihasilkan dengan bagian depan bola (yaitu, sebenarnya, gelombang tersebut mewakili pemancar segala arah).
Prinsip-prinsip radiasi counter-aperture ini dijelaskan dalam karya L.V. Golovkina “Penciptaan speaker ke segala arah dalam akustik”. Tercatat di sana bahwa hal itu mungkin untuk ditentukan jarak optimal antara speaker yang terletak secara koaksial untuk menciptakan efek radiasi omnidirection.
“Jarak ini ditentukan oleh sudut bukaan pola radiasi kepala dan total tekanan suara yang tercipta pada jarak tertentu dari kepala ketika gaya tertentu diterapkan.”
Speaker kontra-bukaan dan semi-bukaan 1, 2 – rumah untuk kepala broadband (3), pelat reflektif - 4.
Yang juga dikenal adalah apa yang disebut speaker semi-bukaan, di mana pelat khusus digunakan sebagai pengganti emitor kedua. Prinsipnya tetap sama, satu-satunya perbedaan adalah bahwa efeknya dicapai dengan menggunakan gelombang yang dipantulkan.
Para ahli mencatat perbedaan kecil pada gelombang yang dihasilkan saat menggunakan radiasi kontra-bukaan dan semi-bukaan.
Hasil pengukuran respon frekuensi (full contra-aperture emitor : garis padat - 1 dan semi bukaan : garis putus-putus - 2) :
Ketergantungan tingkat tekanan suara rata-rata pemancar pada jarak:
- 1 dua emitor counter-aperture;
- dua sistem konvensional (pasangan stereo)
- satu sistem pengeras suara biasa;
- satu emitor semi-bukaan;
- dua pemancar semi-bukaan;
- satu emitor counter-aperture.
Kesamaan tersebut ditegaskan dalam karya Golovkina L.V., Umyarov R.Ya. “Penelitian pemancar counter-aperture dalam akustik”, yang dilakukan di Kharkov Universitas Nasional elektronik radio.
Mengapa dan bagaimana penggunaannya?
Tidak seperti banyak solusi irasional, tidak masuk akal, dan spekulatif secara komersial di High End, penggunaan radiasi counter-aperture memiliki pembenaran baik secara fisik maupun psikoakustik. Efek yang mempengaruhi kesetiaan reproduksi dijelaskan.
Pola terarah
Ketika gelombang-gelombang speaker yang terletak secara koaksial berinteraksi, tekanan suara tercipta di “kolom” udara di antara keduanya. Disebut “tekanan monopole” atau titik radiasi omnidireksional. Hal ini memperluas pola radiasi vertikal dan horizontal.
Adalah logis bahwa ketika menggunakan radiasi omnidirection, zona nyaman mendengarkan meningkat. Oleh karena itu, tidak perlu mencari “puncak segitiga” untuk membuat panorama stereo yang benar dan lokasi AIS (sumber suara nyata) yang benar. Dengan cara yang sama, masalah “zona jauh” terpecahkan, sehingga mendengarkan menjadi lebih nyaman.
Di forum-forum saya menemukan argumen-argumen dari seri ini: “Dengan cara ini jumlah pantulan akan meningkat, suara akan menjadi bubur dan pola arah tidak diperlukan!”
Saya ingin mencatat bahwa niscaya akan ada pantulan, seperti halnya saat menggunakan speaker dengan arsitektur klasik. Oleh karena itu, tidak mungkin dilakukan tanpa perawatan akustik pada ruangan. Pada saat yang sama, speaker klasik tidak memiliki pantulan yang lebih sedikit, mereka tidak rata dan juga memerlukan solusi yang tepat dalam dekorasi dinding, dll.
Sedikit tentang intermodulasi Doppler
Hampir setiap orang yang menulis tentang akustik kontrapertur menyebutkan intermodulasi Doppler. Di situs “Fundamentals of Acoustics” istilah ini diberikan definisi sebagai berikut: “Pergeseran fasa dan frekuensi atau getaran gelombang suara akibat pergerakan sumber suara.”
Sederhananya, penyebab distorsi tersebut adalah perubahan jarak dari membran speaker ke pendengar. Setiap driver dengan prinsip radiasi elektromekanis (speaker, speaker iso (ortho), elektrostat, dll.) tidak lepas dari kelemahan arsitektur sistem klasik ini.
Sensitivitas pendengaran yang tinggi terhadap intermodulasi Doppler diyakini ditentukan secara neuropsikologis. Mekanisme penentuan jarak suatu benda tertentu dengan menggunakan pendengaran didasarkan pada hal tersebut. Kemampuan pendengaran ini berkembang secara evolusioner sebagai indikator kemungkinan bahaya (benda bergerak). Oleh karena itu, bahkan sedikit perubahan pada jarak dari membran speaker ke telinga dapat dirasakan oleh telinga, sehingga menciptakan efek flanger alami (kereta mendekat/mundur).
Dalam kasus pemancar kontra-apertur, sumber radiasi (“monopole tekanan”) bersifat statis dan tidak bergerak, sehingga efek flanger intermodulasi Doppler tidak terjadi.
Hipotesis kenyamanan psikoakustik
Sejumlah penulis mencatat “kealamian yang tinggi” dan “kenyamanan psikologis subjektif” dari musik yang direproduksi melalui akustik counter-aperture. Dikatakan bahwa penyebab dampak ini adalah tidak adanya perubahan jarak yang dijelaskan di atas.
Dengan kata lain, suatu objek yang terus bergerak maju mundur dianggap oleh otak sebagai lebih berbahaya (pada tingkat reaksi refleks dasar), dan objek yang tidak bergerak dianggap kurang berbahaya. Penilaian seperti itu masih bersifat hipotetis dan belum menemukan konfirmasi eksperimental, tetapi populer di kalangan pecinta musik dan peneliti psikoakustik.
Residu kering: kelebihan dan kekurangan
Jadi, kelebihannya:
- Radiasi segala arah.
- Pola radiasi melingkar horizontal dan vertikal lebar.
- Tidak ada intermodulasi Doppler.
- Kenyamanan refleks hipotetis (tidak dikonfirmasi).
Kerugian spesifik dari speaker counter-aperture adalah:
- Kesulitan dengan penempatan speaker koaksial yang tepat.
- Kurangnya data eksperimen tentang karakteristik dasar speaker kontra-apertur multi-band.
- Rumitnya desain speaker, terutama dalam hal penggunaan sirkuit multi-band dan, karenanya, penurunan kemampuan manufaktur.
- Pemilihan pasangan pengeras suara dengan karakteristik frekuensi yang sangat identik.
- Mengurangi kesalahan teknologi yang diizinkan saat memasang emitor dan reflektor.
- Peningkatan biaya (perlu menggunakan pengeras suara dan reflektor tambahan).
Dan sebagai konsekuensi dari semua hal di atas - harga yang sangat mahal.
Kekurangan ini menjadikan akustik serentak mungkin merupakan jenis sistem pengeras suara yang paling tidak populer bagi produsen massal. Selain itu, seperti sistem akustik lainnya, model counter-aperture dicirikan oleh masalah umum seperti resonansi kabinet, kurva respons frekuensi, THD, IMD, filter bermasalah yang “memutar fase”, dll.
Intinya
Efek yang paling nyata dan paling berharga dari speaker kontrapertur adalah perluasan “zona nyaman” saat mendengarkan, karena pola radiasi melingkar. Intermodulasi Doppler dan kenyamanan psikoakustik hipotetis adalah argumen yang sangat indah, tetapi tidak terlalu meyakinkan yang mendukung pembicara tersebut.
Bagi saya, ini adalah beberapa masalah yang paling tidak terlihat yang mungkin terjadi pada sistem speaker. Menurut pengalaman saya, efek flanger menjadi sangat signifikan pada jarak beberapa meter (kereta yang mendekat), yang hampir tidak sebanding dengan getaran membran loudspeaker dinamis. Dan bahaya hipotetis dari benda bergerak, menurut saya, merupakan argumen teoretis yang kontroversial.
Agar adil, saya ingin mencatat bahwa banyak orang tidak sependapat dengan saya dan berpendapat bahwa intermodulasi Doppler sangat merusak suara. Karena kelangkaan akustik seperti itu, tidak ada tes buta yang dilakukan atau diamati. Jika pembaca memiliki informasi tentang keterlihatan efek ini dan “kenyamanan unik” saat mendengarkan speaker counter-aperture, saya akan berterima kasih atas komentar Anda.
Terlepas dari semua daya tarik awal dari ide tersebut, semuanya dirusak oleh biaya akhir produk, yang juga meningkat karena fakta bahwa produk itu sendiri merupakan barang langka yang eksotik. Pada pasar modern Saya mengetahui 2 produsen audio serial.
Upaya untuk meningkatkan sistem akustik telah dilakukan sejak awal. Teknologi baru, solusi teknik, dan konsep lainnya telah diciptakan selama 85 tahun, namun hingga saat ini ilmu pengetahuan dasar, hanya memiliki sedikit kontak dengan bidang ini. Mungkin hal ini disebabkan oleh kurangnya minat dari pihak militer (kalau tidak menembak berarti tidak perlu) dan perusahaan besar (bagaimanapun juga, pembuatan speaker bukanlah bisnis yang paling menguntungkan dan produktif), mensponsori ilmu pengetahuan. kebutuhan mutlak. Bagaimanapun, standar Hi-Fi yang diadopsi pada saat itu diambil oleh produsen sebagai dasar, karena standar tersebut sepenuhnya sesuai dengan gagasan tentang resolusi pendengaran manusia (rentang frekuensi yang dapat direproduksi dan ukuran distorsi nonlinier), dan membuat apa pun upaya untuk lebih meningkatkan - tidak ada artinya.
Namun, sebagai konsekuensi praktis dari pengenalan standar Hi-Fi, kemunculan kategori Hi-End ternyata tidak terduga. Para amatir dan profesional terus-menerus berusaha menciptakan akustik yang terdengar “sebagaimana mestinya”, meskipun melanggar posisi yang diterima bahwa “seseorang tidak akan mendengar lebih banyak”. Tentunya, saat membaca majalah dan Internet, Anda terus-menerus menjumpai perselisihan tentang suara di kalangan audiofil dan pecinta musik. “Pembicara ini seperti ini, dan ini adalah itu” - tidak ada objektivitas. Setuju, ini aneh untuk ilmu pengetahuan yang sudah lama ada. Bayangkan bagaimana rasanya jika pada segitiga sama kaki, paha kanan masih lebih pendek? Hari ini kami mengundang Anda untuk melihat akustik sebagai ilmu dan penerapan praktisnya, namun dari sudut pandang yang berbeda.
Kata "counter-aperture" secara harfiah berarti lubang radiasi yang berlawanan (dari bahasa Latin apertura - lubang). Konsep bukaan sering digunakan dalam optik, namun dalam kasus kami, istilah tersebut lebih baik dipahami sebagai “sumber eksitasi suara yang berlawanan”. Ini adalah arsitektur speaker yang dibangun berdasarkan prinsip counter-aperture. Dua speaker identik ditempatkan secara koaksial saling berhadapan, dan dinyalakan secara fase. Artinya, mereka bekerja secara serempak, tanpa penundaan, perbedaan fase atau frekuensi. Tampaknya, bagaimana desain seperti itu bisa terdengar dengan benar, karena speakernya tidak melihat ke arah pendengar dan saling mengganggu? Saatnya mengingat dasar-dasar fisik.
Suara tidak boleh dipahami sebagai aliran udara yang berosilasi yang menyebar ke seluruh ruangan. Gelombang bunyi merupakan gelombang perubahan tekanan. Ingatlah lingkaran-lingkaran di atas air setelah setetes air jatuh ke dalamnya. Air itu sendiri tidak mengalir kemana-mana, tetap di tempatnya, tetapi gelombang merambat di sepanjang air, yang merupakan akibat dari perpindahan volume tetesan itu. Apalagi gerakan ini bersifat timbal balik. Jadi di udara, molekul-molekul itu sendiri tidak bergerak kemana-mana, melainkan hanya bergeser sedikit, kadang ke arah satu sama lain, kadang sebaliknya, mengubah kerapatan medium dalam bentuk gelombang.
Dengan desain speaker standar yang familier, zona udara keluar/terkompresi terletak di depan speaker. Perhatikan bahwa bukan pengeras suara itu sendiri yang menjadi sumber bunyi, melainkan perubahan konsentrasi molekul udara di depannya. Solusi ini memiliki satu kelemahan signifikan - yang disebut "zona dominasi komponen reaktif radiasi", karena panjangnya gelombang frekuensi rendah dibandingkan dengan ukuran emitor dan rendahnya inersia udara. Oleh karena itu, untuk mendengarkan bass sepenuhnya, Anda harus berada agak jauh dari speaker, yang terkadang tidak mungkin. Oleh karena itu, kita biasanya mendengar frekuensi rendah yang dipantulkan dari dinding, dan sampai batas tertentu bahkan terbentuk di sana, yang tentu saja tidak berdampak positif pada sensasi subjektif. Meskipun secara obyektif gelombang tersebut ada, namun kenyataannya gelombang tersebut ada dalam bentuk yang agak terdistorsi.
Apa jadinya jika kita menerapkan prinsip counter-aperture? Tekanan tercipta di kolom udara di antara speaker, dan titik emisi juga terletak di antara keduanya. Apa yang disebut “monopole tekanan”, sumber titik suara, tercipta. Dan frekuensinya tidak terdistribusi pada jarak yang bervariasi dari speaker, tetapi terletak di antara keduanya, memancar secara merata ke segala arah. Ini adalah bagaimana masalah “zona jauh” dapat diselesaikan dengan mudah. Namun satu lagi telah muncul, yang menurut penelitian kami, secara umum tidak ada.
Akustik counter-aperture menciptakan tekanan suara, yang secara fisik selalu merupakan produk non-arah (skalar), yang sering kali membuat takut para ahli. “Bagaimana dengan stereo, dan pantulan dari dinding ruangan akan berlipat ganda secara signifikan,” kata mereka. Yang pertama tentu tidak menjadi masalah. Dalam kasus perangkat stereo, kita memiliki dua monopole, dan pekerjaan mengubah perbedaan antara dua saluran dilakukan oleh alam (“prinsip Huygens”) dan otak Anda. Ketika dua saluran dihidupkan, tidak ada area tekanan khusus yang terbentuk di mana dua titik berada. Semua pekerjaan melokalisasi sumber dilakukan oleh alat bantu dengar kami, dan tugas teknisi suara adalah “menipu” telinga, menggunakan pergeseran fase, penundaan, dan perubahan rasio volume untuk mendapatkan gambar yang diperlukan. Dan dengan refleksi, situasinya menjadi lebih sederhana. Faktanya adalah bahwa sistem akustik terarah tidak lepas dari masalah pantulan suara; sistem ini juga memancarkan gelombang ke segala arah, tetapi tidak merata. Dan di apa yang disebut “zona VIP”, kita mendengar sinyal normal, ditambah sinyal pantulan yang sangat terdistorsi, tetapi melemah. Namun, pelemahannya sangat kecil, meskipun produsen telah berupaya keras, sehingga tidak memainkan peran khusus. Hasilnya, bahkan di ruangan yang parameter akustiknya tidak terlalu bagus, speaker dengan arah omnidirection (atau non-direction) tentu bisa terdengar lebih baik. Hal lainnya adalah suaranya tetap tidak bagus, karena ruangan itu sendiri tidak mengizinkannya, menciptakan resonansi dan efek tidak menyenangkan lainnya karena arsitektur, desain, atau fitur lainnya. Masalah ini masih dapat diatasi dengan mengubah parameter ruangan, dan speaker tidak ada hubungannya dengan itu. Omong-omong, akustik counter-aperture meningkatkan “zona VIP”, karena pendengar tidak perlu duduk tegang tepat di atas segitiga yang diciptakan oleh pasangan stereo, karena takut mendengar sinyal terdistorsi yang datang dari dinding. Bidang seragam suara "murni" lebih luas, dan kekritisan gelombang yang dipantulkan lebih kecil, karena setidaknya sampai ke dinding gelombang tersebut bergerak ke arah yang sama seperti saat menuju ke arah Anda, tidak seperti speaker dengan desain terarah klasik. Namun yang mengejutkan adalah bahwa prinsip counter-aperture memungkinkan kita untuk menyingkirkan masalah lain yang melekat pada sistem konvensional dan yang sebelumnya dianggap hampir tidak dapat diselesaikan.
(file rdaddphp=campuran.php)
Faktanya adalah telinga manusia sangat sensitif terhadap efek intermodulasi Doppler. Istilah ini, meskipun rumusannya membuat takut orang yang tidak paham fisika, memiliki arti efek yang cukup sederhana: pergeseran fasa dan frekuensi atau getaran gelombang suara akibat pergerakan sumber suara. Musisi dan sound engineer mengenalnya sebagai flanger. Bagi kita, kita cukup mendengarkan mobil atau kereta api yang lewat dan memperhatikan bagaimana suara yang dirasakan, misalnya, perubahan mesin. Efek ini sudah diketahui oleh para penggemar model pesawat terbang. Saat Anda berdiri di samping lingkaran tempat model terbang, suara mesin terus berubah tergantung posisi pesawat, tetapi jika Anda berdiri di tengah dan memutarnya sendiri, suaranya akan sama untuk Anda. Dan meningkatnya sensitivitas telinga manusia terhadap efek intermodulasi Doppler dapat dijelaskan oleh respons terhadap bahaya di lingkungan. Kita harus membedakan tidak hanya perubahan volume, terutama karena perubahan itu tidak akan signifikan untuk jarak beberapa meter (dan beberapa sentimeter dapat menentukan masalah kehidupan), tetapi juga hal lain, demi reaksi instan. Ternyata perubahan sekecil apa pun pada sumber suara langsung diproses oleh otak kita.
Sekarang bayangkan seorang pembicara. Selaputnya bergerak sangat cepat dibandingkan Anda. Bolak-balik. Akibatnya, suara terus-menerus mengalami distorsi frekuensi dan fase. Ngomong-ngomong, hasilnya sangat buruk bahkan ada detuning harmonis pada nada tersebut. Tampaknya pembicara bergerak dalam jarak minimal, dan efek ini seharusnya tidak terlihat. Namun sayangnya, telinga manusia, seperti disebutkan di atas, sangat sensitif sehingga perubahan sekecil apa pun pun memainkan peran yang nyata.
Perhatian, pertanyaan! jadi bagaimana akustik counter-aperture bisa menghilangkan efek ini, apakah menggunakan speaker bergerak yang sama? Anehnya, solusi terhadap masalah ini ada di permukaan. Modulasi Doppler terjadi ketika sumber suara mendekati atau menjauh dari pendengar, dan dalam kasus pemasangan vertikal (atau horizontal), membran speaker tidak melakukan gerakan apa pun relatif terhadap telinga kita. Ibarat seorang “pilot” yang memegang tali yang mengarah ke model pesawat di tangannya, seperti orang yang duduk di kereta, pesawat atau mobil, tidak mendengar perubahan apapun pada suara mesin. Sumber bunyi relatif terhadapnya berada pada satu jarak yang tetap. Selain itu, dua gerakan yang identik namun berlawanan saling meniadakan. Dampak positif lainnya juga muncul dari hal ini.
Mendengarkan akustik counter-aperture lebih nyaman. Otak kita tidak harus terus-menerus memproses suara yang masuk seolah-olah sumbernya adalah benda yang bergerak maju mundur (apriori – pada dasarnya berbahaya). Suaranya menjadi, seperti yang sekarang populer dikatakan, “ramah lingkungan”, sebanding dengan suara alam yang hidup. Tentu saja hal ini tidak menghilangkan masalah kelelahan akibat volume volume yang tinggi, namun tidak lagi membebani otak dengan pekerjaan tambahan. Selain itu, kesadaran kita, sampai batas tertentu, beristirahat ketika mendengarkan suara-suara alam. Bukan tanpa alasan setiap detik (yah, ketiga, pasti) Anda dapat menemukan disk dengan nama "The Sound of the Sea", "Evening Forest", dll. “Komposisi” seperti itu memungkinkan orang untuk rileks, beristirahat, dan merasa aman.
Dan sekarang, sedikit masalah, namun, tidak hanya untuk akustik counter-aperture. Ini mungkin memiliki kelemahan yang melekat pada semua sistem lainnya. Respon amplitudo-frekuensi speaker yang tidak merata, resonansi kabinet, inkonsistensi dengan amplifier, dan sejenisnya. Namun setidaknya beberapa masalah yang sangat mendesak dapat diselesaikan dengan bantuannya. Dan masalahnya adalah kemajuan; dia tidak terbiasa berdiam diri.
Untuk melengkapi semua ini, sedikit latihan bagi mereka yang tertarik. Desain counter-aperture dapat dibuat tanpa harus memasang dua speaker yang dipasang secara berlawanan (di sini diperlukan akurasi pemasangan yang presisi dan identitas lengkap). Cara yang kurang efektif namun tetap reflektif adalah sederhana. Jika alih-alih speaker kedua, di tengah celah counter-aperture kita menempatkan permukaan reflektif (cukup keras sehingga tidak menimbulkan resonansi tambahan), maka kita akan mendapatkan efek yang sama. Mari kita beri contoh yang diuji oleh penulis artikel ini pada speaker multimedia biasa, yang berdiri, seperti di kebanyakan rumah dan kantor, di samping komputer. Kami tidak menyarankan penggunaan sistem yang dipasang di lantai untuk eksperimen semacam itu; dimensinya tidak memungkinkan dilakukan dengan sedikit usaha. Jadi, speaker ditempatkan di panel belakang (speakernya menghadap ke langit-langit), bungkus rokok ditempatkan di atas ruang kosong di casing, di mana beberapa buku ditempatkan dengan hati-hati. Sejak saat itu, speaker-speaker tersebut telah berdiri di sana, menghasilkan efek yang tak terhapuskan pada orang-orang yang melihat struktur ini, dan mengejutkan dengan suara yang tidak terduga untuk sistem seharga $30. Tentu saja, perlu dicatat bahwa dalam hal ini Anda harus memilih jarak dari speaker ke permukaan reflektif yang paling sesuai dengan kondisi Anda (ukuran speaker, dll.), dan juga, pengalaman tidak akan memberikan banyak hasil jika sistem memiliki lebih dari satu speaker, karena ini menyiratkan desain yang lebih kompleks.
Dan pada akhirnya. Banyak orang mengetahui koan Zen yang terkenal: seperti apa suara tepuk tangan? Benar sekali, ada perasaan bahwa desain speaker klasik juga mengimplementasikan tugas yang awalnya mustahil secara logika. Dan jika para filsuf Tibet melatih pikiran dengan cara ini, maka kita, masing-masing di rumah kita sendiri, cukup mendengarkan tepukan satu telapak tangan...