ลำโพง

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทาง ข้ามไปที่การค้นหา
ระบบลำโพงไฮไฟสำหรับใช้ในบ้านพร้อมไดรเวอร์ไดนามิกสามประเภท
  1. ไดรเวอร์ระดับกลาง
  2. ทวีตเตอร์
  3. วูฟเฟอร์
รูด้านล่างวูฟเฟอร์ต่ำสุดคือพอร์ตสำหรับระบบสะท้อนเสียงเบส

ลำโพง(โดยทั่วไปจะเรียกว่าลำโพงหรือตัวขับเสียง ) เป็น ตัว แปลงสัญญาณไฟฟ้า [ 1]นั่นคือ อุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณเสียง ไฟฟ้าเป็น เสียงที่สอดคล้องกัน [2]ระบบลำโพงมักเรียกง่ายๆ ว่า "ลำโพง" หรือ "ลำโพง" ซึ่งประกอบด้วยตัวขับ เสียงอย่างน้อยหนึ่งตัว โครง และการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่อาจรวมถึง เครือข่ายแบบครอ โอเวอร์ ตัวขับลำโพงสามารถดูได้ว่าเป็นลิเนียร์มอเตอร์ที่ติดอยู่กับไดอะแฟรม ซึ่งควบคู่ไปกับการเคลื่อนที่ของมอเตอร์กับการเคลื่อนที่ของอากาศ นั่นคือเสียง . สัญญาณเสียง โดยทั่วไปแล้วจะมาจากไมโครโฟน การบันทึก หรือการออกอากาศทางวิทยุ จะถูกขยายแบบอิเล็กทรอนิกส์จนถึงระดับกำลังที่สามารถขับมอเตอร์นั้นได้ เพื่อสร้างเสียงที่สอดคล้องกับสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ได้ขยายเสียงเดิม จึงเป็นฟังก์ชันที่ตรงกันข้ามกับไมโครโฟนและแท้จริงแล้ว ไดรเวอร์ ลำโพงไดนามิกซึ่งเป็นประเภทที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด คือลิเนียร์มอเตอร์ในการกำหนดค่าพื้นฐานเดียวกันกับไมโครโฟนไดนามิกซึ่งใช้มอเตอร์ในลักษณะย้อนกลับเป็นเครื่อง กำเนิด

ลำโพงไดนามิกถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1925 โดยEdward W. KelloggและChester W. Riceออกให้เป็นสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 1,707,570 2 เม.ย. 1929 เมื่อกระแสไฟฟ้าจากสัญญาณเสียงไหลผ่านคอยล์เสียงซึ่งเป็นขดลวดที่สามารถเคลื่อนที่ในแนวแกนในช่องว่างทรงกระบอกที่มีสนามแม่เหล็กเข้มข้นที่เกิดจากแม่เหล็กถาวรได้ ขดลวดจะถูกบังคับให้เคลื่อนกลับอย่างรวดเร็ว และเนื่องจากกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ โดยยึดติดกับไดอะแฟรมหรือกรวยลำโพง (เนื่องจากปกติจะมีรูปทรงกรวยเพื่อความแข็งแรงทนทาน) ที่สัมผัสกับอากาศจึงทำให้เกิดคลื่นเสียง. นอกจากลำโพงไดนามิกแล้ว ยังมีเทคโนโลยีอื่นๆ อีกหลายอย่างที่สร้างเสียงจากสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งบางส่วนมีการใช้งานเชิงพาณิชย์

เพื่อให้ลำโพงผลิตเสียงได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความถี่ต่ำ ไดรเวอร์ลำโพงจะต้องงุนงงเพื่อให้เสียงที่เล็ดลอดออกมาจากด้านหลังจะไม่ตัดเสียง (ที่ตั้งใจไว้) ออกจากด้านหน้า โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ในรูปแบบของตู้ ลำโพง หรือตู้ลำโพงซึ่งมักจะเป็นกล่องสี่เหลี่ยมที่ทำจากไม้ แต่บางครั้งก็เป็นโลหะหรือพลาสติก การออกแบบของตัวเครื่องมีบทบาทสำคัญในด้านเสียง ซึ่งจะเป็นตัวกำหนดคุณภาพเสียงที่ได้ ระบบลำโพง ที่มีความเที่ยงตรงสูงส่วนใหญ่(ภาพด้านขวา) ประกอบด้วยตัวขับเสียงสองประเภทขึ้นไป ซึ่งแต่ละระบบจะเชี่ยวชาญเป็นพิเศษในส่วนหนึ่งของช่วงความถี่ที่ได้ยิน ไดรเวอร์ขนาดเล็กที่สามารถสร้างความถี่เสียงสูงสุดได้นั้นเรียกว่าทวีตเตอร์ตัวขับเสียงความถี่กลางเรียกว่าตัวขับเสียงระดับกลางและตัวขับเสียงความถี่ต่ำจะเรียกว่า วู เฟอร์ บางครั้งการทำซ้ำของความถี่ต่ำสุด (20Hz-~50Hz) นั้นเสริมด้วยซับวูฟเฟอร์ ที่เรียกว่า บ่อยครั้งในตัวเครื่อง (ขนาดใหญ่) ของตัวเอง ในระบบลำโพงแบบสองทางหรือสามทาง (ระบบหนึ่งที่มีตัวขับครอบคลุมช่วงความถี่ที่แตกต่างกันสองหรือสามช่วง) มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพาสซีฟจำนวนเล็กน้อยที่เรียกว่าเครือข่ายแบบครอสโอเวอร์ซึ่งช่วยให้ส่วนประกอบโดยตรงของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ไปยังตัวขับเสียงของลำโพงได้ดีที่สุด ทำซ้ำความถี่เหล่านั้น ใน ลำโพงที่เรียกกันว่ามี ไฟระบบ, เพาเวอร์แอมป์ที่ป้อนตัวขับเสียงจริงนั้นถูกสร้างขึ้นในตัวเครื่องเอง; สิ่งเหล่านี้มีมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฐานะผู้พูดคอมพิวเตอร์

ลำโพงขนาดเล็กจะพบได้ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่นวิทยุโทรทัศน์เครื่องเล่นเสียงแบบพกพาคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ( ลำโพงคอมพิวเตอร์ ) หูฟังและหูฟัง ระบบลำโพงที่ใหญ่ กว่าและ ดังกว่า นั้นใช้สำหรับ ระบบไฮไฟ ในบ้าน ("สเตอริโอ") เครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์การเสริมเสียงในโรงภาพยนตร์และห้องแสดงคอนเสิร์ต และ ระบบ เสียง ประกาศสาธารณะ

ศัพท์เฉพาะ

คำว่าลำโพงอาจหมายถึงตัวแปลงสัญญาณแต่ละตัว (หรือที่เรียกว่าตัวขับเสียง ) หรือระบบลำโพงที่สมบูรณ์ซึ่งประกอบด้วยโครงหุ้มและตัวขับหนึ่งตัวหรือมากกว่า

เพื่อสร้างความถี่ที่หลากหลายอย่างเพียงพอและแม่นยำด้วยความครอบคลุมที่สม่ำเสมอ ระบบลำโพงส่วนใหญ่ใช้ไดรเวอร์มากกว่าหนึ่งตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระดับความดันเสียง ที่สูงขึ้น หรือความแม่นยำสูงสุด ไดรเวอร์แต่ละตัวถูกใช้เพื่อสร้างช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน ไดรเวอร์มีชื่อว่าซับวูฟเฟอร์ (สำหรับความถี่ต่ำมาก); วูฟเฟอร์ (ความถี่ต่ำ); ลำโพงระดับกลาง (ความถี่กลาง); ทวีตเตอร์ (ความถี่สูง); และบางครั้งsupertweetersสำหรับความถี่เสียงสูงสุดและอื่น ๆ. ข้อกำหนดสำหรับไดรเวอร์ลำโพงที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกันไปตามแอพพลิเคชั่น ในระบบสองทางไม่มีไดรเวอร์ระดับกลาง ดังนั้นงานในการสร้างเสียงระดับกลางจึงถูกแบ่งระหว่างวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ สเตอริโอในบ้านใช้ทวีตเตอร์ ที่กำหนด สำหรับไดรเวอร์ความถี่สูง ในขณะที่ระบบคอนเสิร์ตระดับมืออาชีพอาจกำหนดให้เป็น "HF" หรือ "highs" [ อ้างอิงจำเป็น ]เมื่อใช้ไดรเวอร์หลายตัวในระบบ เครือข่ายตัวกรอง เรียกว่าครอสโอเวอร์เสียงจะแยกสัญญาณขาเข้าออกเป็นช่วงความถี่ต่างๆ และกำหนดเส้นทางไปยังไดรเวอร์ที่เหมาะสม ระบบลำโพงที่มีคลื่นความถี่n แยกจากกัน ถูกอธิบายว่า " n- ลำโพงทาง": ระบบสองทางจะมีวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ ระบบสามทางใช้วูฟเฟอร์ ระยะกลาง และทวีตเตอร์ ตัวขับเสียงประเภทในภาพเรียกว่าไดนามิก (ย่อมาจาก อิเล็กโทรไดนามิก) เพื่อแยกความแตกต่างจากประเภทอื่น ๆ รวมทั้งลำโพงเหล็กเคลื่อนที่และลำโพงที่ใช้ระบบ เพีย โซอิเล็กทริกหรือไฟฟ้าสถิต

ประวัติ

Johann Philipp Reisติดตั้งลำโพงไฟฟ้าในโทรศัพท์ ของเขา ในปี 1861; มันสามารถทำซ้ำเสียงที่ชัดเจน แต่การแก้ไขในภายหลังก็สามารถสร้างเสียงพูดอู้อี้ [3] Alexander Graham Bellจดสิทธิบัตรลำโพงไฟฟ้าตัวแรกของเขา (สามารถทำซ้ำคำพูดที่เข้าใจได้) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโทรศัพท์ของเขาในปี 1876 ซึ่งตามมาในปี 1877 โดยรุ่นปรับปรุงจากErnst Siemens ในช่วงเวลานี้Thomas Edisonได้รับสิทธิบัตรของอังกฤษสำหรับระบบที่ใช้อากาศอัดเป็นกลไกขยายสัญญาณสำหรับเครื่องบันทึกเสียงในกระบอกเสียงรุ่นแรกๆ ของเขา แต่ในที่สุดเขาก็เลือกฮอร์นโลหะที่คุ้นเคยซึ่งขับเคลื่อนด้วยเมมเบรนที่ติดอยู่กับสไตลัส ในปี 1898 Horace Short ได้จดสิทธิบัตรการออกแบบสำหรับลำโพงที่ขับเคลื่อนด้วยอากาศอัด จากนั้นเขาก็ขายสิทธิ์ให้กับCharles Parsonsซึ่งออกสิทธิบัตรอังกฤษเพิ่มเติมหลายฉบับก่อนปี 1910 มีบริษัทไม่กี่แห่ง รวมทั้งVictor Talking Machine CompanyและPathéผลิตเครื่องเล่นแผ่นเสียงโดยใช้ลำโพงอัดอากาศ การออกแบบระบบอัดอากาศถูกจำกัดด้วยคุณภาพเสียงที่ไม่ดีและไม่สามารถสร้างเสียงที่ระดับเสียงต่ำได้ รูปแบบต่างๆ ของการออกแบบถูกใช้สำหรับเสียงประกาศสาธารณะแอปพลิเคชั่น และเมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการใช้รูปแบบอื่น ๆ เพื่อทดสอบความต้านทานของอุปกรณ์อวกาศต่อเสียงที่ดังมากและระดับการสั่นสะเทือนที่เกิดจากการปล่อยจรวด [4]

มูฟวิ่งคอยล์

ลำโพง ขดลวดเคลื่อนที่รุ่นทดลอง (หรือที่เรียกว่าไดนามิก ) ถูกคิดค้นโดยOliver Lodgeในปี 2441 [5]ลำโพงขดลวดเคลื่อนที่รุ่นแรกที่ผลิตโดยวิศวกรชาวเดนมาร์กPeter L. Jensenและ Edwin Pridham ในปี 1915 ในเมือง Napa รัฐแคลิฟอร์เนีย [6] เช่นเดียวกับลำโพงรุ่นก่อน ๆ เหล่านี้ใช้เขาเพื่อขยายเสียงที่เกิดจากไดอะแฟรมขนาดเล็ก เซ่นถูกปฏิเสธสิทธิบัตร ไม่ประสบความสำเร็จในการขายสินค้าให้กับบริษัทโทรศัพท์ ในปี 1915 พวกเขาเปลี่ยนตลาดเป้าหมายเป็นวิทยุและระบบเสียงประกาศสาธารณะและตั้งชื่อผลิตภัณฑ์ว่าMagnavox. เจนเซ่นเคยเป็นเจ้าของส่วนหนึ่งของ The Magnavox Company หลายปีหลังจากการประดิษฐ์ลำโพง [7]

Kellogg and Riceในปี 1925 ถือตัวขับขนาดใหญ่ของลำโพงโคนคอยล์เคลื่อนที่ตัวแรก
ลำโพงทรงกรวยขดลวดเคลื่อนที่ต้นแบบ โดย Kellogg and Rice ในปี 1925 โดยดึงแม่เหล็กไฟฟ้ากลับ โดยแสดงวอยซ์คอยล์ติดอยู่ที่กรวย
ลำโพงรุ่นเชิงพาณิชย์รุ่นแรกที่จำหน่ายพร้อมกับเครื่องรับ RCA Radiola มีกรวยขนาด 6 นิ้วเท่านั้น ในปีพ.ศ. 2469 ขายได้ 250 ดอลลาร์ เทียบเท่ากับประมาณ 3,000 ดอลลาร์ในปัจจุบัน

หลักการขดลวดเคลื่อนที่ที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันในลำโพงได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2468 โดยเอ็ดเวิร์ด ดับเบิลยู. เคลล็อกก์และเชสเตอร์ ดับเบิลยู. ไรซ์ออกให้เป็นสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 1,707,570 ฉบับ 2 เม.ย. 1929 ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างความพยายามครั้งก่อนและการจดสิทธิบัตรโดยไรซ์และเคลล็อกก์คือการปรับพารามิเตอร์ทางกลเพื่อให้มีการตอบสนองความถี่ ที่แบนราบพอ สมควร [8]

ลำโพงรุ่นแรกเหล่านี้ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจาก โดยทั่วไปแล้ว แม่เหล็กถาวร ขนาดใหญ่อันทรงพลัง มักไม่มีจำหน่ายในราคาที่เหมาะสม ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าที่เรียกว่าขดลวดสนามได้รับพลังงานจากกระแสผ่านการเชื่อมต่อคู่ที่สองกับไดรเวอร์ ขดลวดนี้มักจะทำหน้าที่สองบทบาท ซึ่งทำหน้าที่เป็นโช้คคอยล์ซึ่งทำหน้าที่กรองแหล่งจ่ายไฟของเครื่องขยายเสียงที่เชื่อมต่อกับลำโพง [9]ระลอกคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับในกระแสถูกลดทอนโดยการกระทำของการส่งผ่านคอยล์โช้ค อย่างไรก็ตาม ความถี่ของสาย AC มีแนวโน้มที่จะปรับสัญญาณเสียงที่ส่งไปยังวอยซ์คอยล์และเพิ่มเสียงฮัมที่ได้ยิน ในปี ค.ศ. 1930 เจนเซ่นเปิดตัวลำโพงแม่เหล็กถาวรเชิงพาณิชย์ตัวแรก อย่างไรก็ตาม แม่เหล็กเหล็กขนาดใหญ่และหนักในสมัยนั้นใช้งานไม่ได้ และลำโพงแบบขดลวดภาคสนามยังคงมีความโดดเด่นอยู่จนกระทั่งมีแม่เหล็กอัลนิโกน้ำหนักเบาอย่างแพร่หลายหลังสงครามโลกครั้งที่สอง

ระบบลำโพงรุ่นแรก

ในช่วงทศวรรษที่ 1930 ผู้ผลิตลำโพงเริ่มรวมไดรเวอร์หรือชุดไดรเวอร์สองและสามตัวเข้าด้วยกัน ซึ่งแต่ละชุดได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน เพื่อปรับปรุงการตอบสนองความถี่และเพิ่มระดับแรงดันเสียง ในปีพ.ศ. 2480 ภาพยนตร์เรื่องแรกของระบบลำโพงมาตรฐานอุตสาหกรรม "ระบบแตรเชียร์สำหรับโรงละคร" [11] ระบบสองทาง ได้รับการแนะนำโดยเมโทร-โกลด์วิน-เมเยอร์ ใช้ไดรเวอร์ความถี่ต่ำขนาด 15 นิ้วสี่ตัว เครือข่ายแบบครอสโอเวอร์ที่ตั้งค่าไว้สำหรับ 375 Hz และแตรแบบหลายเซลล์เดียวที่มีไดรเวอร์บีบอัดสองตัวที่ให้ความถี่สูง John Kenneth Hilliard , James Bullough LansingและDouglas Shearerล้วนมีบทบาทในการสร้างระบบ ที่งานNew York World's Fair ปี 1939 ระบบเสียง ประกาศสาธารณะแบบสองทางขนาดใหญ่มากถูกติดตั้งบนหอคอยที่Flushing Meadows ตัวขับเสียงความถี่ต่ำขนาด 27 นิ้วจำนวนแปดตัวได้รับการออกแบบโดยRudy Bozakในบทบาทของเขาในฐานะหัวหน้าวิศวกรของ Cinaudagraph ไดรเวอร์ความถี่สูงน่าจะผลิตโดยWestern Electric (12)

Altec Lansingได้เปิดตัว604 ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นไดรเวอร์ ดูเพล็กซ์โคแอกเซียลที่โด่งดังที่สุดในปี 1943 โดยได้รวมเอาฮอร์นความถี่สูงที่ส่งเสียงผ่านรูในชิ้นขั้วของวูฟเฟอร์ขนาด 15 นิ้วเพื่อประสิทธิภาพการทำงานที่จุดใกล้แหล่ง [13]ระบบลำโพง "Voice of the Theatre" ของ Altec วางจำหน่ายครั้งแรกในปี 1945 ให้การเชื่อมโยงกันที่ดีขึ้นและความชัดเจนในระดับเอาต์พุตที่สูงซึ่งจำเป็นในโรงภาพยนตร์ [14] Academy of Motion Picture Arts and Sciences เริ่มทดสอบคุณลักษณะเกี่ยวกับเสียงในทันที พวกเขาทำให้เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมโรงหนังในปี พ.ศ. 2498 [15]

ในปี 1954 Edgar Villchurได้พัฒนา หลักการ ระงับเสียงของการออกแบบลำโพง ซึ่งช่วยให้ตอบสนองเสียงเบสได้ดีกว่าที่เคยได้จากไดรเวอร์ที่ติดตั้งในตู้ขนาดใหญ่ [16] เขาและหุ้นส่วนของเขาHenry Klossได้ก่อตั้งบริษัทAcoustic Researchเพื่อผลิตและทำการตลาดระบบลำโพงโดยใช้หลักการนี้ [17] ต่อจากนั้น การพัฒนาอย่างต่อเนื่องในการออกแบบตู้และวัสดุนำไปสู่การปรับปรุงด้านการได้ยินที่สำคัญ [18]

การปรับปรุงที่โดดเด่นที่สุดในปัจจุบันของไดรเวอร์ไดนามิกสมัยใหม่และลำโพงที่ใช้คือ การปรับปรุงวัสดุกรวย การนำกาวที่มีอุณหภูมิสูงขึ้น วัสดุ แม่เหล็ก ถาวร ที่ได้รับการปรับปรุง เทคนิคการตรวจวัดที่ได้รับการปรับปรุง การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย และการวิเคราะห์ไฟไนต์อิลิเมนต์ . ที่ความถี่ต่ำ การประยุกต์ใช้ทฤษฎีเครือข่ายไฟฟ้ากับประสิทธิภาพเสียงที่อนุญาตโดยการออกแบบตู้ต่างๆ (เริ่มแรกโดย Thiele และต่อมาโดย Small) มีความสำคัญมากในระดับการออกแบบ [ ต้องการการอ้างอิง ]

การออกแบบไดรเวอร์: ลำโพงไดนามิก

มุมมองแบบตัดขวางของลำโพงไดนามิกสำหรับเบสรีจิสเตอร์
  1. แม่เหล็ก
  2. วอยซ์คอยล์
  3. ช่วงล่าง
  4. กะบังลม
มุมมองแบบตัดขวางของลำโพงเสียงกลางแบบไดนามิก
  1. แม่เหล็ก
  2. คูลเลอร์ (บางครั้งมี)
  3. วอยซ์คอยล์
  4. ช่วงล่าง
  5. กะบังลม
มุมมองแบบตัดขวางของทวีตเตอร์แบบไดนามิกพร้อมเลนส์อะคูสติกและเมมเบรนรูปโดม
  1. แม่เหล็ก
  2. วอยซ์คอยล์
  3. กะบังลม
  4. ช่วงล่าง

ไดรเวอร์ประเภททั่วไป ที่เรียกกันทั่วไปว่าลำโพงไดนามิกใช้ไดอะแฟรม น้ำหนักเบา หรือกรวยเชื่อมต่อกับตะกร้าหรือโครง แข็ง ผ่านระบบกันสะเทือนแบบยืดหยุ่น ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า สไปเดอร์ ซึ่งจำกัดวอยซ์คอยล์ให้เคลื่อนที่ตามแนวแกนผ่าน ช่องว่างแม่เหล็กทรงกระบอก ฝาครอบ ป้องกันฝุ่นที่ติดกาวตรงกลางกรวยช่วยป้องกันฝุ่น ที่สำคัญที่สุดคือเศษเหล็กจากการเข้าไปในช่อง ว่าง

เมื่อสัญญาณไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับวอยซ์คอยล์สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าในวอยซ์คอยล์ ทำให้เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบแปรผันได้ ขดลวดและระบบแม่เหล็กของตัวขับโต้ตอบในลักษณะที่คล้ายกับโซลินอยด์ทำให้เกิดแรงทางกลที่เคลื่อนคอยล์ การประยุกต์ใช้กระแสสลับเคลื่อนกรวยไปมา เร่งและทำซ้ำเสียงภายใต้การควบคุมของสัญญาณไฟฟ้าที่ใช้ที่มาจากเครื่องขยายเสียง

ต่อไปนี้คือคำอธิบายส่วนประกอบแต่ละชิ้นของลำโพงประเภทนี้

ไดอะแฟรม

ไดอะแฟรมมักจะผลิตขึ้นด้วยรูปทรงกรวยหรือรูปโดม อาจใช้วัสดุต่างๆ ได้หลากหลาย แต่ส่วนใหญ่มักใช้กระดาษ พลาสติก และโลหะ วัสดุในอุดมคติต้องมีความแข็ง เพื่อป้องกันการเคลื่อนที่ของรูปกรวยที่ไม่สามารถควบคุมได้ มีมวลต่ำเพื่อลดความต้องการแรงเริ่มต้นและปัญหาการจัดเก็บพลังงาน และมีการหน่วงอย่างดี เพื่อลดการ สั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องหลังจากที่สัญญาณหยุดลงโดยมีเสียงกริ่งเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยอันเนื่องมาจากความถี่เรโซแนนซ์ตามที่กำหนดโดยการใช้งาน ในทางปฏิบัติ เกณฑ์ทั้งสามนี้ไม่สามารถทำได้พร้อมกันโดยใช้วัสดุที่มีอยู่ ดังนั้น การออกแบบไดรเวอร์จึงเกี่ยวข้องกับการประนีประนอม. ตัวอย่างเช่น กระดาษมีน้ำหนักเบาและโดยทั่วไปจะชื้นได้ดี แต่ไม่แข็งกระด้าง โลหะอาจแข็งและเบา แต่มักจะมีการหน่วงต่ำ พลาสติกสามารถมีน้ำหนักเบา แต่โดยทั่วไป ยิ่งทำขึ้นแข็งเท่าไหร่ก็ยิ่งหน่วงน้อยลงเท่านั้น เป็นผลให้กรวยจำนวนมากทำจากวัสดุคอมโพสิตบางประเภท ตัวอย่างเช่น กรวยอาจทำจากกระดาษเซลลูโลส ซึ่ง ได้เติม เส้นใยคาร์บอนเคฟลาร์แก้วใยกัญชงหรือเส้นใยไม้ไผ่ หรืออาจใช้โครงสร้างแซนวิชแบบรังผึ้ง หรืออาจใช้สารเคลือบเพื่อเพิ่มความแข็งหรือลดแรงสั่นสะเทือน

ตะกร้า

แชสซี เฟรม หรือตะกร้าได้รับการออกแบบให้แข็งแรง ป้องกันการเสียรูปที่อาจเปลี่ยนการจัดตำแหน่งที่สำคัญกับช่องว่างแม่เหล็ก อาจทำให้วอยซ์คอยล์เสียดสีกับแม่เหล็กรอบช่องว่าง โดยทั่วไปแล้วแชสซีจะหล่อจากโลหะผสมอะลูมิเนียม ในลำโพงที่มีโครงสร้างเป็นแม่เหล็กที่หนักกว่า หรือประทับตราจากเหล็กแผ่นบางในไดรเวอร์ที่มีโครงสร้างเบากว่า (19)วัสดุอื่นๆ เช่น พลาสติกขึ้นรูปและตะกร้าผสมพลาสติกชุบน้ำหมาดๆ กลายเป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับไดรเวอร์ที่มีราคาถูกและมีมวลต่ำ แชสซีที่เป็นโลหะสามารถมีบทบาทสำคัญในการนำความร้อนออกจากวอยซ์คอยล์ ความร้อนระหว่างการทำงานจะเปลี่ยนความต้านทานทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมิติทางกายภาพและหากรุนแรงเกินไปจะเคลือบเงาบนวอยซ์คอยล์ มันอาจทำให้แม่เหล็กถาวรล้างอำนาจแม่เหล็กได้

การระงับ

ระบบกันสะเทือนช่วยให้คอยล์อยู่ตรงกลางช่องว่างและให้แรงยึด (ศูนย์กลาง) กลับคืนสู่ตำแหน่งที่เป็นกลางหลังจากเคลื่อนที่ ระบบกันสะเทือนทั่วไปประกอบด้วยสองส่วน: สไปเดอร์ ซึ่งเชื่อมต่อไดอะแฟรมหรือวอยซ์คอยล์กับเฟรมด้านล่างและให้กำลังการคืนสภาพเป็นส่วนใหญ่ และเซอร์ราวด์ ซึ่งช่วยให้ชุดคอยล์/กรวยอยู่ตรงกลางและช่วยให้การเคลื่อนที่ของลูกสูบอยู่ในแนวเดียวกัน ด้วยช่องว่างแม่เหล็ก แมงมุมมักทำจากแผ่นผ้าลูกฟูก ชุบด้วยเรซินที่ทำให้แข็งทื่อ ชื่อนี้มาจากรูปทรงของวัสดุกันกระเทือนช่วงต้น ซึ่งเป็นวงแหวนสองวง ที่ทำจากวัสดุเบเค ไล ต์ ต่อด้วย ขาโค้งหกหรือแปด ตัว. รูปแบบต่างๆ ของโทโพโลยีนี้รวมถึงการเพิ่มแผ่นสักหลาดเพื่อกั้นอนุภาคที่อาจทำให้วอยซ์คอยล์เสียดสี

กรวยล้อมรอบอาจเป็นยาง หรือ โฟมโพลีเอสเตอร์กระดาษที่ผ่านการบำบัดแล้ว หรือวงแหวนของผ้าลูกฟูกเคลือบเรซิน ติดทั้งเส้นรอบวงกรวยด้านนอกและกรอบด้านบน วัสดุเซอร์ราวด์ที่หลากหลาย รูปร่างและการรักษาสามารถส่งผลกระทบต่อเอาต์พุตเสียงของไดรเวอร์อย่างมาก การดำเนินการแต่ละครั้งมีข้อดีและข้อเสีย ตัวอย่างเช่น โฟมโพลีเอสเตอร์มีน้ำหนักเบาและประหยัด แม้ว่าโดยปกติแล้วจะรั่วไหลของอากาศในระดับหนึ่งและเสื่อมสภาพตามกาลเวลา การสัมผัสกับโอโซน แสงยูวี ความชื้นและอุณหภูมิสูง ซึ่งจะจำกัดอายุการใช้งานก่อนเกิดความล้มเหลว

วอยซ์คอยล์

ลวดในวอยซ์คอยล์มักจะทำมาจากทองแดงแม้ว่าจะเป็นอะลูมิเนียม —และแทบจะไม่มีสีเงิน-อาจจะใช้. ข้อดีของอลูมิเนียมคือน้ำหนักเบา ซึ่งช่วยลดมวลที่เคลื่อนที่ได้เมื่อเทียบกับทองแดง สิ่งนี้จะเพิ่มความถี่เรโซแนนซ์ของผู้พูดและเพิ่มประสิทธิภาพ ข้อเสียของอะลูมิเนียมคือบัดกรีไม่ง่าย ดังนั้นข้อต่อต้องขันแน่นและปิดผนึกอย่างแน่นหนา หน้าตัดของลวดคอยล์วอยซ์สามารถเป็นแบบวงกลม สี่เหลี่ยม หรือหกเหลี่ยม ให้ปริมาณครอบคลุมปริมาณลวดในพื้นที่ช่องว่างแม่เหล็กแตกต่างกัน ขดลวดถูกวางแนวร่วมแกนภายในช่องว่าง มันเคลื่อนที่ไปมาภายในปริมาตรวงกลมขนาดเล็ก (รู ร่อง หรือร่อง) ในโครงสร้างแม่เหล็ก ช่องว่างสร้างสนามแม่เหล็กเข้มข้นระหว่างสองขั้วของแม่เหล็กถาวร วงแหวนด้านนอกของช่องว่างคือเสาหนึ่งและเสากลาง (เรียกว่าชิ้นส่วนเสา) เป็นอีกอัน

แม่เหล็ก

ขนาดและประเภทของแม่เหล็กและรายละเอียดของวงจรแม่เหล็กจะแตกต่างกันไปตามเป้าหมายการออกแบบ ตัวอย่างเช่น รูปร่างของขั้วไฟฟ้าส่งผลต่อปฏิกิริยาแม่เหล็กระหว่างวอยซ์คอยล์กับสนามแม่เหล็ก และบางครั้งก็ใช้เพื่อปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของผู้ขับขี่ วงแหวนช็อต หรือFaraday loopอาจใส่เป็นฝาทองแดงบางๆ ที่ติดไว้เหนือปลายขั้ว หรือเป็นวงแหวนหนักที่อยู่ภายในช่องขั้วแม่เหล็ก ประโยชน์ของภาวะแทรกซ้อนนี้คือลดอิมพีแดนซ์ที่ความถี่สูง ให้เอาต์พุตเสียงแหลมที่ขยายออก ลดความเพี้ยนของฮาร์มอนิก และลดการปรับการเหนี่ยวนำที่มักจะมาพร้อมกับการเบี่ยงเบนของวอยซ์คอยล์ขนาดใหญ่ ในทางกลับกัน ฝาทองแดงต้องการช่องว่างของวอยซ์คอยล์ที่กว้างกว่า พร้อมแรงต้านแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้น ซึ่งจะช่วยลดฟลักซ์ที่ใช้ได้ ซึ่งต้องใช้แม่เหล็กขนาดใหญ่กว่าเพื่อประสิทธิภาพที่เทียบเท่ากัน

แม่เหล็กไฟฟ้ามักใช้ใน ตู้ แอมป์เครื่องดนตรีในยุค 50; มีการประหยัดทางเศรษฐกิจในผู้ที่ใช้แอมพลิฟายเออร์หลอดตามที่ขดลวดภาคสนามทำได้ และมักจะทำหน้าที่สองหน้าที่เป็นโช้คของพาวเวอร์ซัพพลาย ผู้ผลิตเพียงไม่กี่รายยังคงผลิตลำโพงอิเล็กโทรไดนามิกที่มีขดลวดสนามที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าซึ่งเป็นเรื่องปกติในการออกแบบแรกสุด

Alnicoซึ่งเป็นโลหะผสมของอะลูมิเนียม นิกเกิล และโคบอลต์ ได้รับความนิยมหลังสงครามโลกครั้งที่สอง เนื่องจากได้ขจัดปัญหาของตัวขับขดลวดภาคสนาม มีการใช้ Alnico เกือบทั้งหมดจนกระทั่งประมาณปี 1980 แม้ว่าปัญหาของแม่เหล็ก alnico จะถูกล้างอำนาจแม่เหล็กบางส่วนโดยบังเอิญหรือคลิกที่เกิดจากการเชื่อมต่อที่หลวม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้าใช้กับเครื่องขยายเสียงกำลังสูง หลังปี 1980 ผู้ผลิตไดรเวอร์ส่วนใหญ่เปลี่ยนจากอัลนิโคเป็นแม่เหล็กเฟอร์ไรท์ซึ่งทำจากส่วนผสมของดินเหนียวเซรามิกและอนุภาคละเอียดของแบเรียมหรือสตรอนเทียมเฟอร์ไรท์ แม้ว่าพลังงานต่อกิโลกรัมของแม่เหล็กเซรามิกเหล่านี้จะต่ำกว่าอัลนิโก แต่ก็มีราคาถูกกว่ามาก ทำให้นักออกแบบสามารถใช้แม่เหล็กที่มีขนาดใหญ่กว่าแต่ประหยัดกว่าเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพตามที่กำหนด เนื่องจากต้นทุนการขนส่งที่เพิ่มขึ้นและความต้องการอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา จึงมีแนวโน้มที่จะใช้แม่เหล็กหายากที่ มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นที่ ทำจากวัสดุ เช่นนีโอไดเมียและซาแมเรียม โคบอลต์

ระบบลำโพง

การออกแบบระบบลำโพงเป็นทั้งศิลปะที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้ส่วนตัวของเสียงต่ำและคุณภาพเสียงและวิทยาศาสตร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการวัดและการทดลอง [20] [21] [22]การปรับการออกแบบเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพทำได้โดยใช้การผสมผสานระหว่างทฤษฎีแม่เหล็ก อะคูสติก เครื่องกล ไฟฟ้า และวัสดุศาสตร์และติดตามด้วยการวัดที่มีความแม่นยำสูงและการสังเกตของผู้ฟังที่มีประสบการณ์ ปัญหาบางประการที่นักออกแบบลำโพงและไดรเวอร์ต้องเผชิญ ได้แก่ การบิดเบือนความรักในเสียงเอฟเฟกต์เฟส การตอบสนองนอกแกน และสิ่งประดิษฐ์แบบไขว้ นักออกแบบสามารถใช้ห้อง anechoic ได้เพื่อให้แน่ใจว่าผู้พูดสามารถวัดได้โดยไม่ขึ้นกับผลกระทบของห้อง หรือเทคนิคทางอิเล็กทรอนิกส์ใดๆ ก็ตามที่ใช้แทนห้องดังกล่าวได้ในระดับหนึ่ง นักพัฒนาบางคนหลีกเลี่ยงห้องที่ไม่มีเสียงสะท้อนในการตั้งค่าห้องมาตรฐานเฉพาะที่มีจุดประสงค์เพื่อจำลองสภาพการฟังในชีวิตจริง

การผลิตระบบลำโพงสำเร็จรูปได้แบ่งออกเป็นส่วนๆ โดยขึ้นอยู่กับราคา ค่าขนส่ง และข้อจำกัดด้านน้ำหนักเป็นส่วนใหญ่ ระบบลำโพงระดับไฮเอนด์ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะหนักกว่า (และมักจะใหญ่กว่า) กว่าการขนส่งแบบประหยัดที่อนุญาตให้ใช้นอกภูมิภาค มักจะผลิตขึ้นในภูมิภาคตลาดเป้าหมายและมีราคา 140,000 เหรียญขึ้นไปต่อคู่ [23]

ระบบลำโพงสี่ทิศทางที่มีความเที่ยงตรงสูง ไดรเวอร์สี่ตัวแต่ละตัวจะส่งสัญญาณออกช่วงความถี่ที่ต่างกัน รูรับแสงที่ห้าที่ด้านล่างเป็นพอร์ตสะท้อนเสียงเบส

ไดรเวอร์อิเล็กโทรไดนามิกส์แต่ละตัวให้ประสิทธิภาพสูงสุดภายในช่วงความถี่ที่จำกัด ไดรเวอร์หลายตัว (เช่น ซับวูฟเฟอร์ วูฟเฟอร์ ไดรเวอร์ระดับกลาง และทวีตเตอร์) โดยทั่วไปจะรวมกันเป็นระบบลำโพงที่สมบูรณ์เพื่อมอบประสิทธิภาพที่เหนือกว่าข้อจำกัดนั้น ระบบการแผ่รังสีเสียงที่ใช้กันมากที่สุดสามระบบ ได้แก่ ตัวขับเสียงแบบกรวย โดม และแตร

ไดร์เวอร์ฟูลเรนจ์

ไดรเวอร์ฟูลเรนจ์คือลำโพงที่ออกแบบมาเพื่อใช้โดยลำพังเพื่อสร้างช่องสัญญาณเสียงโดยไม่ต้องใช้ไดรเวอร์อื่น ดังนั้นจึงต้องครอบคลุมช่วงความถี่เสียงทั้งหมด ไดรเวอร์เหล่านี้มีขนาดเล็ก โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 ถึง 8 นิ้ว (7.6 ถึง 20.3 ซม.) เพื่อให้สามารถตอบสนองต่อความถี่สูงได้อย่างเหมาะสม และได้รับการออกแบบมาอย่างพิถีพิถันเพื่อให้เอาต์พุตที่มีการบิดเบือนต่ำที่ความถี่ต่ำ แม้ว่าจะมีระดับเอาต์พุตสูงสุดลดลง ไดรเวอร์ฟูลเรนจ์ (หรือแม่นยำกว่านั้นคือช่วงกว้าง) มักได้ยินในระบบเสียงประกาศสาธารณะ ในโทรทัศน์ (แม้ว่าบางรุ่นจะเหมาะสำหรับการฟังไฮไฟ) วิทยุขนาดเล็ก อินเตอร์คอมลำโพงคอมพิวเตอร์ บางรุ่น ฯลฯ ในสวัสดี -fiระบบลำโพง การใช้ยูนิตไดรฟ์ช่วงกว้างสามารถหลีกเลี่ยงปฏิสัมพันธ์ที่ไม่ต้องการระหว่างไดรเวอร์หลายตัวที่เกิดจากตำแหน่งของไดรเวอร์ที่ไม่บังเอิญหรือปัญหาเครือข่ายแบบไขว้ แฟน ๆ ของระบบลำโพงไฮไฟของไดรเวอร์ช่วงกว้างอ้างว่าเสียงมีความสอดคล้องกันเนื่องจากแหล่งเดียวและส่งผลให้ไม่มีสัญญาณรบกวนและมีแนวโน้มที่จะไม่มีส่วนประกอบแบบครอสโอเวอร์ โดยทั่วไปผู้ว่ากล่าวอ้างถึงการตอบสนองความถี่ที่จำกัดของไดรเวอร์ช่วงกว้างและความสามารถในการส่งออกที่พอประมาณ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความถี่ต่ำ) ร่วมกับความต้องการสำหรับเปลือกที่มีขนาดใหญ่ ซับซ้อน และมีราคาแพง—เช่นสายส่ง เครื่องสะท้อนคลื่นสี่ส่วนหรือแตร—เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด . ด้วยการถือกำเนิดของไดรเวอร์นีโอไดเมียม สายส่งแบบคลื่นสี่ส่วนที่มีต้นทุนต่ำเกิดขึ้นได้และมีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์มากขึ้นเรื่อยๆ [24][25]

ไดรเวอร์ฟูลเรนจ์มักใช้กรวยเพิ่มเติมที่เรียกว่าWhizzerซึ่งเป็นกรวยขนาดเล็กน้ำหนักเบาที่ติดอยู่กับข้อต่อระหว่างวอยซ์คอยล์และกรวยปฐมภูมิ กรวยเสียงหวีดขยายการตอบสนองความถี่สูงของไดรเวอร์และขยายทิศทางของความถี่สูง ซึ่งมิฉะนั้นจะถูกแคบลงอย่างมากเนื่องจากวัสดุกรวยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกล้มเหลวในการปฏิบัติตามวอยซ์คอยล์กลางที่ความถี่สูง กรวยหลักในการออกแบบเสียงหวือนั้นผลิตขึ้นเพื่อให้โค้งงอในเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมากกว่าตรงกลาง ผลที่ได้คือกรวยหลักส่งเสียงความถี่ต่ำและกรวยเสียงหวือให้ความถี่สูงส่วนใหญ่ เนื่องจากกรวยเสียงแหลมมีขนาดเล็กกว่าไดอะแฟรมหลัก การกระจายเอาต์พุตที่ความถี่สูงจึงดีขึ้นเมื่อเทียบกับไดอะแฟรมเดี่ยวขนาดใหญ่ที่เทียบเท่ากัน

ไดรเวอร์แบบจำกัดช่วงซึ่งใช้เพียงอย่างเดียวมักพบในคอมพิวเตอร์ ของเล่น และวิทยุนาฬิกา ไดรเวอร์เหล่านี้มีความประณีตน้อยกว่าและราคาไม่แพงเมื่อเทียบกับไดรเวอร์แบบกว้าง และอาจได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงเพื่อให้พอดีกับตำแหน่งการติดตั้งที่เล็กมาก ในแอปพลิเคชันเหล่านี้ คุณภาพเสียงมีความสำคัญต่ำ หูของมนุษย์สามารถทนต่อคุณภาพเสียงที่ไม่ดีได้อย่างน่าทึ่ง และการบิดเบือนที่มีอยู่ในตัวขับเสียงแบบจำกัดช่วงอาจปรับปรุงเอาต์พุตที่ความถี่สูง เพิ่มความชัดเจนเมื่อฟังเนื้อหาคำพูด

ซับวูฟเฟอร์

ซับวูฟเฟอร์เป็นไดรเวอร์วูฟเฟอร์ที่ใช้เฉพาะสำหรับช่วงความถี่เสียงต่ำที่สุดเท่านั้น: โดยทั่วไปแล้วจะต่ำกว่า 200 Hz สำหรับระบบสำหรับผู้บริโภค[26]ต่ำกว่า 100 Hz สำหรับเสียงสดระดับมืออาชีพ[27]และต่ำกว่า 80 Hz ในระบบที่ได้รับการรับรองTHX . [28]เนื่องจากช่วงความถี่ที่ตั้งใจไว้มีจำกัด การออกแบบระบบซับวูฟเฟอร์จึงมักจะง่ายกว่าในหลายประการเมื่อเทียบกับลำโพงทั่วไป ซึ่งมักจะประกอบด้วยไดรเวอร์ตัวเดียวที่อยู่ในกล่องหรือกล่องหุ้มที่เหมาะสม เนื่องจากเสียงในช่วงความถี่นี้สามารถโค้งงอได้โดยการเลี้ยวเบน, รูรับแสงของลำโพงไม่ต้องหันเข้าหาผู้ชม และสามารถติดตั้งซับวูฟเฟอร์ที่ด้านล่างของตู้โดยหันเข้าหาพื้นได้ สิ่งนี้บรรเทาลงได้ด้วยข้อจำกัดของการได้ยินของมนุษย์ที่ความถี่ต่ำ เสียงดังกล่าวไม่สามารถอยู่ในอวกาศได้ เนื่องจากความยาวคลื่นที่มากเมื่อเทียบกับความถี่ที่สูงกว่าซึ่งสร้างผลกระทบในหูอันเนื่องมาจากเงาที่ศีรษะ และการเลี้ยวเบนรอบ ๆ เสียง ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เราอาศัยเบาะแสการแปลเป็นภาษาท้องถิ่น

ในการสร้างเสียงเบสที่ต่ำมากอย่างแม่นยำโดยไม่มีเสียงสะท้อนที่ไม่ต้องการ (โดยปกติมาจากแผงตู้) ระบบซับวูฟเฟอร์จะต้องสร้างมาอย่างแน่นหนาและมีการค้ำยันอย่างเหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงเสียงที่ไม่ต้องการของการสั่นสะเทือนของตู้ เป็นผลให้ซับวูฟเฟอร์ที่ดีมักจะค่อนข้างหนัก ระบบซับวูฟเฟอร์จำนวนมากรวมถึงเพาเวอร์แอมป์ในตัวและฟิลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ย่อย (ซับโซนิก) แบบอิเล็กทรอนิกส์ พร้อมการควบคุมเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับการสร้างความถี่ต่ำ (เช่น ปุ่มครอสโอเวอร์และสวิตช์เฟส) ตัวแปรเหล่านี้เรียกว่าซับวูฟเฟอร์แบบ "แอ็คทีฟ" หรือ "แบบมีไฟ" โดยรุ่นก่อนรวมถึงเพาเวอร์แอมป์ด้วย [29]ในทางตรงกันข้าม ซับวูฟเฟอร์แบบ "พาสซีฟ" ต้องการการขยายเสียงจากภายนอก

ในการติดตั้งทั่วไป ซับวูฟเฟอร์จะถูกแยกออกจากตู้ลำโพงที่เหลือ เนื่องจากความล่าช้าในการขยายพันธุ์ เอาต์พุตของซับวูฟเฟอร์ตัวอื่นจึงค่อนข้างผิดเพี้ยน (บนแชนเนลอื่น) หรือออกนอกเฟสเล็กน้อยกับส่วนที่เหลือของเสียง ดังนั้น เพาเวอร์แอมป์ของซับวูฟเฟอร์มักจะมีการปรับเฟส-ดีเลย์ (จำเป็นต้องมีการหน่วงเวลาประมาณ 1 มิลลิวินาทีสำหรับการแยกส่วนเพิ่มเติมจากตัวฟัง) ซึ่งอาจช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบโดยรวมที่ความถี่ซับวูฟเฟอร์ (และอาจเป็นอ็อกเทฟหรือ อยู่เหนือจุดตัดขวาง) อย่างไรก็ตาม อิทธิพลของเสียงสะท้อนในห้อง (บางครั้งเรียกว่าคลื่นนิ่ง ) โดยทั่วไปแล้วจะมีขนาดใหญ่มากจนปัญหาดังกล่าวเป็นเรื่องรองในทางปฏิบัติ ซับวูฟเฟอร์ใช้กันอย่างแพร่หลายในคอนเสิร์ตขนาดใหญ่และสถานที่ขนาดกลางระบบเสริมกำลังเสียง ตู้ซับวูฟเฟอร์มักจะสร้างด้วย พอร์ต สะท้อนเสียงเบส (เช่น รูที่เจาะเข้าไปในตู้โดยมีท่อติดอยู่) คุณลักษณะการออกแบบซึ่งหากได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างเหมาะสมจะปรับปรุงประสิทธิภาพเสียงเบสและเพิ่มประสิทธิภาพ

วูฟเฟอร์

วู ฟเฟอร์เป็นตัวขับที่สร้างเสียงความถี่ต่ำ ตัวขับทำงานโดยมีลักษณะเฉพาะของตัวเครื่องเพื่อสร้างความถี่ต่ำที่เหมาะสม (ดูตู้ลำโพงสำหรับตัวเลือกการออกแบบบางส่วนที่มี) อันที่จริง ทั้งสองมีความเกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดจนต้องนำมาพิจารณาร่วมกันในการใช้งาน เฉพาะในเวลาออกแบบเท่านั้น คุณสมบัติที่แยกจากกันของกล่องหุ้มและวูฟเฟอร์มีความสำคัญแยกกัน ระบบลำโพงบางระบบใช้วูฟเฟอร์สำหรับความถี่ต่ำสุด ซึ่งบางครั้งก็ดีพอที่ซับวูฟเฟอร์ไม่จำเป็น นอกจากนี้ ลำโพงบางตัวยังใช้วูฟเฟอร์เพื่อจัดการกับความถี่กลาง ขจัดไดรเวอร์ช่วงกลาง สิ่งนี้สามารถทำได้ด้วยการเลือกทวีตเตอร์ที่สามารถทำงานได้ต่ำพอ เมื่อรวมกับวูฟเฟอร์ที่ตอบสนองสูงเพียงพอ ไดรเวอร์สองตัวจะเพิ่มความถี่กลางที่สอดคล้องกัน

ไดรเวอร์ระดับกลาง

ลำโพงระดับกลางคือตัวขับลำโพงที่สร้างย่านความถี่โดยทั่วไประหว่าง 1-6 kHz หรือที่เรียกว่าความถี่ 'กลาง' (ระหว่างวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์) ไดอะแฟรมไดรเวอร์ระดับกลางอาจทำมาจากกระดาษหรือวัสดุคอมโพสิต และสามารถเป็นไดอะแฟรมแบบแผ่รังสีโดยตรง (แทนที่จะเป็นวูฟเฟอร์ขนาดเล็กกว่า) หรืออาจเป็นไดรเวอร์บีบอัด (แทนที่จะเป็นแบบทวีตเตอร์บางรุ่น) หากตัวขับเสียงระดับกลางเป็นหม้อน้ำโดยตรง สามารถติดตั้งบนแผงกั้นด้านหน้าของตู้ลำโพง หรือหากเป็นไดรเวอร์บีบอัด ให้ติดตั้งที่คอแตรเพื่อเพิ่มระดับเอาต์พุตและการควบคุมรูปแบบการแผ่รังสี

ทวีตเตอร์

มุมมองระเบิดของทวีตเตอร์แบบโดม

ทวีตเตอร์เป็นตัวขับความถี่สูงที่สร้างความถี่สูงสุดในระบบลำโพง ปัญหาสำคัญในการออกแบบทวีตเตอร์คือการได้เสียงเชิงมุมที่กว้าง (การตอบสนองนอกแกน) เนื่องจากเสียงความถี่สูงมักจะปล่อยให้ลำโพงอยู่ในลำแสงแคบ ทวีตเตอร์แบบซอฟต์โดมมีอยู่ทั่วไปในระบบสเตอริโอในบ้าน และไดรเวอร์บีบอัดแบบฮอร์นโหลดอยู่ทั่วไปในการเสริมเสียงระดับมืออาชีพ ทวีตเตอร์แบบริบบิ้นได้รับความนิยมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากกำลังขับของการออกแบบบางส่วนได้เพิ่มขึ้นจนถึงระดับที่เป็นประโยชน์สำหรับการเสริมแรงเสียงระดับมืออาชีพ และรูปแบบเอาต์พุตกว้างในระนาบแนวนอน ซึ่งเป็นรูปแบบที่ใช้งานสะดวกในเสียงคอนเสิร์ต [30]

ไดรเวอร์โคแอกเซียล

ตัวขับโคแอกเซียลคือตัวขับลำโพงที่มีตัวขับเสียงศูนย์กลางรวมกันสองตัวหรือหลายตัว ไดรเวอร์โคแอกเซียลผลิตโดยบริษัทหลายแห่ง เช่นAltec , Tannoy , Pioneer , KEF , SEAS, B&C Speakers, BMS , CabasseและGenelec [31]

การออกแบบระบบ

สัญลักษณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้พูด

ครอสโอเวอร์

ครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟ
ระบบสองแอมพลิฟายเออร์พร้อมครอสโอเวอร์แบบแอคทีฟ

ใช้ในระบบลำโพงแบบหลายไดรเวอร์ครอสโอเวอร์คือชุดประกอบของตัวกรองที่แยกสัญญาณอินพุตออกเป็นช่วงความถี่ต่างๆ (เช่น "แถบความถี่") ตามความต้องการของไดรเวอร์แต่ละตัว ดังนั้นไดรเวอร์จึงได้รับพลังงานที่ความถี่ในการทำงานเท่านั้น (ช่วงความถี่เสียงที่ออกแบบมา) ซึ่งจะช่วยลดความผิดเพี้ยนในไดรเวอร์และการรบกวนระหว่างพวกเขา คุณลักษณะในอุดมคติของครอสโอเวอร์อาจรวมถึงการลดทอนสัญญาณแบบ out-of-band ที่สมบูรณ์แบบที่เอาต์พุตของตัวกรองแต่ละตัว ไม่มีความแปรผันของแอมพลิจูด ("ripple") ภายในแต่ละ passband ไม่มีเฟสดีเลย์ระหว่างย่านความถี่ที่ทับซ้อนกัน เป็นต้น

ครอสโอเวอร์สามารถเป็นแบบพาสซีหรือแอ็คทีฟ ครอสโอเวอร์ แบบพาสซีฟคือวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ตัวต้านทาน ตัว เหนี่ยวนำ หรือ ตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้ว ตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป. ส่วนประกอบเหล่านี้รวมกันเพื่อสร้างเครือข่ายตัวกรอง และส่วนใหญ่มักจะวางไว้ระหว่างเครื่องขยายสัญญาณเสียงช่วงความถี่เต็มและตัวขับลำโพง เพื่อแบ่งสัญญาณของเครื่องขยายเสียงออกเป็นย่านความถี่ที่จำเป็นก่อนจะถูกส่งไปยังไดรเวอร์แต่ละตัว วงจรครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟไม่ต้องการพลังงานภายนอกนอกเหนือจากสัญญาณเสียง แต่มีข้อเสียบางประการ: อาจต้องใช้ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุที่ใหญ่กว่าเนื่องจากข้อกำหนดในการจัดการพลังงาน (ถูกขับเคลื่อนโดยเครื่องขยายเสียง) ส่วนประกอบที่จำกัดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพคุณลักษณะของครอสโอเวอร์ในระดับพลังงานดังกล่าว ฯลฯ ครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟต่างจากแอคทีฟครอสโอเวอร์ที่มีแอมพลิฟายเออร์ในตัวตรงที่พาสซีฟมีการลดทอนโดยธรรมชาติภายในพาสแบนด์ ซึ่งโดยทั่วไปจะนำไปสู่การลดปัจจัยหน่วงก่อนวอยซ์คอยล์[32]ครอสโอเวอร์แบบแอ็คทีฟเป็นวงจรกรองอิเล็กทรอนิกส์ที่แบ่งสัญญาณออกเป็นย่านความถี่แต่ละแถบก่อนการขยายกำลัง ดังนั้นต้องมีเพาเวอร์แอมป์อย่างน้อยหนึ่งตัวสำหรับแต่ละแบนด์พาส [32]อาจใช้การกรองแบบพาสซีฟในลักษณะนี้ก่อนการขยายกำลังด้วย แต่นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ไม่ธรรมดา โดยมีความยืดหยุ่นน้อยกว่าการกรองแบบแอคทีฟ เทคนิคใดๆ ที่ใช้การกรองแบบครอสโอเวอร์ตามด้วยการขยายเสียงมักเรียกกันว่า ไบ-แอมป์, ไตร-แอมป์, ควอดแอมป์ และอื่นๆ ขึ้นอยู่กับจำนวนช่องสัญญาณแอมพลิฟายเออร์ขั้นต่ำ [33]

การออกแบบลำโพงบางรุ่นใช้การผสมผสานระหว่างตัวกรองแบบพาสซีฟและแบบแอ็คทีฟครอสโอเวอร์ เช่น ครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟระหว่างตัวขับเสียงความถี่กลางและความถี่สูง และครอสโอเวอร์แบบแอ็คทีฟระหว่างตัวขับความถี่ต่ำกับความถี่กลางและความถี่สูงแบบผสม [34] [35]

ครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟมักติดตั้งในกล่องลำโพงและเป็นครอสโอเวอร์แบบปกติที่สุดสำหรับใช้ในบ้านและใช้พลังงานต่ำ ในระบบเครื่องเสียงรถยนต์ ครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟอาจอยู่ในกล่องแยกต่างหาก ซึ่งจำเป็นเพื่อรองรับขนาดของส่วนประกอบที่ใช้ ครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟอาจเป็นเรื่องง่ายสำหรับการกรองลำดับต่ำหรือซับซ้อนเพื่อให้มีความลาดชันเช่น 18 หรือ 24 dB ต่ออ็อกเทฟ ครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟยังสามารถออกแบบเพื่อชดเชยลักษณะที่ไม่ต้องการของไดรเวอร์ เสียงแตร หรือเสียงสะท้อนของกล่องหุ้ม[36]และอาจเป็นเรื่องยากที่จะนำไปใช้ เนื่องจากการโต้ตอบของส่วนประกอบ ครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟ เช่นเดียวกับไดรเวอร์ยูนิตที่ป้อน มีขีดจำกัดการจัดการกำลัง มีการสูญเสียการแทรก (มักอ้างสิทธิ์ 10%) และเปลี่ยนโหลดที่เห็นโดยแอมพลิฟายเออร์ การเปลี่ยนแปลงเป็นเรื่องที่หลายคนกังวลในโลกไฮไฟ[36]เมื่อต้องการระดับเอาต์พุตที่สูง ครอสโอเวอร์แบบแอ็คทีฟอาจเหมาะกว่า ครอสโอเวอร์แบบแอ็คทีฟอาจเป็นวงจรง่ายๆ ที่จำลองการตอบสนองของเครือข่ายแบบพาสซีฟ หรืออาจซับซ้อนกว่า ซึ่งช่วยให้สามารถปรับเสียงได้อย่างกว้างขวาง ครอสโอเวอร์แบบแอ็คทีฟบางตัว ซึ่งปกติคือระบบจัดการลำโพงดิจิทัล อาจรวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และส่วนควบคุมสำหรับการจัดตำแหน่งเฟสและเวลาที่แม่นยำระหว่างย่านความถี่ การปรับสมดุล การบีบอัดช่วงไดนามิกและการควบคุมการจำกัด (32)

สิ่งที่ส่งมาด้วย

ระบบลำโพงสามทางที่ผิดปกติ ตู้แคบเพื่อเพิ่มความถี่ที่เกิดเอฟเฟกต์การเลี้ยวเบนที่เรียกว่า "ขั้นตอน baffle"

ระบบลำโพงส่วนใหญ่ประกอบด้วยไดรเวอร์ที่ติดตั้งในตัว เครื่อง หรือตู้ บทบาทของกล่องหุ้มคือการป้องกันคลื่นเสียงที่เล็ดลอดออกมาจากด้านหลังของคนขับจากการรบกวนคลื่นเสียงจากด้านหน้าอย่างทำลายล้าง คลื่นเสียงที่ปล่อยออกมาจากด้านหลังนั้นอยู่นอกเฟส 180° โดยที่คลื่นเสียงที่ปล่อยออกมาจาก ด้านหน้า ดังนั้นหากไม่มีเปลือกหุ้ม มักจะทำให้เกิดการยกเลิก ซึ่งลดระดับและคุณภาพของเสียงที่ความถี่ต่ำลงอย่างมาก

การติดตั้งไดรเวอร์ที่ง่ายที่สุดคือแผงเรียบ (เช่น แผ่นกั้น) โดยที่ไดรเวอร์ติดตั้งอยู่ในรู อย่างไรก็ตาม ในแนวทางนี้ ความถี่เสียงที่มีความยาวคลื่นยาวกว่ามิติของแผ่นกั้นจะถูกยกเลิก เนื่องจากรังสีแอนติเฟสจากด้านหลังของกรวยขัดขวางการแผ่รังสีจากด้านหน้า ด้วยแผงขนาดใหญ่ที่ไม่สิ้นสุด การรบกวนนี้สามารถป้องกันได้ทั้งหมด กล่องปิดผนึกขนาดใหญ่เพียงพอสามารถเข้าใกล้พฤติกรรมนี้ได้ [37] [38]

เนื่องจากแผงที่มีมิติอนันต์เป็นไปไม่ได้ เปลือกหุ้มส่วนใหญ่จึงทำหน้าที่กักกันรังสีด้านหลังจากไดอะแฟรมที่กำลังเคลื่อนที่ กล่องหุ้มที่ปิดสนิทช่วยป้องกันการส่งเสียงที่ปล่อยออกมาจากด้านหลังของลำโพงโดยการกักเก็บเสียงไว้ในกล่องที่แข็งแรงและกันอากาศเข้า เทคนิคที่ใช้ในการลดการส่งผ่านของเสียงผ่านผนังของตู้ ได้แก่ ผนังตู้หนาขึ้น วัสดุผนังสูญเสีย การค้ำยันภายใน ผนังตู้โค้ง หรือน้อยกว่านั้น วัสดุที่ ยืดหยุ่นได้ (เช่น น้ำมันดินที่บรรจุแร่) หรือแผ่นตะกั่วแบบ บาง ไปจนถึงผนังตู้ภายใน

อย่างไรก็ตาม กล่องหุ้มที่แข็งแรงจะสะท้อนเสียงภายใน ซึ่งสามารถส่งกลับผ่านไดอะแฟรมของลำโพงได้ ส่งผลให้คุณภาพเสียงลดลงอีกครั้ง สิ่งนี้สามารถลดลงได้โดยการดูดซับภายในโดยใช้วัสดุดูดซับ (มักเรียกว่า "การทำให้หมาดๆ") เช่นใยแก้ว ขนสัตว์หรือการตีด้วยเส้นใยสังเคราะห์ภายในตัวเครื่อง รูปทรงภายในของตัวเครื่องยังสามารถออกแบบให้ลดการทำงานนี้ได้ด้วยการสะท้อนเสียงออกจากไดอะแฟรมของลำโพง ซึ่งเสียงเหล่านั้นอาจถูกดูดกลืนไป

ตู้ประเภทอื่นๆ จะเปลี่ยนการแผ่รังสีเสียงด้านหลัง เพื่อให้สามารถเพิ่มเอาต์พุตจากด้านหน้าของกรวยได้อย่างสร้างสรรค์ การออกแบบที่ทำสิ่งนี้ (รวมถึงเบสรีเฟล็กซ์ , พาสซีฟเรดิเอเตอร์ , สายส่งฯลฯ ) มักใช้เพื่อขยายการตอบสนองความถี่ต่ำที่มีประสิทธิภาพและเพิ่มเอาต์พุตความถี่ต่ำของไดรเวอร์

เพื่อให้การเปลี่ยนแปลงระหว่างไดรเวอร์เป็นไปอย่างราบรื่นที่สุด นักออกแบบระบบได้พยายามจัดเวลา (หรือปรับเฟส) ไดรเวอร์โดยการย้ายตำแหน่งการติดตั้งไดรเวอร์ไปข้างหน้าหรือข้างหลังเพื่อให้ศูนย์กลางเสียงของไดรเวอร์แต่ละตัวอยู่ในแนวตั้งเดียวกัน เครื่องบิน. นอกจากนี้ยังอาจเกี่ยวข้องกับการเอียงลำโพงหน้าไปด้านหลัง โดยจัดให้มีการติดตั้งโครงแยกสำหรับไดรเวอร์แต่ละตัว หรือ (โดยทั่วไปน้อยกว่า) โดยใช้เทคนิคอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้ได้ผลเช่นเดียวกัน ความพยายามเหล่านี้ส่งผลให้มีการออกแบบตู้ที่ผิดปกติ

รูปแบบการติดตั้งลำโพง (รวมถึงตู้) ยังสามารถทำให้เกิดการเลี้ยวเบนส่งผลให้มีความถี่สูงสุดและลดลง ปัญหามักจะมากที่สุดที่ความถี่สูง ซึ่งความยาวคลื่นจะใกล้เคียงหรือเล็กกว่าขนาดตู้ ผลกระทบสามารถลดลงได้โดยการปัดเศษขอบด้านหน้าของตู้ โค้งตัวตู้ โดยใช้โครงที่เล็กกว่าหรือแคบกว่า เลือกการจัดวางตัวขับเชิงกลยุทธ์ ใช้วัสดุดูดซับรอบๆ ตัวขับ หรือการผสมผสานระหว่างรูปแบบเหล่านี้และอื่นๆ

ลำโพงฮอร์น

ลำโพงแบบสามทางที่ใช้แตรด้านหน้าตัวขับทั้งสามตัว: แตรแบบตื้นสำหรับทวีตเตอร์, ฮอร์นแบบตรงยาวสำหรับความถี่กลาง และฮอร์นแบบพับสำหรับวูฟเฟอร์

ลำโพงแบบ Horn เป็นระบบลำโพงแบบเก่าที่สุด การใช้แตร เป็น โทรโข่งขยายเสียงมีอายุอย่างน้อยก็ในศตวรรษที่ 17 [39]และมีการใช้แตรในแผ่นเสียง กล ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2420 ลำโพงแบบฮอร์นใช้ท่อนำคลื่นรูปทรงด้านหน้าหรือด้านหลังคนขับเพื่อเพิ่มทิศทางของ ลำโพงและเปลี่ยนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กความดันสูงที่ผิวกรวยคนขับเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สภาวะความดันต่ำที่ปากแตร สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงการจับคู่อิมพีแดนซ์ทางเสียง—ทางไฟฟ้า/ทางกลระหว่างคนขับกับอากาศแวดล้อม เพิ่มประสิทธิภาพ และเน้นเสียงไปยังพื้นที่ที่แคบลง

ต้องเลือกขนาดของคอ ปาก ความยาวของแตร ตลอดจนอัตราการขยายตัวของพื้นที่อย่างระมัดระวังเพื่อให้เข้ากับตัวขับ เพื่อให้ฟังก์ชันการเปลี่ยนรูปนี้เหมาะสมในช่วงความถี่ต่างๆ (แตรทุกตัวทำงานได้ไม่ดีนอกเสียง จำกัดทั้งความถี่สูงและต่ำ) ความยาวและพื้นที่ปากตัดขวางที่จำเป็นในการสร้างฮอร์นเบสหรือเบสย่อยนั้นต้องใช้ฮอร์นที่มีความยาวหลายฟุต แตรที่ 'พับ' สามารถลดขนาดโดยรวมได้ แต่บังคับให้นักออกแบบยอมประนีประนอมและยอมรับความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น เช่น ต้นทุนและการก่อสร้าง การออกแบบฮอร์นบางแบบไม่เพียงแต่พับฮอร์นความถี่ต่ำเท่านั้น แต่ยังใช้ผนังในมุมห้องเป็นส่วนขยายของปากแตร ในช่วงปลายทศวรรษ 1940 แฟนเพลงไฮไฟไม่รู้จักเขาที่ปากกินผนังห้องไปมาก

ลำโพงที่มีเสียงแตรสามารถมีความไวสูงถึง 110 dB ที่ 2.83 โวลต์ (1 วัตต์ที่ 8 โอห์ม) ที่ 1 เมตร นี่คือเอาต์พุตที่เพิ่มขึ้นเป็นร้อยเท่าเมื่อเทียบกับลำโพงที่มีความไว 90 dB และมีค่ามากในการใช้งานที่ต้องการระดับเสียงสูงหรือกำลังของเครื่องขยายเสียงมีจำกัด

ลำโพงสายส่ง

ลำโพง แบบสายส่งคือการออกแบบตู้ลำโพงซึ่งใช้สายส่งเสียงแบบอะคูสติกภายในตู้ เมื่อเทียบกับตู้แบบธรรมดาที่ใช้โดยการออกแบบแบบปิดผนึก (ปิด) หรือแบบพอร์ต (เบสรีเฟล็ กซ์) แทนที่จะส่งเสียงก้องกังวานในกล่องหุ้มที่มีแดมเปอร์ที่เรียบง่าย เสียงจากด้านหลังของลำโพงเบสจะถูกส่งตรงไปยังทางเดินแดมเปอร์ที่ยาว (โดยทั่วไปแบบพับ) ภายในตู้ลำโพง ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมและใช้พลังงานของลำโพงและเสียงที่ออกมาได้ดียิ่งขึ้น

การเชื่อมต่อสายไฟ

เสาเชื่อมต่อแบบสองทางบนลำโพง เชื่อมต่อโดยใช้ปลั๊กกล้วย
ลำโพง 4 โอห์มพร้อมเสายึดสองคู่ที่สามารถรับการเดินสายแบบสองสายได้หลังจากถอดสายรัดโลหะสองอันแล้ว

ลำโพง ไฮไฟสำหรับ ใช้ ในบ้านส่วนใหญ่ใช้จุดต่อสายไฟสองจุดเพื่อเชื่อมต่อกับแหล่งสัญญาณ (เช่น ไปยังเครื่องขยายสัญญาณเสียงหรือเครื่องรับ ) ในการรับการต่อสายไฟ กล่องลำโพงอาจมีเสายึดคลิปสปริง หรือแจ็คยึดแผง หากสายไฟสำหรับลำโพงคู่หนึ่งไม่ได้ต่อกับขั้วไฟฟ้า ที่เหมาะสม (ควรต่อขั้ว + และ − บนลำโพงและเครื่องขยายเสียง + กับ + และ − กับ − ให้สายลำโพงเกือบทุกครั้งเพื่อให้มีตัวนำไฟฟ้าเพียงตัวเดียว ของคู่สามารถแยกความแตกต่างจากคู่อื่นได้ แม้ว่าจะมีการทำงานภายใต้หรือข้างหลังสิ่งต่าง ๆ ในการทำงานจากเครื่องขยายเสียงไปยังตำแหน่งลำโพง) ลำโพงจะ "อยู่นอกเฟส" หรือ "ไม่มีขั้ว" อย่างถูกต้องกว่า[40] [41]ให้สัญญาณเหมือนกัน การเคลื่อนที่ในกรวยหนึ่งอยู่ในทิศทางตรงกันข้ามกับอีกอันหนึ่ง โดยทั่วไปแล้วสิ่งนี้จะทำให้วัสดุโมโนโฟนิกในการบันทึกเสียงสเตอริโอถูกยกเลิก ลดระดับ และทำให้โลคัลไลซ์ได้ยากขึ้น ทั้งหมดนี้เกิดจากการรบกวนการทำลายล้างของคลื่นเสียง เอฟเฟกต์การยกเลิกจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนที่สุดที่ความถี่ซึ่งลำโพงถูกคั่นด้วยความยาวคลื่นหนึ่งในสี่ส่วนหรือน้อยกว่า ความถี่ต่ำได้รับผลกระทบมากที่สุด ข้อผิดพลาดในการเดินสายผิดประเภทนี้ไม่ทำให้ลำโพงเสียหาย แต่ไม่เหมาะสำหรับการฟัง [42] [43]

ด้วย ระบบเสริม แรงเสียง ระบบPAและ ตู้ลำโพง เครื่องขยายเสียงเครื่องดนตรีสายเคเบิล และแจ็คหรือคอนเน็กเตอร์บางประเภทมักใช้ ระบบเสียงราคาต่ำและกลางและตู้ลำโพงเครื่องดนตรีมักใช้แจ็คสายลำโพง 1/4" ตู้ระบบเสียงที่มีราคาสูงและสูงกว่าและตู้ลำโพงเครื่องดนตรีมักใช้ ขั้วต่อ Speakonขั้วต่อ Speakon ถือว่าปลอดภัยกว่าสำหรับกำลังไฟสูง เครื่องขยายเสียง เนื่องจากตัวเชื่อมต่อได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ผู้ใช้ที่เป็นมนุษย์ไม่สามารถสัมผัสขั้วต่อได้

ลำโพงไร้สาย

ลำโพงไร้สาย HP Roar

ลำโพงไร้สายนั้นคล้ายกับลำโพงแบบมีสาย (แบบมีสาย) มาก แต่พวกมันรับสัญญาณเสียงโดยใช้คลื่นความถี่วิทยุ (RF) มากกว่าผ่านสายสัญญาณเสียง โดยปกติจะมีแอมพลิฟายเออร์รวมอยู่ในตู้ลำโพงเพราะคลื่น RF เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอต่อการขับเคลื่อนลำโพง การรวมตัวของแอมพลิฟายเออร์และลำโพงนี้เรียกว่าลำโพงแบบแอคทีฟ ผู้ผลิตลำโพงเหล่านี้ออกแบบให้มีน้ำหนักเบาที่สุดในขณะที่ให้ประสิทธิภาพเอาต์พุตเสียงสูงสุด

ลำโพงไร้สายยังคงต้องการพลังงาน ดังนั้นต้องใช้เต้ารับไฟฟ้ากระแสสลับในบริเวณใกล้เคียง หรืออาจเป็นแบตเตอรี่ เฉพาะสายที่ต่อกับเครื่องขยายเสียงเท่านั้นที่จะถูกตัดออก

ข้อมูลจำเพาะ

ฉลากข้อมูลจำเพาะบนลำโพง

ข้อกำหนดของลำโพงโดยทั่วไป ได้แก่ :

  • ประเภทลำโพงหรือไดรเวอร์ (เฉพาะยูนิต) – ฟูลเรนจ์วูฟเฟอร์ ทวีตเตอร์ หรือช่วงกลาง
  • ขนาดของไดรเวอร์ส่วนบุคคล สำหรับตัวขับกรวย ขนาดที่เสนอโดยทั่วไปคือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของตะกร้า [44]อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วอาจน้อยกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของกรวยที่ล้อมรอบ วัดจากยอดถึงยอด หรือระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของรูยึดหนึ่งไปยังด้านตรงข้าม อาจระบุเส้นผ่านศูนย์กลางของวอยซ์คอยล์ หากลำโพงมีตัวขับเสียงแตร อาจมีการระบุขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของคอแตร
  • กำลังไฟพิกัด  – กำลังไฟฟ้าที่กำหนด (หรือต่อเนื่อง) และ กำลังสูงสุด (หรือสูงสุดในระยะสั้น) ที่ลำโพงสามารถจัดการได้ (กล่าวคือ กำลังไฟฟ้าเข้าสูงสุดก่อนที่จะทำลายลำโพง โดยจะไม่มีเสียงที่ส่งออกมาจากลำโพง) คนขับอาจได้รับความเสียหายน้อยกว่ากำลังที่กำหนดไว้มาก หากขับเกินขีดจำกัดทางกลไกที่ความถี่ต่ำ [45]ทวีตเตอร์ยังอาจเสียหายจากการตัดวงจรขยายเสียง (วงจรเครื่องขยายเสียงผลิตพลังงานจำนวนมากที่ความถี่สูงในกรณีดังกล่าว) หรือโดยดนตรีหรืออินพุตคลื่นไซน์ที่ความถี่สูง แต่ละสถานการณ์เหล่านี้อาจส่งพลังงานไปยังทวีตเตอร์มากกว่าที่จะอยู่รอดได้โดยไม่มีความเสียหาย [46]ในบางเขตอำนาจศาล การจัดการพลังงานมีความหมายทางกฎหมายทำให้สามารถเปรียบเทียบระหว่างลำโพงที่อยู่ในการพิจารณาได้ ในที่อื่นๆ ความหมายที่หลากหลายสำหรับความสามารถในการจัดการพลังงานอาจทำให้สับสนได้
  • อิมพีแดนซ์  – โดยทั่วไป 4 Ω (โอห์ม), 8 Ω ฯลฯ [47]
  • ชนิดแผ่นกั้นหรือเปลือกหุ้ม (เฉพาะระบบปิด) – ปิดผนึก สะท้อนเสียงเบส ฯลฯ
  • จำนวนไดรเวอร์ (เฉพาะระบบลำโพงทั้งหมด) – แบบสองทาง สามทาง ฯลฯ
  • ระดับของลำโพง: [48]
    • ระดับ 1: สูงสุด SPL 110-119 dB ประเภทของลำโพงที่ใช้สำหรับทำซ้ำคนที่พูดในพื้นที่ขนาดเล็กหรือสำหรับเพลงประกอบ ส่วนใหญ่ใช้เป็นลำโพงเติมสำหรับลำโพงคลาส 2 หรือคลาส 3 โดยทั่วไปแล้ววูฟเฟอร์ขนาดเล็ก 4" หรือ 5" และทวีตเตอร์แบบโดม
    • Class 2: สูงสุด SPL 120-129 dB ซึ่งเป็นประเภทลำโพงที่ใช้พลังงานปานกลางซึ่งใช้สำหรับเสริมแรงในพื้นที่ขนาดเล็กถึงขนาดกลางหรือเป็นลำโพงเสริมสำหรับลำโพง Class 3 หรือ Class 4 โดยทั่วไปแล้ววูฟเฟอร์ขนาด 5 ถึง 8 นิ้วและทวีตเตอร์แบบโดม
    • คลาส 3: สูงสุด SPL 130-139 dB ลำโพงพลังสูงที่ใช้ในระบบหลักในพื้นที่ขนาดเล็กถึงขนาดกลาง ยังใช้เป็นลำโพงเติมสำหรับลำโพงคลาส 4; โดยทั่วไปแล้ว วูฟเฟอร์ขนาด 6.5" ถึง 12" และไดรเวอร์บีบอัดขนาด 2" หรือ 3" สำหรับความถี่สูง
    • คลาส 4: สูงสุด SPL 140 dB และสูงกว่า ลำโพงที่มีพลังอำนาจสูงมาก ใช้เป็นไฟหลักในพื้นที่ขนาดกลางถึงขนาดใหญ่ (หรือสำหรับลำโพงเสริมสำหรับพื้นที่ขนาดกลางถึงขนาดใหญ่เหล่านี้) วูฟเฟอร์ขนาด 10" ถึง 15" และไดรเวอร์บีบอัด 3"

และทางเลือก:

  • ความถี่ครอสโอเวอร์ (ies) (ระบบที่มีไดรเวอร์หลายตัวเท่านั้น) – ขอบเขตความถี่เล็กน้อยของการแบ่งระหว่างไดรเวอร์
  • การตอบสนองความถี่  – เอาต์พุตที่วัดหรือระบุในช่วงความถี่ที่ระบุสำหรับระดับอินพุตคงที่จะแปรผันตามความถี่เหล่านั้น บางครั้งอาจมีขีดจำกัดความแปรปรวน เช่น ภายใน "± 2.5 dB"
  • พารามิเตอร์ Thiele/ Small (เฉพาะไดรเวอร์แต่ละเครื่องเท่านั้น) – รวมถึง F s (ความถี่เรโซแนนซ์) ของคนขับ), Q ts ( Qของไดรเวอร์; มากหรือน้อย,ปัจจัยหน่วงที่ความถี่เรโซแนนซ์), V เป็น (ปริมาตรที่สอดคล้องกับอากาศของ คนขับ) เป็นต้น
  • ความไว  – ระดับความดันเสียงที่เกิดจากลำโพงในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีเสียงก้อง มักระบุเป็น dB และวัดที่ 1 เมตรด้วยอินพุต 1 วัตต์ (2.83 rms โวลต์เป็น 8 Ω) โดยทั่วไปที่ความถี่ที่ระบุตั้งแต่หนึ่งความถี่ขึ้นไป ผู้ผลิตมักใช้การให้คะแนนนี้ในสื่อการตลาด
  • ระดับแรงดันเสียงสูงสุด  – เอาต์พุตสูงสุดที่ลำโพงสามารถจัดการได้ ขาดความเสียหายหรือไม่เกินระดับความผิดเพี้ยนเฉพาะ ผู้ผลิตมักใช้การให้คะแนนนี้ในสื่อการตลาด—โดยปกติไม่มีการอ้างอิงถึงช่วงความถี่หรือระดับความผิดเพี้ยน

ลักษณะทางไฟฟ้าของลำโพงไดนามิก

โหลดที่ไดรเวอร์นำเสนอต่อแอมพลิฟายเออร์ประกอบด้วยอิมพีแดนซ์ไฟฟ้า ที่ซับซ้อน — การรวมกันของความต้านทานและรีแอกแตนซ์ ทั้งแบบคาปาซิ ที ฟ และอุปนัยซึ่งรวมคุณสมบัติของไดรเวอร์ การเคลื่อนที่เชิงกล ผลกระทบของส่วนประกอบครอสโอเวอร์ (ถ้ามีอยู่ในสัญญาณ) เส้นทางระหว่างแอมพลิฟายเออร์และไดรเวอร์) และผลกระทบของการโหลดอากาศบนไดรเวอร์ตามที่แก้ไขโดยกล่องหุ้มและสภาพแวดล้อม ข้อมูลจำเพาะเอาท์พุตของแอมพลิฟายเออร์ส่วนใหญ่จะกำหนดกำลังเฉพาะให้เป็นตัวต้านทาน ในอุดมคติ โหลด; อย่างไรก็ตาม ลำโพงไม่มีอิมพีแดนซ์คงที่ตลอดช่วงความถี่ วอยซ์คอยล์เป็นแบบอุปนัย ไดรเวอร์มีเสียงสะท้อนทางกล กล่องหุ้มจะเปลี่ยนคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกลของไดรเวอร์ และครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟระหว่างไดรเวอร์และแอมพลิฟายเออร์ทำให้เกิดความผันแปรในตัวเอง ผลที่ได้คืออิมพีแดนซ์ของโหลดที่แปรผันตามความถี่อย่างมาก และโดยปกติความสัมพันธ์แบบเฟสที่แตกต่างกันระหว่างแรงดันและกระแสก็เช่นกัน ซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามความถี่ด้วย แอมพลิฟายเออร์บางตัวสามารถรับมือกับความผันแปรได้ดีกว่าตัวอื่น

ในการสร้างเสียง ลำโพงจะถูกขับเคลื่อนโดยกระแสไฟฟ้ามอดูเลต (ผลิตโดยเครื่องขยายเสียง ) ที่ไหลผ่าน "ขดลวดลำโพง" ซึ่ง (ผ่านการเหนี่ยวนำ ) จะสร้างสนามแม่เหล็กรอบขดลวด ความแปรผันของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านลำโพงจะถูกแปลงเป็นสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกัน ซึ่งปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กของคนขับจะเคลื่อนไดอะแฟรมของลำโพง ซึ่งทำให้คนขับต้องสร้างการเคลื่อนที่ของอากาศที่คล้ายกับสัญญาณดั้งเดิมจากเครื่องขยายเสียง

การวัดทางไฟฟ้าเครื่องกล

ตัวอย่างของการวัด ทั่วไป ได้แก่ ลักษณะแอมพลิจูดและเฟสเทียบกับความถี่ การตอบสนองของแรงกระตุ้นภายใต้เงื่อนไขอย่างน้อยหนึ่งอย่าง (เช่น คลื่นสี่เหลี่ยม คลื่นไซน์ระเบิด ฯลฯ) ทิศทางเทียบกับความถี่ (เช่น แนวนอน แนวตั้ง ทรงกลม ฯลฯ); ความเพี้ยน ของ ฮาร์มอนิกและ อินเทอร์มอดูเลชัน เทียบกับ เอาต์พุต ระดับความดันเสียง (SPL) โดยใช้สัญญาณทดสอบใดๆ พลังงานที่เก็บไว้ (เช่น เสียงเรียกเข้า) ที่ความถี่ต่างๆ อิมพีแดนซ์เทียบกับความถี่ และสัญญาณขนาดเล็กกับประสิทธิภาพสัญญาณขนาดใหญ่ การวัดเหล่านี้ส่วนใหญ่ต้องการอุปกรณ์ที่ซับซ้อนและมักจะมีราคาแพง[49]เพื่อดำเนินการ และยังใช้วิจารณญาณที่ดีของผู้ปฏิบัติงานด้วย แต่ระดับแรงดันเสียงที่ส่งออกออกมานั้นค่อนข้างจะรายงานได้ง่ายกว่า และมักจะเป็นค่าที่ระบุเพียงค่าเดียว—บางครั้งอยู่ในเงื่อนไขที่ถูกต้องซึ่งทำให้เข้าใจผิด ระดับความดันเสียง (SPL) ที่ลำโพงสร้างขึ้นจะวัดเป็นเดซิเบล ( dB spl )

ประสิทธิภาพเทียบกับความไว

ประสิทธิภาพของลำโพงหมายถึง เอาท์พุต กำลังเสียงหารด้วยอินพุตกำลังไฟฟ้า ลำโพงส่วนใหญ่เป็นตัวแปลงสัญญาณที่ไม่มีประสิทธิภาพ เพียงประมาณ 1% ของพลังงานไฟฟ้าที่ส่งโดยเครื่องขยายเสียงไปยังลำโพงในบ้านทั่วไปจะถูกแปลงเป็นพลังงานเสียง ส่วนที่เหลือจะถูกแปลงเป็นความร้อน ส่วนใหญ่อยู่ในวอยซ์คอยล์และชุดแม่เหล็ก สาเหตุหลักคือความยากลำบากในการบรรลุการจับคู่อิมพีแดนซ์ ที่เหมาะสม ระหว่างอิมพีแดนซ์อะคูสติกของชุดขับเคลื่อนและอากาศที่แผ่ออกมา (ที่ความถี่ต่ำ การปรับปรุงการจับคู่นี้เป็นจุดประสงค์หลักของการออกแบบตู้ลำโพง) ประสิทธิภาพของตัวขับลำโพงจะแตกต่างกันไปตามความถี่เช่นกัน ตัวอย่างเช่น เอาต์พุตของไดรเวอร์วูฟเฟอร์ลดลงเมื่อความถี่อินพุตลดลงเนื่องจากการจับคู่ระหว่างอากาศกับไดรเวอร์แย่ลง

การจัดอันดับไดรเวอร์ตาม SPL สำหรับอินพุตที่กำหนดเรียกว่า การจัดระดับความไว และมีความคล้ายคลึงกันในด้านประสิทธิภาพ ความไวมักจะถูกกำหนดเป็นเดซิเบลจำนวนมากที่อินพุตไฟฟ้า 1 W วัดที่ 1 เมตร (ยกเว้นหูฟัง ) บ่อยครั้งที่ความถี่เดียว แรงดันไฟฟ้าที่ใช้มักจะ 2.83 V RMSซึ่งเท่ากับ 1 วัตต์ในอิมพีแดนซ์ของลำโพง 8 Ω (ระบุ) (ประมาณว่าเป็นจริงสำหรับระบบลำโพงหลายระบบ) การวัดโดยใช้ข้อมูลอ้างอิงนี้อ้างอิงเป็น dB ที่มี 2.83 V ที่ 1 ม.

เอาต์พุตแรงดันเสียงวัดที่ (หรือมาตราส่วนทางคณิตศาสตร์ให้เทียบเท่ากับการวัดที่) หนึ่งเมตรจากลำโพงและบนแกน (ตรงด้านหน้า) ภายใต้เงื่อนไขที่ลำโพงแผ่ออกสู่พื้นที่ขนาดใหญ่อย่างไม่มีที่สิ้นสุด และติดตั้งบนแผ่นกั้นอนันต์. เห็นได้ชัดว่า ความไวไม่ได้สัมพันธ์อย่างแม่นยำกับประสิทธิภาพ เนื่องจากยังขึ้นอยู่กับทิศทางของไดรเวอร์ที่กำลังทดสอบและสภาพแวดล้อมทางเสียงที่ด้านหน้าของลำโพงจริงด้วย ตัวอย่างเช่น แตรเชียร์ลีดเดอร์ให้เสียงที่ส่งออกไปในทิศทางที่ชี้ขึ้นโดยการรวมคลื่นเสียงจากเชียร์ลีดเดอร์ไปในทิศทางเดียว ดังนั้น "การโฟกัส" เหล่านั้นจึง "โฟกัส" ฮอร์นยังปรับปรุงการจับคู่อิมพีแดนซ์ระหว่างเสียงกับอากาศ ซึ่งให้พลังเสียงมากขึ้นสำหรับกำลังของลำโพงที่กำหนด ในบางกรณี การจับคู่อิมพีแดนซ์ที่ได้รับการปรับปรุง (ผ่านการออกแบบกล่องหุ้มอย่างระมัดระวัง) ทำให้ลำโพงผลิตพลังเสียงได้มากขึ้น

  • ลำโพงในบ้านทั่วไปมีความไวประมาณ 85 ถึง 95 dB สำหรับ 1 W ที่ 1 ม. ซึ่งมีประสิทธิภาพ 0.5–4%
  • ลำโพงเสริมเสียงและลำโพงเสียงประกาศสาธารณะอาจมีความไวสูงถึง 95 ถึง 102 dB สำหรับ 1 W ที่ 1 ม. ซึ่งมีประสิทธิภาพ 4-10%
  • ร็อคคอนเสิร์ต, PA สนามกีฬา, เรือเดินทะเล ฯลฯ โดยทั่วไปแล้วผู้พูดมักมีความไวสูงกว่า 103 ถึง 110 dB สำหรับ 1 W ที่ 1 ม. ซึ่งมีประสิทธิภาพ 10–20%

ไดรเวอร์ที่มีระดับพลังงานสูงสุดที่สูงกว่านั้นไม่สามารถขับไปยังระดับที่ดังกว่าระดับที่ต่ำกว่าได้ เนื่องจากความไวและการจัดการกำลังเป็นคุณสมบัติที่เป็นอิสระโดยส่วนใหญ่ ในตัวอย่างที่ตามมา สมมติว่า (เพื่อความเรียบง่าย) ว่าไดรเวอร์ที่เปรียบเทียบมีอิมพีแดนซ์ไฟฟ้าเท่ากัน ทำงานที่ความถี่เดียวกันภายในย่านความถี่การส่งผ่านของไดรเวอร์ทั้งสอง และการบีบอัดกำลังและการบิดเบือนกำลังต่ำ ในตัวอย่างแรก ลำโพงที่มีความไว 3 dB มากกว่าตัวอื่นจะให้พลังเสียงเป็นสองเท่า (ดังกว่า 3 dB) สำหรับอินพุตกำลังเดียวกัน ดังนั้น ไดรเวอร์ 100 W ("A") ที่ 92 dB สำหรับความไว 1 W @ 1 m จะให้พลังเสียงมากเป็นสองเท่าของไดรเวอร์ 200 W ("B") ที่ 89 dB สำหรับ 1 W @ 1 m เมื่อ ทั้งสองถูกขับเคลื่อนด้วยกำลังอินพุต 100 W ในตัวอย่างนี้ เมื่อขับเคลื่อนที่ 100 Wความดังของลำโพง B จะสร้างด้วยอินพุต 200 W ดังนั้น การเพิ่มความไวของลำโพง 3 dB หมายความว่าต้องการกำลังของเครื่องขยายเสียงครึ่งหนึ่งเพื่อให้ได้ SPL ที่กำหนด ซึ่งแปลเป็นเครื่องขยายกำลังไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กลงและซับซ้อนน้อยลง—และบ่อยครั้งเพื่อลดต้นทุนของระบบโดยรวม

โดยทั่วไปจะไม่สามารถรวมประสิทธิภาพสูง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความถี่ต่ำ) กับขนาดตู้ที่กะทัดรัดและการตอบสนองความถี่ต่ำที่เพียงพอ ส่วนใหญ่สามารถเลือกได้เพียงสองในสามพารามิเตอร์เมื่อออกแบบระบบลำโพง ตัวอย่างเช่น หากการขยายประสิทธิภาพความถี่ต่ำและขนาดกล่องขนาดเล็กมีความสำคัญ เราต้องยอมรับประสิทธิภาพต่ำ [50]กฎทั่วไปนี้บางครั้งเรียกว่ากฎเหล็กของ Hofmann (หลังจากJA Hofmann , "H" ในKLH ) [51] [52]

บรรยากาศการฟัง

ที่Jay Pritzker PavilionระบบLARESถูกรวมเข้ากับระบบเสริมแรง แบบแบ่งโซน ซึ่งทั้งสองแขวนอยู่บนโครงเหล็กเหนือศีรษะ เพื่อสังเคราะห์สภาพแวดล้อมเสียงในร่มกลางแจ้ง

การทำงานร่วมกันของระบบลำโพงกับสภาพแวดล้อมนั้นซับซ้อนและส่วนใหญ่อยู่นอกเหนือการควบคุมของผู้ออกแบบลำโพง ห้องฟังส่วนใหญ่มีสภาพแวดล้อมที่สะท้อนได้ไม่มากก็น้อย ขึ้นอยู่กับขนาด รูปร่าง ปริมาตร และการตกแต่ง ซึ่งหมายความว่าเสียงที่เข้าถึงหูของผู้ฟังไม่เพียงประกอบด้วยเสียงโดยตรงจากระบบลำโพงเท่านั้น แต่ยังเป็นเสียงเดียวกันที่ล่าช้าจากการเดินทางไปและกลับจาก (และถูกดัดแปลงโดย) อย่างน้อยหนึ่งพื้นผิว คลื่นเสียงที่สะท้อนเหล่านี้ เมื่อเพิ่มเข้าไปในเสียงโดยตรง จะทำให้เกิดการยกเลิกและการเพิ่มที่ความถี่ต่างๆ (เช่น จากโหมดห้องเรโซแนนท์) จึงเปลี่ยนเสียงและลักษณะของเสียงที่หูของผู้ฟัง สมองของมนุษย์มีความอ่อนไหวมากต่อความผันแปรเล็กๆ น้อยๆ ซึ่งรวมถึงบางส่วนด้วย และนี่คือสาเหตุส่วนหนึ่งที่ทำให้ระบบเสียงของลำโพงฟังต่างกันที่ตำแหน่งการฟังที่ต่างกันหรือในห้องต่างๆ

ปัจจัยสำคัญในเสียงของระบบลำโพงคือปริมาณการดูดซับและการแพร่กระจายในสิ่งแวดล้อม การปรบมือในห้องที่ว่างเปล่าโดยทั่วไปโดยไม่มีผ้าม่านหรือพรมทำให้เกิดเสียงก้องกังวานเนื่องจากขาดการดูดซับและเสียงก้อง (นั่นคือเสียงสะท้อนซ้ำ ๆ ) จากผนังพื้นและเพดานสะท้อนแสงแบน การเพิ่มเฟอร์นิเจอร์พื้นผิวแข็ง ไม้แขวนผนัง ชั้นวางของ และแม้แต่การตกแต่งเพดานปูนปลาสเตอร์แบบบาโรกจะเปลี่ยนเสียงสะท้อน สาเหตุหลักมาจากการแพร่ที่เกิดจากวัตถุสะท้อนแสงที่มีรูปร่างและพื้นผิวที่มีขนาดตามลำดับความยาวคลื่นเสียง สิ่งนี้จะทำลายการสะท้อนธรรมดาๆ ที่เกิดจากพื้นผิวเรียบเปลือย และกระจายพลังงานสะท้อนของคลื่นตกกระทบไปยังมุมที่กว้างกว่าบนภาพสะท้อน

ตำแหน่ง

ในห้องฟังแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้าทั่วไป พื้นผิวที่แข็งและขนานกันของผนัง พื้นและเพดานทำให้เกิด โหนด เสียงสะท้อน หลัก ในแต่ละสามมิติ: ซ้าย-ขวา บน-ล่าง และเดินหน้า-ถอยหลัง [53]นอกจากนี้ยังมีโหมดเรโซแนนซ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับพื้นผิวขอบเขตสาม สี่ ห้าและแม้กระทั่งทั้งหกแบบรวมกันเพื่อสร้างคลื่นนิ่ง สิ่งนี้เรียกว่าการตอบสนองการรบกวนขอบเขตของลำโพง (SBIR) [54]ความถี่ต่ำกระตุ้นโหมดเหล่านี้มากที่สุด เนื่องจากความยาวคลื่นยาวไม่ได้รับผลกระทบจากองค์ประกอบหรือการจัดวางเฟอร์นิเจอร์มากนัก ระยะห่างของโหมดมีความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในห้องขนาดเล็กและขนาดกลาง เช่น สตูดิโอบันทึกเสียง โฮมเธียเตอร์ และสตูดิโอออกอากาศ ความใกล้ชิดของลำโพงกับขอบเขตห้องส่งผลต่อระดับความเรโซแนนซ์ที่เรโซแนนซ์ตื่นเต้นและส่งผลต่อความแรงสัมพัทธ์ในแต่ละความถี่ ตำแหน่งของผู้ฟังก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากตำแหน่งใกล้ขอบเขตสามารถมีผลกระทบอย่างมากต่อความสมดุลของความถี่ที่รับรู้ เนื่องจากรูปแบบคลื่นนิ่งจะได้ยินได้ง่ายที่สุดในสถานที่เหล่านี้และที่ความถี่ต่ำ ซึ่งต่ำกว่าความถี่ชโรเดอร์  ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 200–300 เฮิรตซ์ ขึ้นอยู่กับขนาดห้อง

ทิศทาง

นักอะคูสติกในการศึกษาการแผ่รังสีของแหล่งกำเนิดเสียงได้พัฒนาแนวคิดบางอย่างที่สำคัญในการทำความเข้าใจว่ารับรู้ลำโพงอย่างไร แหล่งกำเนิดรังสีที่ง่ายที่สุดคือแหล่งกำเนิดแบบจุด ซึ่งบางครั้งเรียกว่าแหล่งกำเนิดแบบธรรมดา แหล่งกำเนิดเสียงในอุดมคติคือเสียงที่แผ่รังสีจากจุดเล็กๆ อย่างไร้ขีดจำกัด อาจง่ายกว่าที่จะจินตนาการถึงทรงกลมเล็กๆ ที่เต้นเป็นจังหวะ โดยจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นและลดลงอย่างสม่ำเสมอ โดยส่งคลื่นเสียงออกไปในทุกทิศทางอย่างเท่าเทียมกัน โดยไม่ขึ้นกับความถี่

วัตถุใดๆ ก็ตามที่เปล่งเสียง ซึ่งรวมถึงระบบลำโพง ถือได้ว่าประกอบด้วยแหล่งกำเนิดเสียงแบบจุดธรรมดาๆ ดังกล่าวผสมกัน รูปแบบการแผ่รังสีของแหล่งกำเนิดแบบจุดรวมกันไม่เหมือนกับแหล่งกำเนิดเดี่ยว แต่ขึ้นอยู่กับระยะห่างและทิศทางระหว่างแหล่งกำเนิด ตำแหน่งที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดที่ผู้ฟังได้ยินการรวมกัน และความถี่ของเสียงที่เกี่ยวข้อง . เมื่อใช้เรขาคณิตและแคลคูลัส การรวมแหล่งที่มาอย่างง่ายบางอย่างสามารถแก้ไขได้ง่าย คนอื่นไม่ได้

การรวมกันอย่างง่ายอย่างหนึ่งคือแหล่งกำเนิดอย่างง่ายสองแหล่งที่แยกจากกันด้วยระยะห่างและสั่นออกจากเฟส ทรงกลมขนาดเล็กหนึ่งอันขยายออกในขณะที่อีกอันหนึ่งหดตัว คู่นี้เรียกว่าดับเบิ้ลหรือไดโพล และการแผ่รังสีของชุดค่าผสมนี้คล้ายกับการแผ่รังสีของลำโพงไดนามิกขนาดเล็กมากที่ทำงานโดยไม่มีแผ่นกั้น ทิศทางของไดโพลเป็นรูปเลข 8 ที่มีเอาต์พุตสูงสุดตามเวกเตอร์ที่เชื่อมต่อแหล่งกำเนิดทั้งสองและค่าต่ำสุดกับด้านข้างเมื่อจุดสังเกตอยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดทั้งสองเท่ากัน โดยที่ผลรวมของคลื่นบวกและลบจะหักล้างกัน แม้ว่าไดรเวอร์ส่วนใหญ่จะเป็นไดโพล แต่อาจแผ่กระจายเป็นโมโนโพล ไดโพล (หรือไบโพล) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเปลือกหุ้มที่ติดไว้ หากติดตั้งบนแผ่นกั้นแบบจำกัด และคลื่นนอกเฟสเหล่านี้ได้รับอนุญาตให้โต้ตอบได้ ไดโพลพีคและค่าว่างในผลลัพธ์การตอบสนองความถี่ เมื่อรังสีด้านหลังถูกดูดซับหรือขังอยู่ในกล่อง ไดอะแฟรมจะกลายเป็นหม้อน้ำแบบโมโนโพล ลำโพงแบบไบโพลาร์ที่ทำโดยการติดตั้งโมโนโพลในเฟส (ทั้งคู่เคลื่อนออกจากกล่องหรือเข้าไปในกล่องพร้อมกัน) ที่ด้านตรงข้ามของกล่องเป็นวิธีการเข้าใกล้รูปแบบการแผ่รังสีรอบทิศทาง

แผนผังโพลาร์ของลำโพงเสียง ประกาศสาธารณะ แบบ เสาอุตสาหกรรมแบบสี่ตัวขับที่ความถี่หกความถี่ สังเกตว่ารูปแบบเกือบจะเป็นรอบทิศทางที่ความถี่ต่ำ บรรจบกับรูปแบบกว้างพัดลมที่ 1 กิโลเฮิรตซ์ จากนั้นแยกออกเป็นกลีบและอ่อนลงที่ความถี่สูง[55]

ในชีวิตจริง ไดรเวอร์แต่ละตัวเป็นรูปร่าง 3 มิติที่ซับซ้อน เช่น กรวยและโดม และถูกวางไว้บนแผ่นกั้นด้วยเหตุผลหลายประการ นิพจน์ทางคณิตศาสตร์สำหรับทิศทางของรูปร่างที่ซับซ้อน ซึ่งขึ้นอยู่กับการรวมแบบจำลองของแหล่งกำเนิดจุด มักจะเป็นไปไม่ได้ แต่ในสนามไกล ทิศทางของลำโพงที่มีไดอะแฟรมทรงกลมนั้นใกล้เคียงกับของลูกสูบทรงกลมแบน ดังนั้น สามารถใช้เป็นภาพประกอบให้เข้าใจง่ายสำหรับการอภิปราย เพื่อเป็นตัวอย่างง่ายๆ ของฟิสิกส์คณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง ให้พิจารณาดังนี้: สูตรสำหรับทิศทางสนามไกลของลูกสูบทรงกลมแบนในแผ่นกั้นอนันต์คือ ที่ไหน,คือแรงกดบนแกนคือรัศมีลูกสูบคือความยาวคลื่น (เช่น)คือมุมนอกแกนและเป็นฟังก์ชันเบสเซลของชนิดแรก

แหล่งกำเนิดเสียงแบบระนาบจะเปล่งเสียงอย่างสม่ำเสมอสำหรับความยาวคลื่นความถี่ต่ำที่ยาวกว่าขนาดของแหล่งกำเนิดเสียงระนาบ และเมื่อความถี่เพิ่มขึ้น เสียงจากแหล่งกำเนิดดังกล่าวจะโฟกัสไปที่มุมที่แคบลงเรื่อยๆ ยิ่งไดรเวอร์มีขนาดเล็กเท่าใด ความถี่ในการเกิดทิศทางที่แคบลงก็จะยิ่งสูงขึ้น แม้ว่าไดอะแฟรมจะไม่เป็นวงกลมอย่างสมบูรณ์ แต่ผลกระทบนี้ก็เกิดขึ้นเพื่อให้แหล่งที่มาขนาดใหญ่มีทิศทางมากขึ้น การออกแบบลำโพงหลายตัวใกล้เคียงกับลักษณะการทำงานนี้ ส่วนใหญ่เป็นแบบไฟฟ้าสถิตหรือแบบแม่เหล็กระนาบ

ผู้ผลิตหลายรายใช้การติดตั้งไดรเวอร์ที่แตกต่างกันเพื่อสร้างสนามเสียงเฉพาะประเภทในพื้นที่ที่ได้รับการออกแบบ รูปแบบการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นอาจมีจุดมุ่งหมายเพื่อจำลองวิธีการสร้างเสียงโดยเครื่องมือจริงอย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น หรือเพียงแค่สร้างการกระจายพลังงานที่ควบคุมจากสัญญาณอินพุต (บางส่วนที่ใช้วิธีนี้เรียกว่าจอภาพ ) เนื่องจากมีประโยชน์ในการตรวจสอบสัญญาณที่เพิ่งบันทึก ในสตูดิโอ) ตัวอย่างแรกคือระบบมุมห้องที่มีไดรเวอร์ขนาดเล็กจำนวนมากบนพื้นผิวของทรงกลม 1/8 การออกแบบระบบประเภทนี้ได้รับการจดสิทธิบัตรและผลิตในเชิงพาณิชย์โดยศาสตราจารย์ Amar Bose—the 2201 ภายหลังBoseรุ่นต่างๆ ได้ตั้งใจเน้นการผลิตทั้งเสียงตรงและเสียงสะท้อนโดยตัวลำโพงเองโดยไม่คำนึงถึงสภาพแวดล้อม การออกแบบมีข้อโต้แย้งในแวดวงความเที่ยงตรงสูงแต่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ การออกแบบของผู้ผลิตรายอื่นหลายรายเป็นไปตามหลักการที่คล้ายคลึงกัน

Directivity เป็นปัญหาสำคัญเนื่องจากมีผลต่อความสมดุลของความถี่ของเสียงที่ผู้ฟังได้ยิน และยังส่งผลต่อการโต้ตอบของระบบลำโพงกับห้องและเนื้อหาภายในห้องด้วย คำสั่งที่ชัดเจน (บางครั้งเรียกว่า 'บีม') ลำโพง (เช่น บนแกนตั้งฉากกับหน้าลำโพง) อาจส่งผลให้สนามก้องกังวานขาดความถี่สูง ทำให้รู้สึกว่าผู้พูดขาดเสียงแหลมแม้ว่าจะวัดได้ดีบนแกน (เช่น "แบน" ตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด) ลำโพงที่มีทิศทางกว้างมากหรือเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่ความถี่สูง อาจให้ความรู้สึกว่ามีเสียงแหลมมากเกินไป (หากผู้ฟังอยู่บนแกน) หรือน้อยเกินไป (หากผู้ฟังอยู่นอกแกน) นี่เป็นส่วนหนึ่งของเหตุผลว่าทำไมการวัดการตอบสนองความถี่บนแกนจึงไม่ใช่การกำหนดลักษณะที่สมบูรณ์ของเสียงของลำโพงที่กำหนด

การออกแบบลำโพงอื่นๆ

ในขณะที่ลำโพงกรวยแบบไดนามิกยังคงเป็นตัวเลือกยอดนิยม แต่ก็มีเทคโนโลยีลำโพงอื่นๆ อีกมากมาย

ด้วยไดอะแฟรม

ลำโพงเคลื่อนย้ายได้

ย้ายลำโพงเหล็ก

ลำโพงเหล็กเคลื่อนที่เป็นลำโพงประเภทแรกที่คิดค้นขึ้น ไม่เหมือนกับการออกแบบไดนามิก (ขดลวดเคลื่อนที่) ที่ใหม่กว่า ลำโพงแบบเคลื่อนย้ายได้ใช้ขดลวดแบบอยู่กับที่เพื่อสั่นชิ้นโลหะที่เป็นแม่เหล็ก (เรียกว่าเหล็ก กก หรืออาร์มาเจอร์) โลหะติดอยู่กับไดอะแฟรมหรือเป็นไดอะแฟรมเอง การออกแบบนี้เป็นการออกแบบลำโพงดั้งเดิมตั้งแต่ยุคแรกๆ ตัวขับเหล็กที่เคลื่อนที่นั้นไม่มีประสิทธิภาพและสามารถผลิตเสียงได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น พวกเขาต้องการแม่เหล็กและขดลวดขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มแรง [56]

ตัวขับกระดองแบบบาลานซ์ (ประเภทของตัวขับเหล็กที่เคลื่อนที่ได้) ใช้เกราะที่เคลื่อนที่เหมือนกระดานหกหรือกระดานดำน้ำ เนื่องจากไม่มีการหน่วง จึงมีประสิทธิภาพสูง แต่ก็มีเสียงสะท้อนที่หนักแน่นเช่นกัน ทุกวันนี้ยังคงใช้สำหรับหูฟัง ระดับไฮเอนด์ และเครื่องช่วยฟัง ซึ่งขนาดเล็กและประสิทธิภาพสูงเป็นสิ่งสำคัญ [57]

ลำโพงเพียโซอิเล็กทริก

ออดแบบเพียโซอิเล็กทริก วัสดุเซรามิกเพียโซอิเล็กทริกสีขาวสามารถจับจ้องไปที่ไดอะแฟรมโลหะได้

ลำโพง Piezoelectric มักใช้เป็นเสียงบี๊บในนาฬิกาและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ และบางครั้งใช้เป็นทวีตเตอร์ในระบบลำโพงที่มีราคาไม่แพง เช่น ลำโพงคอมพิวเตอร์และวิทยุแบบพกพา ลำโพงเพียโซอิเล็กทริกมีข้อดีหลายประการเหนือลำโพงทั่วไป: ทนทานต่อโอเวอร์โหลดที่ปกติแล้วจะทำลายตัวขับเสียงความถี่สูงส่วนใหญ่ และสามารถใช้ได้โดยไม่ต้องมีครอสโอเวอร์เนื่องจากคุณสมบัติทางไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีข้อเสีย: แอมพลิฟายเออร์บางตัวสามารถสั่นได้เมื่อขับโหลด capacitive เช่น piezoelectrics ส่วนใหญ่ซึ่งส่งผลให้เกิดการบิดเบือนหรือความเสียหายต่อแอมพลิฟายเออร์ นอกจากนี้ การตอบสนองความถี่ ในกรณีส่วนใหญ่ ด้อยกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ นี่คือเหตุผลที่มักใช้ในแอปพลิเคชันความถี่เดียว (บี๊บ) หรือที่ไม่สำคัญ

ลำโพงเพียโซอิเล็กทริกสามารถขยายเอาท์พุตความถี่สูงได้ และสิ่งนี้มีประโยชน์ในบางสถานการณ์เฉพาะ ตัวอย่างเช่น แอปพลิเคชัน โซนาร์ที่ใช้ตัวแปร piezoelectric เป็นทั้งอุปกรณ์ส่งออก (สร้างเสียงใต้น้ำ) และเป็นอุปกรณ์อินพุต (ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบในการตรวจจับของไมโครโฟนใต้น้ำ ) พวกเขามีข้อได้เปรียบในการใช้งานเหล่านี้ อย่างน้อยที่สุดก็คือการก่อสร้างแบบเรียบง่ายและแบบโซลิดสเตตที่ต้านทานน้ำทะเลได้ดีกว่าอุปกรณ์แบบริบบิ้นหรือทรงกรวย

ในปี 2013 Kyoceraได้เปิดตัวลำโพงฟิล์มขนาดกลางแบบบางเฉียบแบบเพียโซอิเล็กทริกที่มีความหนาเพียง 1 มิลลิเมตรและน้ำหนัก 7 กรัมสำหรับ โทรทัศน์ OLED ขนาด 55 นิ้ว และพวกเขาหวังว่าจะใช้ลำโพงในพีซีและแท็บเล็ตด้วย นอกจากขนาดกลางแล้ว นอกจากนี้ยังมีขนาดใหญ่และขนาดเล็กซึ่งสามารถผลิตคุณภาพเสียงและระดับเสียงได้ค่อนข้างเท่ากันภายใน 180 องศา วัสดุของลำโพงที่ตอบสนองสูงให้ความคมชัดได้ดีกว่าลำโพงทีวีทั่วไป[58]

ลำโพงแมกนีโตสแตติก

ลำโพงแม่เหล็ก

แทนที่จะใช้วอยซ์คอยล์ขับกรวยลำโพง ลำโพงแบบแม่เหล็กจะใช้แถบโลหะที่ยึดติดกับเมมเบรนฟิล์มขนาดใหญ่ สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสสัญญาณที่ไหลผ่านแถบจะมีปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กแท่งถาวรที่ติดตั้งอยู่ด้านหลัง แรงที่เกิดขึ้นจะเคลื่อนเมมเบรนและอากาศที่อยู่ด้านหน้าเมมเบรน โดยทั่วไปแล้ว การออกแบบเหล่านี้มีประสิทธิภาพน้อยกว่าลำโพงขดลวดเคลื่อนที่ทั่วไป

ลำโพงแม่เหล็ก

ทรานสดิวเซอร์ แบบแม่เหล็กซึ่งมีพื้นฐานมาจากสนามแม่เหล็ก ถูกใช้เป็น เครื่องกระจายคลื่นเสียงแบบอัลตราโซนิกโซนาร์อย่างเด่นชัด แต่การใช้งานได้แพร่กระจายไปยังระบบลำโพงเสียงด้วยเช่นกัน ตัวขับเสียงของลำโพงแบบแม่เหล็กมีข้อดีพิเศษบางประการ: สามารถให้กำลังมากกว่า การเบี่ยงเบนต่ำสามารถหลีกเลี่ยงความผิดเพี้ยนจากการเบี่ยงเบนขนาดใหญ่เช่นเดียวกับการออกแบบอื่นๆ ขดลวดแม่เหล็กอยู่นิ่งและทำให้เย็นลงได้ง่ายขึ้น พวกมันแข็งแกร่งเพราะไม่จำเป็นต้องใช้ระบบกันสะเทือนที่ละเอียดอ่อนและวอยซ์คอยล์ โมดูลลำโพง Magnetostrictive ผลิตโดย Fostex [59] [60] [61]และFeONIC [62] [63] [64] [65]และได้ผลิตไดรเวอร์ซับวูฟเฟอร์ด้วย [66]

ลำโพงไฟฟ้าสถิตย์

แผนผังแสดงโครงสร้างของลำโพงไฟฟ้าสถิตและการเชื่อมต่อ ความหนาของไดอะแฟรมและกริดเกินจริงเพื่อจุดประสงค์ในการแสดงภาพประกอบ

ลำโพงไฟฟ้าสถิตใช้สนามไฟฟ้าแรงสูง (แทนที่จะเป็นสนามแม่เหล็ก) เพื่อขับเคลื่อนเมมเบรนที่มีประจุไฟฟ้าสถิตแบบบาง เนื่องจากถูกขับไปบนพื้นผิวเมมเบรนทั้งหมดแทนที่จะเป็นวอยซ์คอยล์ขนาดเล็ก พวกมันจึงให้การเคลื่อนไหวเชิงเส้นตรงและการบิดเบือนที่ต่ำกว่าไดรเวอร์ไดนามิก พวกเขายังมีรูปแบบการกระจายที่ค่อนข้างแคบซึ่งสามารถกำหนดตำแหน่งสนามเสียงได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม พื้นที่การฟังที่เหมาะสมที่สุดมีขนาดเล็กและไม่ใช่ลำโพงที่มีประสิทธิภาพมาก พวกเขามีข้อเสียตรงที่การเบี่ยงเบนของไดอะแฟรมมีข้อ จำกัด อย่างมากเนื่องจากข้อ จำกัด ในการก่อสร้างในทางปฏิบัติ - ยิ่งสเตเตอร์แยกจากกันมากเท่าไหร่ แรงดันไฟฟ้าก็จะยิ่งสูงขึ้นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ยอมรับได้ สิ่งนี้จะเพิ่มแนวโน้มของอาร์คไฟฟ้ารวมทั้งเพิ่มแรงดึงดูดของอนุภาคฝุ่นของลำโพง

ไฟฟ้าสถิตเป็นหม้อน้ำแบบไดโพลโดยเนื้อแท้และเนื่องจากเมมเบรนแบบบางที่ยืดหยุ่นได้จึงไม่เหมาะสำหรับใช้ในเปลือกหุ้มเพื่อลดการยกเลิกความถี่ต่ำเช่นเดียวกับไดรเวอร์กรวยทั่วไป ด้วยเหตุนี้และความสามารถในการเดินทางที่ต่ำ ลำโพงไฟฟ้าสถิตแบบเต็มช่วงจึงมีขนาดใหญ่โดยธรรมชาติ และเสียงเบสจะ ดัง ที่ความถี่ที่สอดคล้องกับความยาวคลื่นหนึ่งในสี่ของขนาดแผงที่แคบที่สุด เพื่อลดขนาดผลิตภัณฑ์ในเชิงพาณิชย์ บางครั้งใช้เป็นไดรเวอร์ความถี่สูงร่วมกับไดรเวอร์ไดนามิกทั่วไปที่จัดการความถี่เบสได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ไฟฟ้าสถิตมักจะถูกขับเคลื่อนผ่านหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพที่ทวีคูณแรงดันสวิงที่เกิดจากเพาเวอร์แอมป์ หม้อแปลงไฟฟ้านี้ยังเพิ่มโหลดแบบคาปาซิทีฟซึ่งมีอยู่ในทรานสดิวเซอร์ไฟฟ้าสถิตด้วย ซึ่งหมายความว่าอิมพีแดนซ์ที่มีประสิทธิภาพที่นำเสนอต่อเพาเวอร์แอมป์จะแตกต่างกันไปตามความถี่ ลำโพงที่มี 8 โอห์มในนามอาจมีโหลด 1 โอห์มที่ความถี่สูง ซึ่งท้าทายสำหรับการออกแบบแอมพลิฟายเออร์บางรุ่น

ลำโพงแม่เหล็กแบบริบบิ้นและระนาบ

ลำโพงแบบริบบิ้นประกอบด้วย ริบบิ้น ฟิล์มโลหะบางๆ ที่ห้อยอยู่ในสนามแม่เหล็ก สัญญาณไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับริบบ้อน ซึ่งจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับมันเพื่อสร้างเสียง ข้อดีของไดรเวอร์ริบบอนคือ ริบบ้อนมีมวล น้อยมาก; จึงสามารถเร่งความเร็วได้เร็วมาก ให้ผลตอบสนองความถี่สูงที่ดีมาก ลำโพงแบบริบบิ้นมักจะบอบบางมาก—บางตัวอาจถูกลมกระโชกแรงฉีกขาดได้ ทวีตเตอร์แบบริบบิ้นส่วนใหญ่จะส่งเสียงในรูปแบบไดโพล บางตัวมีตัวรองรับที่จำกัดรูปแบบการแผ่รังสีไดโพล ด้านบนและด้านล่างปลายของผ้าหมึกทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้ามากหรือน้อย จะมีเสียงที่ได้ยินน้อยลงเนื่องจากการยกเลิกเฟส แต่ปริมาณของทิศทางที่แม่นยำจะขึ้นอยู่กับความยาวของผ้าหมึก การออกแบบริบบิ้นโดยทั่วไปต้องการแม่เหล็กที่ทรงพลังเป็นพิเศษ ซึ่งทำให้ต้นทุนในการผลิตสูง ผ้าหมึกมีความต้านทานต่ำมากซึ่งเครื่องขยายเสียงส่วนใหญ่ไม่สามารถขับได้โดยตรง ด้วยเหตุนี้จึงมักใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์เพื่อเพิ่มกระแสผ่านริบบอน เครื่องขยายเสียง "เห็น" โหลดที่เป็นริบบิ้น' s ความต้านทาน คูณ อัตราส่วนการหมุนของหม้อแปลงกำลังสอง หม้อแปลงต้องได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อให้การตอบสนองความถี่และการสูญเสียปรสิตไม่ลดทอนเสียง ทำให้ต้นทุนและความซับซ้อนเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับการออกแบบทั่วไป

ลำโพงแม่เหล็กระนาบ (มีตัวนำแบบพิมพ์หรือฝังบนไดอะแฟรมแบบแบน) บางครั้งถูกอธิบายว่าเป็นผ้าหมึก แต่ไม่ใช่ลำโพงแบบริบบิ้นจริงๆ คำว่า planar โดยทั่วไปสงวนไว้สำหรับลำโพงที่มีพื้นผิวเรียบเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าคร่าวๆ ซึ่งแผ่กระจายในลักษณะไบโพลาร์ (เช่น ด้านหน้าและด้านหลัง) ลำโพงแม่เหล็กระนาบประกอบด้วยเมมเบรนที่ยืดหยุ่นพร้อมวอยซ์คอยล์พิมพ์หรือติดตั้งอยู่ กระแส ที่ไหลผ่านขดลวดทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กที่วางอย่างระมัดระวังที่ด้านใดด้านหนึ่งของไดอะแฟรม ทำให้เมมเบรนสั่นสะเทือนสม่ำเสมอมากขึ้นหรือน้อยลงและไม่มีการงอหรือย่นมาก แรงผลักดันครอบคลุมพื้นผิวเมมเบรนจำนวนมาก และลดปัญหาการสั่นพ้องในไดอะแฟรมแบนที่ขับเคลื่อนด้วยคอยล์

ลำโพงดัดโค้ง

ทรานสดิวเซอร์คลื่นดัดใช้ไดอะแฟรมที่ตั้งใจยืดหยุ่น ความแข็งแกร่งของวัสดุเพิ่มขึ้นจากจุดศูนย์กลางสู่ภายนอก ความยาวคลื่นสั้นจะแผ่จากบริเวณด้านในเป็นหลัก ในขณะที่คลื่นที่ยาวกว่าไปถึงขอบลำโพง เพื่อป้องกันแสงสะท้อนจากด้านนอกกลับเข้าสู่ศูนย์กลาง คลื่นยาวจะถูกดูดซับโดยแดมเปอร์โดยรอบ ทรานสดิวเซอร์ดังกล่าวสามารถครอบคลุมช่วงความถี่กว้าง (80 Hz ถึง 35,000 Hz) และได้รับการส่งเสริมให้อยู่ใกล้กับแหล่งกำเนิดเสียงแบบจุดที่เหมาะสมที่สุด [67]วิธีการที่ไม่ธรรมดานี้ใช้โดยผู้ผลิตเพียงไม่กี่รายเท่านั้น ในรูปแบบที่แตกต่างกันมาก

ลำโพง Ohm Walsh ใช้ไดรเวอร์เฉพาะที่ออกแบบโดยLincoln Walshผู้เคยเป็นวิศวกรพัฒนาเรดาร์ในสงครามโลกครั้งที่สอง เขาเริ่มสนใจในการออกแบบเครื่องเสียงและโครงการสุดท้ายของเขาคือลำโพงทางเดียวที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวโดยใช้ไดรเวอร์เพียงตัวเดียว กรวยคว่ำหน้าลงในกล่องหุ้มที่ปิดสนิทและไม่มีอากาศเข้า แทนที่จะเคลื่อนที่ไปมาเหมือนลำโพงทั่วไป กรวยจะกระเพื่อมและสร้างเสียงในลักษณะที่รู้จักในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ RF ว่าเป็น "สายส่ง" ลำโพงใหม่สร้างสนามเสียงทรงกระบอก ลินคอล์น วอลช์ เสียชีวิตก่อนที่วิทยากรของเขาจะเผยแพร่สู่สาธารณะ บริษัท Ohm Acoustics ได้ผลิตลำโพงหลายรุ่นโดยใช้การออกแบบไดรเวอร์ของ Walsh ตั้งแต่นั้นมา German Physiks ซึ่งเป็นบริษัทอุปกรณ์เครื่องเสียงในเยอรมนี ก็ผลิตวิทยากรโดยใช้แนวทางนี้เช่นกัน

Manger บริษัทสัญชาติเยอรมันได้ออกแบบและผลิตตัวขับคลื่นดัดที่เมื่อมองแวบแรกก็ดูเหมือนธรรมดา อันที่จริง แผงกลมที่ติดอยู่กับวอยซ์คอยล์จะโค้งงอในลักษณะที่ควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อสร้างเสียงเต็มรูปแบบ [68] Josef W. Manger ได้รับรางวัล "เหรียญดีเซล" สำหรับการพัฒนาและการประดิษฐ์ที่ไม่ธรรมดาโดยสถาบันสิ่งประดิษฐ์ของเยอรมัน

ลำโพงแบบจอแบน

มีความพยายามหลายครั้งในการลดขนาดของระบบลำโพง หรือไม่ก็ทำให้ชัดเจนน้อยลง หนึ่งในความพยายามดังกล่าวคือการพัฒนาขดลวดทรานสดิวเซอร์ "ตัวกระตุ้น" ที่ติดตั้งบนจอแบนเพื่อทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดเสียง เรียกว่าตัวขับเร้า/แผงควบคุมอย่างแม่นยำที่สุด [69]สิ่งเหล่านี้สามารถทำในสีที่เป็นกลางและแขวนไว้บนผนังโดยที่ลำโพงเหล่านี้ไม่สังเกตเห็นได้ชัดเจนกว่าลำโพงหลายๆ ตัว หรือจะจงใจทาสีด้วยลวดลาย ซึ่งในกรณีนี้ พวกมันสามารถนำไปใช้ในการตกแต่งได้ มีปัญหาที่เกี่ยวข้องสองประการกับเทคนิคจอแบน: ประการแรก จอแบนจำเป็นต้องมีความยืดหยุ่นมากกว่ารูปทรงกรวยในวัสดุเดียวกัน ดังนั้นจึงเคลื่อนที่เป็นหน่วยเดียวได้น้อยกว่า และประการที่สอง การสั่นพ้องในแผงควบคุมนั้นยาก ทำให้เกิดการบิดเบือนอย่างมาก ความคืบหน้าบางอย่างเกิดขึ้นจากการใช้วัสดุที่มีน้ำหนักเบา แข็ง และแข็ง เช่นโฟมและได้มีการผลิตระบบจอแบนหลายระบบในเชิงพาณิชย์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา [70]

ทรานสดิวเซอร์การเคลื่อนที่ของอากาศ Heil

ในตัวแปลงสัญญาณการเคลื่อนที่ของอากาศของ Heil กระแสผ่านเมมเบรน 2 ทำให้มันเคลื่อนที่ไปทางซ้ายและขวาในสนามแม่เหล็ก 6 โดยเคลื่อนที่อากาศเข้าและออกตามทิศทางที่ 8; อุปสรรค 4 ป้องกันอากาศไม่ให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ไม่ได้ตั้งใจ

Oskar Heilได้คิดค้นเครื่องแปลงสัญญาณการเคลื่อนที่ของอากาศในปี 1960 ในแนวทางนี้ ไดอะแฟรมแบบจีบจะติดตั้งอยู่ในสนามแม่เหล็กและบังคับให้ปิดและเปิดภายใต้การควบคุมของสัญญาณดนตรี อากาศถูกบังคับจากระหว่างจีบตามสัญญาณที่กำหนด ทำให้เกิดเสียง ไดรเวอร์มีความเปราะบางน้อยกว่าผ้าหมึก และมีประสิทธิภาพมากกว่า (และสามารถผลิตระดับเอาต์พุตที่แน่นอนได้สูงกว่า) มากเมื่อเทียบกับการออกแบบทวีตเตอร์แบบแม่เหล็กริบบิ้น ไฟฟ้าสถิต หรือระนาบ ESS ซึ่งเป็นผู้ผลิตในแคลิฟอร์เนีย ได้รับใบอนุญาตในการออกแบบ ใช้ Heil และผลิตระบบลำโพงหลายประเภทโดยใช้ทวีตเตอร์ของเขาในช่วงปี 1970 และ 1980 วิทยุลาฟาแยตต์ซึ่งเป็นเครือข่ายร้านค้าปลีกขนาดใหญ่ในสหรัฐฯ ก็ขายระบบลำโพงโดยใช้ทวีตเตอร์ดังกล่าวเป็นระยะเวลาหนึ่งเช่นกัน มีผู้ผลิตไดรเวอร์เหล่านี้หลายราย (อย่างน้อยสองรายในเยอรมนี โดยหนึ่งในนั้นผลิตลำโพงระดับมืออาชีพระดับไฮเอนด์จำนวนมากโดยใช้ทวีตเตอร์และไดรเวอร์ระดับกลางที่ใช้เทคโนโลยีนี้) และไดรเวอร์เหล่านี้ถูกใช้ในเสียงระดับมืออาชีพมากขึ้น Martin Logan ผลิตลำโพง AMT หลายตัวในสหรัฐอเมริกาและ GoldenEar Technologies ได้รวมเอาลำโพงเหล่านี้ไว้ในสายลำโพงทั้งหมด

ลำโพงนำไอออนแบบใส

ในปี พ.ศ. 2556 ทีมวิจัยได้แนะนำลำโพงนำไฟฟ้าไอออนแบบโปร่งใสซึ่งมีเจลนำไฟฟ้าแบบโปร่งใส 2 ชั้นและชั้นยางโปร่งใสอีกชั้นหนึ่งไว้ตรงกลางระหว่างกันเพื่อให้ใช้ไฟฟ้าแรงสูงและแรงกระตุ้นสูงเพื่อสร้างคุณภาพเสียงที่ดี ลำโพงนี้เหมาะสำหรับวิทยาการหุ่นยนต์ การประมวลผลแบบเคลื่อนที่ และสาขาออปติกแบบปรับได้ [71]

ไม่มีไดอะแฟรม

ลำโพงพลาสม่าอาร์ค

ลำโพงพลาสม่า

ลำโพงพลาสม่าอาร์ค ใช้ พลาสมาไฟฟ้าเป็นองค์ประกอบการแผ่รังสี เนื่องจากพลาสมามีมวลน้อยที่สุด แต่มีประจุและสามารถจัดการได้ด้วยสนามไฟฟ้าผลลัพธ์ที่ได้คือเอาต์พุตเชิงเส้นมากที่ความถี่สูงกว่าช่วงที่ได้ยินมาก ปัญหาในการบำรุงรักษาและความน่าเชื่อถือสำหรับแนวทางนี้มักทำให้ไม่เหมาะกับการใช้งานในตลาดมวลชน ในปี 1978 Alan E. Hill จากห้องปฏิบัติการอาวุธกองทัพอากาศในเมือง Albuquerque รัฐนิวเม็กซิโก ได้ออกแบบPlasmatronics Hill Type I ซึ่งเป็นทวีตเตอร์ที่มีการสร้างพลาสม่าจากก๊าซฮีเลียม [72]สิ่งนี้หลีกเลี่ยงโอโซนและไนตรัสออกไซด์[72]ที่ผลิตโดยRFการสลายตัวของอากาศในพลาสมาทวีตเตอร์รุ่นก่อนซึ่งผลิตโดย DuKane Corporation ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกซึ่งผลิต Ionovac (วางตลาดในชื่อ Ionofane ในสหราชอาณาจักร) ในช่วงปี 1950 [73]ในปัจจุบัน ยังมีผู้ผลิตไม่กี่รายในเยอรมนีที่ใช้การออกแบบนี้[74]และการออกแบบที่ต้องทำด้วยตัวเองได้รับการเผยแพร่และเผยแพร่บนอินเทอร์เน็ตแล้ว

รูปแบบที่ถูกกว่าในธีมนี้คือการใช้เปลวไฟสำหรับคนขับ เนื่องจากเปลวไฟประกอบด้วยก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออน (ที่มีประจุไฟฟ้า) [75] [76] [ ต้องการการอ้างอิง ]

ลำโพงเทอร์โมอะคูสติก

ในปี 2008 นักวิจัยของมหาวิทยาลัย Tsinghua ได้สาธิตลำโพงเทอร์โมอะคูสติกของฟิล์มบางคาร์บอนนาโนทิวบ์[77] ซึ่งกลไกการทำงานเป็นผลจากความร้อน กระแสไฟฟ้าความถี่เสียงใช้เพื่อให้ความร้อนแก่ CNT เป็นระยะ และส่งผลให้เกิดการสร้างเสียงในอากาศโดยรอบ ลำโพงแบบฟิล์มบางของ CNT มีความโปร่งใส ยืดได้ และยืดหยุ่นได้ ในปี 2013 นักวิจัยของมหาวิทยาลัย Tsinghua ได้นำเสนอหูฟังเทอร์โมอะคูสติกของเส้นด้ายคาร์บอนนาโนทิวบ์บาง ๆ และอุปกรณ์เทอร์โมอะคูสติกที่ติดตั้งบนพื้นผิว [78]เป็นทั้งอุปกรณ์แบบบูรณาการอย่างสมบูรณ์และเข้ากันได้กับเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์แบบ Si

วูฟเฟอร์โรตารี

วูฟเฟอร์ แบบโรตารี่เป็นพัดลมที่มีใบพัดที่เปลี่ยนระดับเสียงอย่างต่อเนื่อง ทำให้สามารถดันอากาศไปมาได้อย่างง่ายดาย วูฟเฟอร์โรตารีสามารถสร้างความถี่อินฟาเรด ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งยากต่อความสำเร็จของลำโพงแบบดั้งเดิมที่มีไดอะแฟรม มักใช้ในโรงภาพยนตร์เพื่อสร้างเอฟเฟกต์เสียงเบสที่ดังก้อง เช่น การระเบิด [79] [80]

เทคโนโลยีใหม่

ลำโพงดิจิตอล

ลำโพงดิจิทัลเป็นหัวข้อของการทดลองที่ทำโดยBell Labsย้อนหลังไปถึงช่วงทศวรรษที่ 1920 [ ต้องการการอ้างอิง ]การออกแบบนั้นเรียบง่าย แต่ละบิตควบคุมไดรเวอร์ซึ่งทั้ง 'เปิด' หรือ 'ปิด' ปัญหาเกี่ยวกับการออกแบบนี้ทำให้ผู้ผลิตละทิ้งการออกแบบนี้เนื่องจากทำไม่ได้ในปัจจุบัน ประการแรก สำหรับจำนวนบิตที่เหมาะสม (จำเป็นสำหรับ คุณภาพ การสร้างเสียงที่ เพียงพอ ) ขนาดจริงของระบบลำโพงจะมีขนาดใหญ่มาก ประการที่สอง เนื่องจาก ปัญหา การแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัล โดยธรรมชาติ ผลกระทบของนามแฝงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นเอาต์พุตเสียงจะ "สะท้อน" ที่แอมพลิจูดเท่ากันในโดเมนความถี่ อีกด้านหนึ่งของขีดจำกัด Nyquist (ครึ่งหนึ่งของความถี่การสุ่มตัวอย่าง) ทำให้เกิด อัลตราโซนิกระดับสูงที่ยอมรับไม่ได้พร้อมกับเอาต์พุตที่ต้องการ ไม่พบรูปแบบที่ใช้การได้เพื่อจัดการกับสิ่งนี้อย่างเพียงพอ

คำว่า "ดิจิทัล" หรือ "พร้อมดิจิทัล" มักใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการตลาดเกี่ยวกับลำโพงหรือหูฟังแต่ระบบเหล่านี้ไม่ใช่ระบบดิจิทัลตามความหมายที่อธิบายไว้ข้างต้น แต่เป็นลำโพงทั่วไปที่สามารถใช้กับแหล่งกำเนิดเสียงดิจิตอล (เช่นสื่อออปติคัลเครื่องเล่นMP3เป็นต้น) เช่นเดียวกับลำโพงทั่วไป

ดูเพิ่มเติม

อ้างอิง

  1. ^ บัลลู เกลน (2008) คู่มือสำหรับวิศวกรเสียง ครั้งที่ 4 . เทย์เลอร์และฟรานซิส. หน้า 597. ISBN 978-1136122538.
  2. ทัลบอต-สมิธ, ไมเคิล (1999). หนังสืออ้างอิง ของวิศวกรเสียง ซีอาร์ซี เพรส. หน้า 2.52. ISBN 978-1136119743.
  3. ^ "โยฮันน์ ฟิลิปป์ เรอีสที่ถูกลืม" . สายเคเบิลเครือข่ายแบบบูรณาการ เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2015-06-12 . สืบค้นเมื่อ2015-06-11 .
  4. ^ "เครื่องบันทึกเสียงและแผ่นเสียงอัดอากาศอื่นๆ" . สืบค้นเมื่อ2019-01-20 .
  5. ^ "ประวัติลำโพง" . สืบค้นเมื่อ2019-01-20 .
  6. ^ Kornum, Rene (4 พฤศจิกายน 2558). “ลำโพงอายุ 100 ปี” . อินเจนิออเรน.
  7. ^ "ประวัติศาสตร์เจนเซ่น" . สืบค้นเมื่อ2019-01-20 .
  8. ^ เจ. เอิ ร์ก และ เอ็ม. แกนเดอร์ (2004). "มุมมองทางประวัติศาสตร์และภาพรวมเทคโนโลยีของลำโพงเพื่อการเสริมกำลังเสียง" (PDF ) วารสารสมาคมวิศวกรรมเสียง . 52 (4): 412–432 (หน้า 416) ความแตกต่างที่สำคัญในการออกแบบข้าวและเคลล็อกก์คือการปรับพารามิเตอร์ทางกลเพื่อให้การสั่นพ้องพื้นฐานของระบบเคลื่อนที่เกิดขึ้นที่ความถี่ต่ำกว่าที่อิมพีแดนซ์การแผ่รังสีของกรวยมีความสม่ำเสมอ ในช่วงนี้ การเคลื่อนที่ของกรวยถูกควบคุมโดยมวล และกรวยมองเข้าไปในความต้านทานการแผ่รังสีที่เพิ่มขึ้น สิ่งนี้ส่งผลให้มีความถี่ที่สำคัญของการตอบสนองพลังงานแบบแบนสำหรับการออกแบบ
  9. Henry BO Davis, Electrical and Electronic Technologies: A Chronology of Events and Inventors from 1900 to 1940 , Scarecrow Press, 1983, ISBN 0810815907หน้า 75 
  10. สแปเนียส, อันเดรียส; เท็ด จิตรกร; Venkatraman Atti (2007). การประมวลผลสัญญาณเสียงและ การเข้ารหัส Wiley-Interscience. ISBN 978-0-170-04196-3.
  11. ^ "Lansingheritage.com: (ภาพโบรชัวร์ 1937) ระบบ Shearer Horn สำหรับโรงละคร " .
  12. ↑ Bozak , RT, นิตยสาร Electronics , มิถุนายน 1940.
  13. "Lansing Heritage. Loudspeakers by Lansing: First Time in History. A Two-Way Loud Speaker in Compact Form. (แคตตาล็อกภาพ 1943) "
  14. "Lansing Heritage. 1966 Voice of the Theatre (ภาพแคตตาล็อก)" .
  15. ^ Audioheritage.org. ชีวประวัติของ John Hilliardสืบค้นเมื่อ 6 พฤษภาคม 2552.
  16. วิลเชอร์, เอ็ดการ์ (1954). ลำโพงและตู้ครอบปฏิวัติ (PDF ) วิศวกรรมเสียง. หน้า 25 . สืบค้นเมื่อ9 ตุลาคม 2021 .
  17. ^ Edgar M. Villchur 1917-2011 (PDF) , Audio Engineering Society , สืบค้นเมื่อ 2021-10-12
  18. ^ "ประวัติการวิจัยอะคูสติก / AR" . เสียง ไฮไฟ. สืบค้นเมื่อ2022-04-18 .
  19. ^ รัมซีย์ ฟรานซิส; แม็คคอร์มิก, ทิม (2009). เสียงและการบันทึกเสียง (ครั้งที่ 6) อ็อกซ์ฟอร์ด สหราชอาณาจักร: Focal Press. หน้า 81. ISBN 978-0-240-52163-3.
  20. ^ เดวิส ดอน; แคโรลีน เดวิส (1997). "ลําโพงและอาร์เรย์ลําโพง" . วิศวกรรมระบบเสียง (2 ed.) โฟกัสกด. หน้า 350. ISBN 978-0-240-80305-0. สืบค้นเมื่อ30 มีนาคม 2010 . เรามักจะให้บริการด้านเสียงกับความจริงที่ว่าเสียงช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานมีส่วนร่วมในทั้งศิลปะและวิทยาศาสตร์
  21. ฟรีเมอร์, ไมเคิล (เมษายน 2547). "ลำโพงรุ่น Aerial 20T" . สเตอริโอไฟล์ . สืบค้นเมื่อ30 มีนาคม 2010 .
  22. ^ Fantel, Hans (6 มิถุนายน 1993) "การออกแบบลำโพงให้ทันสมัย" . เดอะนิวยอร์กไทม์ส. สืบค้นเมื่อ30 มีนาคม 2010 .
  23. ^ "The Absolute Sound ฉบับที่ 175 ตุลาคม 2550 Workshop ของ hp: HP's Editor's Choice Awards ระบบลำโพง: The Nola Grand Reference Mk IV.1 , $145,000 (การเสร็จสิ้นมาตรฐาน) "
  24. ^ "Kvart & Bølge - Audiophile Quarter-Wave Full-Range Speakers -" . Kvart & Bølge - ลำโพงฟูลเรนจ์ Audiophile Quarter-Wave - . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 10 กรกฎาคม 2018 . สืบค้นเมื่อ14 เมษายน 2018 .
  25. ^ "10 อันดับความบันเทิง" . ถาม เมน. สืบค้นเมื่อ14 เมษายน 2018 .
  26. ^ อภิธานศัพท์ ของลำโพงในบ้าน Crutchfield.com (2010-06-21). สืบค้นเมื่อ 2010-10-12.
  27. ^ ยัง ทอม (1 ธันวาคม 2551) "เจาะลึก: อธิบายเทคนิคซับวูฟเฟอร์ Aux-Fed " หอศึกษา . เว็บโปรซาวด์ หน้า 2. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 14 มกราคม 2553 . สืบค้นเมื่อ3 มีนาคม 2010 .
  28. ^ DellaSala, Gene (29 สิงหาคม 2547) "การตั้งค่า Subwoofer / LFE Crossover เพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุด" . Tips & Tricks: รับเสียงเบสที่ดี คนชอบฟังเพลง. สืบค้นเมื่อ3 มีนาคม 2010 .
  29. ^ "อภิธานศัพท์" . การออกแบบ โฮมเธียเตอร์ อีทีเอส-อีเทค หน้า 1. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 23 กรกฎาคม 2555 . สืบค้นเมื่อ3 มีนาคม 2010 .
  30. ^ Nieuwendijk, Joris A. (1988) "ลำโพงทวีตเตอร์แบบริบบิ้นขนาดเล็ก/ลำโพงเสียงกลาง" สมาคมวิศวกรรมเสียง
  31. ^ "เอกสารทางเทคนิค Genelec 8260A" (PDF ) เจเนเล็ก กันยายน 2552 หน้า 3-4 เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 30 ธันวาคม 2553 . สืบค้นเมื่อ24 กันยายน 2552 .
  32. ^ a b c Elliott Sound Products. Rod Elliott, 2004. ใช้งาน Vs. ครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟ สืบค้นเมื่อ 16 มิถุนายน 2552.
  33. ^ สมาคมอะคูสติกบอสตัน The BAS Speakerกันยายน 1978 Peter W. Mitchell: "D-23 crossover สามารถใช้กับ bi-amping, tri-amping หรือแม้แต่ quad-amping"
  34. ^ EAW KF300/600 Series — Compact three-way VAT Systems Archived 2012-04-24 ที่Wayback Machine ลำโพงสามทางสลับไปมาระหว่างโหมดไบแอมป์และโหมดอื่นๆ
  35. ^ ลำโพง Yorkville U215 – 1600w 2x15 / 3x5 นิ้ว / 1 นิ้ว Archived 2012-03-22 ที่Wayback Machine ลำโพงสามทางสลับได้ระหว่างโหมด bi-amped และ passive เต็มที่
  36. ^ a b Elliott Sound Products. Rod Elliott, 2004. การออกแบบครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟ สืบค้นเมื่อ 16 มิถุนายน 2552.
  37. ^ "Q. Sound On Sound, มิถุนายน 2547. ความแตกต่างระหว่างจอภาพที่มีพอร์ตและไม่ได้พอร์ตคืออะไร " .
  38. ^ ผู้ผลิตแผ่นเสียง Infinite baffle Archived 2 มกราคม 2016 ที่ Wayback Machine
  39. ชิสโฮล์ม, ฮิวจ์, เอ็ด. (1911). "ทรัมเป็ต การพูดและการได้ยิน"  . สารานุกรมบริแทนนิกา (พิมพ์ครั้งที่ 11). สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์.
  40. ^ เดวิส แกรี่; เดวิส, แกรี่ ดี. (14 เมษายน 1989) คู่มือเสริมกำลังเสียง ฮาล ลีโอนาร์ด คอร์ปอเรชั่น ISBN 9780881889000. สืบค้นเมื่อ14 เมษายน 2018 – ผ่าน Google Books.
  41. ^ ไวท์ เกล็น ดี.; Louie, Gary J. (1 ตุลาคม 2011). พจนานุกรมเสียง: รุ่นที่สาม แก้ไขและขยาย สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยวอชิงตัน. ISBN 9780295801704. สืบค้นเมื่อ14 เมษายน 2018 – ผ่าน Google Books.
  42. อัลเทน, สแตนลีย์ อาร์. (22 มกราคม 2013). เสียงในสื่อ การเรียนรู้ Cengage ISBN 9781285675299. สืบค้นเมื่อ14 เมษายน 2018 – ผ่าน Google Books.
  43. Eiche, Jon F. (14 เมษายน 1990). คู่มือระบบเสียงเพื่อการบูชา ฮาล ลีโอนาร์ด คอร์ปอเรชั่น ISBN 9780793500291. สืบค้นเมื่อ14 เมษายน 2018 – ผ่าน Google Books.
  44. ^ EIA RS-278-B "ขนาดการติดตั้งสำหรับลำโพง"
  45. ^ ผลิตภัณฑ์เสียงเอลเลียต Rod Elliott, 2006. Speaker Damageสืบค้นเมื่อวันที่ 16 มิถุนายน 2552
  46. ^ ผลิตภัณฑ์เสียงเอลเลียต Rod Elliott, 2006.ทำไมทวีตเตอร์ถึงระเบิดเมื่อแอมพลิฟายเออร์ผิดเพี้ยน? สืบค้นเมื่อ 16 มิถุนายน 2552.
  47. ^ EIA RS-299 "ลำโพง ไดนามิก โครงสร้างแม่เหล็กและอิมพีแดนซ์"
  48. แมคคาร์ธี, บ็อบ. ระบบเสียง: การออกแบบและการปรับให้เหมาะสม: เทคนิคและเครื่องมือสมัยใหม่สำหรับการออกแบบและการจัดตำแหน่งระบบเสียง CRC Press, 2016. p. 70
  49. ^ "อุปกรณ์ที่ใช้ทดสอบลำโพง ไดรเวอร์ และตู้" . เอ็น ทีไอ ออดิโอ
  50. ^ วิศวกร จอห์น แอล. เมอร์ฟี นักฟิสิกส์/เสียง "หัวข้อวิทยากร TA: การแลกเปลี่ยนการออกแบบลำโพง" . www.truaudio.com . สืบค้นเมื่อ14 เมษายน 2018 .
  51. กฎเหล็กของฮอฟมันน์ เก็บถาวร 2008-03-05 ที่ เครื่องเวย์ แบ็ ค
  52. ^ "ความอ่อนไหวและกฎเหล็กของฮอฟแมน" หรือ "ทำไมคุณถึงกินเค้กไม่ ได้" – Audioblog www.salksound.com . สืบค้นเมื่อ14 เมษายน 2018 .
  53. ^ "Acoustics", Leo Beranek, ตอนที่ 10, McGraw Hill Books, 1954
  54. "การรบกวนขอบเขตของลำโพงกำลังฆ่าเบสของคุณหรือเปล่า" . สืบค้นเมื่อ2022-02-15 .
  55. ^ ไฟล์รูปแบบโพลาร์: ลำโพงเป็นรุ่น Bosch 36 วัตต์ LA1-UW36-x แบบเสา Archived 2008-09-18 ที่ Wayback Machineโดยมีไดรเวอร์ขนาด 4 นิ้วเหมือนกันสี่ตัวจัดเรียงในแนวตั้งในตู้สูง 841 มม. (33.1 นิ้ว) ซอฟต์แวร์ทำนายขั้วโลกคือโปรแกรมดู CLF ผู้ผลิตรวบรวมข้อมูลลำโพงลงในไฟล์ CF2
  56. ^ "ลำโพงเหล็กเคลื่อนที่" . vias.org .
  57. ↑ เฮิร์ทเซนส์, ไทลล์ ( 2014-12-16 ). "เครื่องรับ/ไดรเวอร์บาลานซ์อาร์เมเจอร์ทำงานอย่างไร" . ความจริงใจ เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2015-09-14 . สืบค้นเมื่อ2015-09-05 .
  58. ^ "ลำโพงฟิล์ม Kyocera piezoelectric ให้เสียง 180 องศากับทีวีและแท็บเล็ตแบบบาง (อัปเดต: ภาพถ่ายสด)" . 29 สิงหาคม 2556
  59. ^ ยามาดะ ทาเคโยชิ (พฤศจิกายน 2548) "ระบบลำโพงสั่นสะเทือนแบบตั้งโต๊ะ Fostex Prototypes โดยใช้ Super Magnetostrictor" . เทคออน! . สืบค้นเมื่อ2009-10-05 . ระบบลำโพงทรงกรวยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 95 มม. และสูง 90 มม. มีคุณลักษณะของแอคทูเอเตอร์ที่ใช้แมกนีโตสตริกเตอร์ที่ขยายและหดตัวตามการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก แอคทูเอเตอร์แปลงเสียงอินพุตเป็นการสั่นสะเทือนและถ่ายทอดไปยังโต๊ะจึงทำให้เกิดเสียง
  60. โอโนฮาระ, ฮิโรฟุมิ (พฤศจิกายน 2549) "(WO/2006/118205) ลำโพงแม่เหล็กขนาดยักษ์" . องค์การทรัพย์สินทางปัญญาโลก. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2012-08-05 . สืบค้นเมื่อ2009-10-05 . ลำโพงแม่เหล็กขนาดยักษ์ที่มีลักษณะเสียงที่ดีเมื่อใช้งานขณะวางบนพื้นผิวแนวนอน
  61. ^ JP WO/2006/118205 
  62. ^ "หน้าต่างกระซิบ" (PDF) . ฟีโอนิค เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 2010-02-21 . สืบค้นเมื่อ2009-10-05 .
  63. ^ "ไดรฟ์เสียง FeONIC D2" (PDF ) ฟีโอนิค หน้า 1. เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 2009-12-29 . สืบค้นเมื่อ2009-10-05 . D2 ไม่เหมือนกับเทคโนโลยีลำโพงแบบเดิมเพราะใช้วัสดุอัจฉริยะแบบแม่เหล็กที่มีกำลังสูงมากเป็นตัวขับแทนขดลวดเคลื่อนที่ วัสดุดังกล่าวเดิมได้รับการพัฒนาโดยกองทัพสหรัฐฯ สำหรับการใช้งานโซนาร์ และขณะนี้ได้ยกเลิกการจำกัดการใช้งานในเชิงพาณิชย์แล้ว
  64. ทิบู, ฟลอริน (26 กุมภาพันธ์ 2551). "Terfenol-D: ไม่มีลำโพง = เสียงยอดเยี่ยม!" . ซอฟ ต์พีเดีย สืบค้นเมื่อ2009-10-05 .
  65. ^ "MINDCo เปิดตัว FeONIC Invisible & Green audio " เขตเศรษฐกิจโลก. มกราคม 2010. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2011-07-10 . สืบค้นเมื่อ2010-01-19 .
  66. ^ "FeONIC S–Drive Bass Sounder" (PDF) . ฟีโอนิค พฤศจิกายน 2551 เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 2010-02-21 . สืบค้นเมื่อ2009-10-05 .
  67. ^ "นิตยสาร Stereophile ลำโพง Ohm Walsh 5 (รีวิวโดย Dick Olsher, มิถุนายน 1987) "
  68. ผู้จัดการ, โจเซฟ ดับเบิลยู. "Acoustical Reality" .
  69. ^ ลี, โรเจอร์ (2018-07-31) วิทยาการคอมพิวเตอร์/ปัญญาประดิษฐ์และสารสนเทศประยุกต์ สปริงเกอร์. ISBN 978-3-319-96806-3.
  70. ^ "ลำโพง บลูทูธไร้สายแบบพกพา Abuzhen Mini" www.desireeasy.com . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 6 ธันวาคม 2018 . สืบค้นเมื่อ14 เมษายน 2018 .
  71. ^ "ลำโพงเจลใสเล่นเพลงผ่านความมหัศจรรย์ของการนำไอออนิก (วิดีโอ)" . 30 สิงหาคม 2556
  72. อรรถa b ฮิลล์พลาสม่าโทรนิกส์อธิบาย สืบค้นเมื่อ 26 มีนาคม 2550
  73. ^ "ทวีตเตอร์พลาสม่า Ionovac" . www.radiomuseum.org . สืบค้นเมื่อ12 ตุลาคม 2021 .
  74. ^ "ทวีตเตอร์พลาสม่าโคโรนา" . www.lansche-audio.com . สืบค้นเมื่อ12 ตุลาคม 2021 .
  75. ^ "Re: โปรดค้นหางานวิจัยเรื่องการจำลองเสียงผ่านเปลวไฟแก๊สและไฟฟ้า " www.madsci.org ครับ สืบค้นเมื่อ14 เมษายน 2018 .
  76. ^ "การขยายสัญญาณไฟและลำโพงไฮไฟที่ดีกว่า" . อิเล็กทรอนิกส์ยอดนิยม พฤษภาคม 2511 . สืบค้นเมื่อ12 ตุลาคม 2021 .
  77. ^ เสี่ยว หลิน; ไคลี่ เจียง (2008) "ลำโพงฟิล์มบางคาร์บอนนาโนทิวบ์แบบยืดหยุ่น ยืดได้ ใส" นาโนจดหมาย 8 (12): 4539–4545. Bibcode : 2008NanoL...8.4539X . ดอย : 10.1021/nl802750z . PMID 19367976 . 
  78. ^ เว่ย หยาง; เซียวหยาง หลิน (2013). "ชิปเทอร์โมอะคูสติกที่มีเส้นใยคาร์บอนนาโนทิวบ์แบบเส้นบาง". นาโนจดหมาย 13 (10): 4795–801 Bibcode : 2013NanoL..13.4795W . ดอย : 10.1021/nl402408j . PMID 24041369 . 
  79. ^ "เทคโนโลยีที่โดดเด่น TRW-17 ซับวูฟเฟอร์ Part I: ซับวูฟเฟอร์เพียงตัวเดียว " การตรวจสอบเสียง/วิดีโอระหว่างประเทศ
  80. กัตเทนเบิร์ก, สตีฟ. "ซับวูฟเฟอร์ที่น่าทึ่งที่สุดในโลกไม่มีวูฟเฟอร์" . เน็ต .

ลิงค์ภายนอก