Bang For Your Buck:Tehnologije avtomobilskih zvočnikov
Pred kratkim smo govorili o razliki med dobrimi in odličnimi zvočniki. Na kratko, ko izberete odlične zvočnike, dobite več moči, potencial za večji izhod in dramatično izboljšano jasnost, zahvaljujoč zmanjšanju popačenja. V tej številki Bang for Your Buck si bomo ogledali dve tehnologiji avtomobilskih zvočnikov, ki zmanjšujeta popačenje. Ta članek bo pravi vpogled v zakulisje delovanja zvočnikov.
Tokovni tok in magnetna polja
Po Lenzovem zakonu, ko tok teče skozi prevodnik, se okoli prevodnika ustvari magnetno polje. Istočasno, ko prevodnik premikamo skozi magnetno polje, se v prevodniku ustvari tok.
Zgornji diagram prikazuje prevodnik (v sivi barvi), skozi katerega teče tok. Zelene črte kažejo smer magnetnega polja okoli vodnika.
V zvočniku je zvočna tuljava tuljava žice, ovita okoli vretena ali nastavka. Tok iz našega ojačevalnika teče skozi ta prevodnik in ustvari magnetno polje okoli zvočne tuljave. To lastnost uporabljamo za premikanje zvočnika v in iz košare. Ko je polarnost magnetnega polja enaka polarnosti fiksnega magneta, se podobna magnetna polja odbijajo in zvočnik se premakne naprej. Ko se polarnost magnetnega polja obrne, zvočnik pritegne magnetno polje in zvočnik se premakne nazaj.
Na žalost, ko gre za opravka z izmeničnim tokom, lahko obnašanje magnetnih polj deluje proti vam. Ko se polarnost toka obrne, se mora boriti proti magnetnemu polju, ki ga je ustvaril. Lahko si predstavljate to kot zagon. Če se frnikole kotalijo po tleh, je potrebna energija, da spremenijo smer. To nasprotovanje spremembi toka toka imenujemo induktivnost. Električni moment se upira želji po vzpostavitvi novega magnetnega polja nasprotne polarnosti.
Upravljanje induktivnosti zvočne tuljave
Količina induktivnosti v zvočniški tuljavi je določena z več dejavniki. Velikost prevodnika zvočne tuljave, geometrija prevodnika, število plasti v zvočni tuljavi in bližina zvočne tuljave zgornji plošči in polu – če naštejemo samo nekatere.
Kako torej induktivnost povzroči popačenje v zvočniku? Kot lahko vidite na zgornjem diagramu, ko navitje zvočne tuljave (rdeče) miruje, je centrirano na zgornji plošči (zeleno). Ko se stožec premika navzdol, je večji del zvočne tuljave poleg magneta (modro) in pola (rožnato). Nasprotno, ko se stožec premika navzven, je manj stožca blizu pola. Pri običajni zasnovi zvočnikov spremembe v bližini jeklenega pola povzročijo spremembe induktivnosti. Ko se induktivnost zmanjša, je manj nasprotovanja pretoku visokofrekvenčnega toka in poveča se visokofrekvenčna zmogljivost. Spremembe delovanja glede na položaj stožca zvočnika povzročijo popačenje.
Zgornja slika prikazuje induktivnost glasovne tuljave glede na njen položaj v zvočniku. Rdeča krivulja je graf induktivnosti običajnega zvočnika. Modra krivulja je graf induktivnosti zvočnika, ki vključuje aluminijast obroček za kratko povezavo na dnu T-jarma. Kot lahko vidite na zgornji sliki, ima zvočnik brez obroča za kratko stikanje dramatično različne induktivne lastnosti, odvisno od položaja stožca. 
Zgornji graf prikazuje frekvenčni odziv zvočnika brez kratkega stikala (v rdeči barvi) in zelo podobnega zvočnika z obročkom za krajšanje (modre barve). Kot je jasno razvidno, vključitev kratkostičnega obroča dramatično izboljša visokofrekvenčno zmogljivost zvočnika. Nadaljnje izboljšave linearnosti je mogoče doseči z vključitvijo bakrene kapice na vrh T-jarma.
Ko kupujete odlične zvočnike, poiščite pokrovčke za zmanjšanje induktivnosti na vseh zvočnikih (nizkotonci, srednjetonski zvočniki in visokotonci), pri večjih zvočnikih (nizkotonci in srednjetonci), kjer je na voljo prostor v sklopu motorja, pa poiščite prisotnost kratkostičnega obroča.
Primerjava števil induktivnosti
Če ne moremo ugotoviti, ali ima zvočnik zasnovo, ki blaži spremembe induktivnih lastnosti, ali lahko preprosto pogledamo specifikacije? Zagotovo dajejo namig. 6,5-palčni nizkotonec brez pokrovčka ali kratkega stikalnega obroča ima lahko induktivnost od 0,7 do 1,1 mH (milihenrijev), medtem ko bo zvočnik s temi tehnologijami bližje 0,1 ali 0,2 mH. Glede na to, kako zvenijo, bodo imeli gonilnik z nižjo induktivnostjo boljše visokofrekvenčne zmogljivosti in manj popačenj, če so vsa druga merila oblikovanja enaka.
Nelinearnosti vzmetenja zvočnikov
Namen pajka (znanega tudi kot blažilnik) je ohraniti zvočno tuljavo bočno središče v zračni reži med zgornjo ploščo in drogom ter pomagati vrniti stožec v položaj mirovanja, ko je zvočni signal odstranjen.
Izbira popolne togosti blažilnika (skladnosti) za dano maso stožca in želeno resonančno frekvenco je eno največjih dejanj uravnoteženja, vključenih v načrtovanje zvočnika. Če je pajek pretrd, je lahko resonančna frekvenca zvočnika previsoka za želeno uporabo in njegova učinkovitost se lahko zmanjša.
Na voljo so različni materiali, različne velikosti in različne geometrije. Pajek je pomlad. Nekateri pajki so zasnovani za linearno skladnost, nekateri pa so progresivni. Še pomembneje pa je, da imajo nekateri pajki zaradi razlik v višini navitja glasovne tuljave in oblikovanju košare zamaknjeno pritrdilno ustnico. To se imenuje čašasti pajek. Ta skodelica ali distančnik omogoča, da se pajek pritrdi na oblikovalnik zvočne tuljave nad navitjem, nato pa se poveže z ohišjem, medtem ko zvočna tuljava ostane navpično na sredini v magnetni reži.
Zgornji graf prikazuje skladnost vzmetenja dveh različnih zvočnikov s premerom 6,5 palca glede na položaj stožca. Graf v rdeči barvi prikazuje skladnost zvočnika, ki uporablja skodelico. Vidite lahko, da je pri 6,5 mm notranjega hoda vzmetenje za 25 odstotkov bolj togo kot pri 6,5 mm zunanjega hoda. Modri graf prikazuje podobno velik zvočnik s ploščatim pajkom. Čeprav je splošna skladnost drugačna, je obnašanje v smeri naprej in nazaj skoraj enako.
Kaj iskati pri pajku
Konec koncev želimo, da pajek izvaja enako količino sile na stožec in zvočno tuljavo, ko se premakne naprej ali nazaj iz položaja mirovanja. Količina sile se ne sme spreminjati glede na smer gibanja stožca. Predstavljajte si popačenje, ki ga ustvari zvočnik, ki predvaja sinusni val, kjer se stožec ne premakne tako daleč nazaj za določeno količino toka, kot se premika naprej. Zato se poskušajte izogibati zvočnikom, ki uporabljajo čašaste pajke.
Osebno poslušajte različne tehnologije avtomobilskih zvočnikov
Ko se boste naslednjič odpravili k lokalnemu prodajalcu opreme za mobilne naprave, da bi poslušali nove zvočnike, izberite dve zelo različni ceni in poslušajte isti del pesmi na vsakem zvočniku. Poslušajte jih pri razumno glasni glasnosti in se postavite na drugi strani sobe. Preklapljajte naprej in nazaj, dokler ne ugotovite razlik.
Nato dodajte tretjo možnost zvočnika, ki je ocenjena in predstavljena nekje na sredini. Naredite enako primerjavo s tem novim zvočnikom in dragimi zvočniki. Ko prisluhnete govornikom, prosite, da si ogledate vzorec vsakega in preverite, ali lahko nekatere značilnosti oblikovanja, o katerih smo razpravljali, povežete z njihovim delovanjem. To ni samo odličen način za avdicijo izdelkov, ampak tudi za učenje o tem, zakaj je ena tehnologija ali dizajn avtomobilskega avdio zvočnika boljši od drugega.