Få mennesker i bilstereoindustrien ser ut til å forstå at høyttalere vanligvis er det svakeste leddet i lydsystemer, når det gjelder å legge til forvrengning til det vi hører. Enten det'På grunn av dårlig design med feil sentrering av talespole i det magnetiske gapet eller dårlig magnetisk linearitet eller samsvarslinje, legger høyttalere til betydelige mengder uønsket informasjon til det vi hører. Denne artikkelen vil ta et dypdykk i å forklare hvordan økt kjegleekskursjon påvirker forvrengning.
Forstå billydhøyttalerkjegleutflukt
Høyttalerkjegler beveger seg frem og tilbake for å begeistre luftmolekyler og produsere lyd. De fungerer på samme måte som å treffe huden på en tromme, blåse gjennom et horn eller vibrere strengen på en gitar skaper trykkbølger i luften. Hvis vi legger mer spenning på en høyttaler, beveger kjeglen seg mer. Å reprodusere lavfrekvent informasjon krever at luftmolekyler forskyves ytterligere, noe som krever mer kjegleekskursjon (og mer spenning) for å produsere bassfrekvenser. Større instrumenter som en oppreist bass, konsertflygel og pauker produserer også mer lavfrekvent informasjon enn en banjo, spinettpiano eller bongotromme.
Dessverre for høyttalere, jo mer kjeglene deres beveger seg fremover og bakover, desto større sjanse er det for at kjeglen ikke sporer det elektriske signalet perfekt. Når dette skjer, legges uønsket harmonisk informasjon til lydsignalet. Vi kaller dette forvrengning. Hvis kjeglen, støvhetten eller omringen resonerer, gir dette også uønsket forvrengning. Den'er ikke uvanlig at høyttalere som spiller på moderate utgangsnivåer når godt over 1 prosent forvrengning. Dette betyr at mer enn 1 prosent av lyden de produserer gjør det't følg inngangssignalet nøyaktig.
Måle og forstå høyttalerforvrengning
For å forklare dette konseptet tok jeg en populær 6.5-tommers høyttaler i PA-stil'brukes i bilstereosystemer og monterte den i testkabinettet mitt. Jeg satte opp Clio Pocket med mikrofonen noen få millimeter fra kjeglen og utførte en serie frekvensresponssveip på forskjellige effektnivåer. Clio-systemet kan analysere målingen og vise annen- og tredjeordens harmonisk informasjon. La's se på den første målingen i detalj.
Høyttalerforvrengning
Nærfeltsfrekvensrespons for en PA-høyttaler drevet med 0,25 watt effekt.
Grafen du ser ovenfor viser tre opplysninger. For det første er det røde sporet frekvensresponsen til høyttaleren. Dette sporet forteller oss hvor mye energi høyttaleren produserer ved forskjellige frekvenser når den mates med et kvitresignal. Chirp-signalet er et sinusbølgesveip som starter ved 20 Hz og slutter ved 40 kHz. Jeg justerte utgangen til forsterkeren for denne testen slik at den produserte rett ved 1 volt utgang, som er 0,25 watt til en 4-ohm-belastning.
Den perfekte høyttaleren (som gjør det't eksisterer) ville produsere en perfekt flat frekvensrespons fra de laveste bassfrekvensene til de høyeste av høye frekvenser. Denne høyttaleren var innenfor ca. 5 dB flat fra 200 Hz til 3000 Hz. Husk at denne målingen er med mikrofonen rett ved kjeglen, så lydtrykknivået til venstre ikke't korrelerer direkte med det du'd høre i en bil eller lastebil med mindre du har installert høyttaleren i nakkestøtten. Uh, vær så snill'ikke gjør det.
Det blå sporet er det andre ordens harmoniske forvrengningssporet. For å forklare hva denne informasjonen betyr, la's se på en bestemt frekvens, 200 Hz. Høyttaleren produserer omtrent 88 dB SPL ved 200 Hz. Dette kalles grunnfrekvensen. Det blå sporet forteller oss at det's produserer også en andre harmonisk (som ville være 400 Hz) på et nivå på 38 dB SPL. Igjen, de absolutte tallene ikke'Det spiller ingen rolle, men vi må vite at forvrengningen er 50 dB under grunnverdien. Det tilsvarer 0,316 prosent for andreordens harmoniske.
Det grønne sporet er nivået til den tredje ordens harmoniske, som for et 200 Hz-signal er 600 Hz. Vi har en utgang på omtrent 29 dB SPL, 59 dB under fundamental og representerer et forvrengningsnivå på 0,112 prosent.
I'Jeg vil gjenta og omformulere dette for å være nøyaktig: Hvis du mater denne høyttaleren med et 200 hertz-signal på et nivå på 0,25 watt, vil den også produsere utgang på 400 hertz og 600 hertz (og mange flere multipler). Dette er hvordan høyttalerforvrengning fungerer, og det'er felles for alle høyttalere i alle design, til enhver pris og fra alle produsenter. Til slutt gir bedre høyttalere mindre forvrengning– at'en nøkkeldel av det som gjør dem bedre. Jeg valgte denne høyttaleren i PA-stil med vilje fordi den har en ekstremt kort talespole, så det vil være lett å presse den inn i høye nivåer av forvrengning ved lave frekvenser med minimal kraft. Hensikten er å kvantifisere hvordan forvrengning øker med kjegleekskursjon, ikke å"test" denne høyttaleren.
