Poques persones en la indústria de l'àudio de l'automòbil semblen comprendre que els altaveus solen ser la baula més feble dels sistemes d'àudio, en termes d'afegir distorsió al que escoltem. Tant si és's un disseny deficient amb una bobina de veu inadequada centrada en el buit magnètic o una poca linealitat magnètica o de compliment, els altaveus afegeixen quantitats significatives d'informació no desitjada al que escoltem. Aquest article farà una immersió profunda en explicar com l'augment de l'excursió de cons afecta la distorsió.
Entendre l'excursió del con d'altaveu d'àudio del cotxe
Els cons dels altaveus es mouen cap endavant i cap enrere per excitar les molècules d'aire i produir so. Funcionen de la mateixa manera que colpejar la pell d'un tambor, bufar a través d'una trompa o vibrar la corda d'una guitarra crea ones de pressió en l'aire. Si apliquem més voltatge a un altaveu, el con es mou més. La reproducció d'informació de baixa freqüència requereix que les molècules d'aire es desplacin encara més, requerint més excursions de cons (i més voltatge) per produir freqüències de baix. Instruments més grans com un baix vertical, piano de cua de concert i timbals també produeixen més informació de baixa freqüència que un banjo, un piano de spinet o un tambor bongo.
Desafortunadament per als altaveus, com més els seus cons avancen i es mouen cap enrere, més possibilitats hi ha que el con no segueixi perfectament el senyal elèctric. Quan això passa, s'afegeix informació harmònica no desitjada al senyal d'àudio. D'això se'n diu distorsió. Si el con, la tapa de pols o l'envoltant ressona, això també afegeix distorsió no desitjada. Allò'No és estrany que els parlants que juguen a nivells moderats de sortida arribin a més de l'1% de distorsió. Això vol dir que més de l'1% del so que produeixen no't seguiu el senyal d'entrada amb precisió.
Mesurar i comprendre la distorsió de l'orador
Per ajudar a explicar aquest concepte, vaig prendre un popular altaveu d'estil PA de 6,5 polzades que's s'utilitza en sistemes d'àudio de cotxes i el muntat en el meu recinte de prova. Vaig muntar la meva Butxaca Clio amb el micròfon a uns mil·límetres del con i vaig realitzar una sèrie d'escombrats de resposta de freqüència a diferents nivells de potència. El sistema Clio pot analitzar la mesura i mostrar informació harmònica de segon i tercer ordre. Deixar'Mireu la primera mesura en detall.
Distorsió de l'altaveu
Resposta de freqüència de prop de camp d'un altaveu d'estil PA accionat amb 0,25 watts de potència.
El gràfic que veieu més amunt mostra tres fragments d'informació. En primer lloc, la traça vermella és la resposta de freqüència de l'altaveu. Aquesta traça ens indica quanta energia produeix l'altaveu a diferents freqüències quan s'alimenta amb un senyal de grinyol. El senyal de xiulet és un escombrat d'ona sinusoïdal que comença a 20 Hz i acaba a 40 kHz. Vaig ajustar la sortida de l'amplificador per a aquesta prova de tal manera que es va produir just a 1 volt de sortida, que és 0,25 watt en una càrrega de 4 ohm.
L'orador perfecte (que no't exist) produiria una resposta de freqüència perfectament plana des de les freqüències de baix més baixes fins a les més altes freqüències. Aquest altaveu estava dins d'uns 5 dB de pla de 200 Hz a 3000 Hz. Recordeu, aquesta mesura és amb el micròfon just al con, de manera que els números de nivell de pressió sonora a l'esquerra no'correlaciona directament amb el que'Sentir en un cotxe o camió a menys que hagi instal·lat l'altaveu en el reposacaps. Si us plau, no'No fer-ho.
La traça blava és la traça de distorsió harmònica de segon ordre. Per explicar què significa aquesta informació,'s mira una freqüència específica, 200 Hz. L'altaveu està produint al voltant de 88 dB SPL de sortida a 200 Hz. És el que s'anomena freqüència fonamental. La traça blava ens diu que'També produint un segon harmònic (que seria de 400 Hz) a un nivell de 38 dB SPL. De nou, els números absoluts no'però hem de saber que la distorsió està 50 dB per sota del fonamental. Això és del 0,316% per a l'harmònic de segon ordre.
La traça verda és el nivell de l'harmònic de tercer ordre, que per a un senyal de 200 Hz és de 600 Hz. Tenim una producció d'uns 29 dB SPL, 59 dB per sota del fonamental i que representa un nivell de distorsió del 0,112%.
Jo'll reiterar i reformular això per ser precisos: Si alimenteu aquest altaveu un senyal de 200 hertzs a un nivell de 0,25 watts, també produirà sortida a 400 hertzs i 600 hertzs (i molts més múltiples). Així és com funciona la distorsió de l'orador, i's comú a tots els altaveus de cada disseny, a cada preu i de cada fabricant. Finalment, els millors altaveus afegeixen menys distorsió–aquell's una part clau del que els fa millors. Vaig triar deliberadament aquest altaveu d'estil PA perquè té una bobina de veu extremadament curta, de manera que serà fàcil empènyer-lo a alts nivells de distorsió a freqüències baixes amb una potència mínima. El propòsit és quantificar com augmenta la distorsió amb l'excursió de cons, no per"prova"aquest orador.
