Mi az a forgó mélynyomó (propeller mélynyomó)?

A tipikus mélysugárzók képesek 30 Hz alatti hangfrekvenciát produkálni, de az ember aligha érzékeli a 20 Hz-nél kisebb frekvenciákat. Ez az oka annak, hogy sok mélysugárzó-gyártó 20 Hz és 200 Hz közötti frekvenciaválaszt állít be.

Az 1970-es évek elején a kutatók felfedezték, hogy a megnövelt hangnyomásszint (SPL) segíthet az embereknek a 20 Hz-nél kisebb frekvenciák érzékelésében, és erre a célra feltalálták a forgó mélynyomókat.

Ebben a cikkben a forgó mélynyomókról és azok használatáról, valamint működésükről beszélünk.

Mi az a forgó mélynyomó?

A forgó mélynyomó, más néven propeller mélynyomó, olyan, mint egy hagyományos mélysugárzó, de hagyományos hangszóró-hang tekercs mozgását használja az állandó sebességgel forgó propeller hangmagasságának megváltoztatására. A hangtekercs hangjelzése szabályozza a ventilátor lapátjának hangmagasságát, és biztosítja, hogy a mélysugárzó hihetetlenül alacsony hangfrekvenciát reprodukáljon. Ezek a fejlett mélysugárzók képesek összenyomni a levegőt egy zárt helyiségben, hogy 0 Hz-ig terjedő hangfrekvenciát állítsanak elő.

Hogyan működnek a forgó mélynyomók?

Az air woofer technológia biztosítja, hogy a forgó mélynyomó nagyon alacsony hangfrekvenciákat produkál. Emellett azt is lehetővé teszi, hogy az erősítő kevés energiát fogyaszt, miközben jó hangélményt biztosít.

Az erősítő kevesebb energiát fogyaszt, mint egy hagyományos mélynyomó, a különböző típusú mélysugárzók mögötti működési mechanizmus miatt.

Ennek az az oka, hogy az erősítő csak a lapátok hangmagasságát változtatja meg, ami azt jelenti, hogy sokkal kevesebb teljesítményre lesz szüksége dB hangonként a forgó mélysugárzó meghajtásához, mint egy hagyományos mélysugárzóé.

Ne feledje, hogy a hagyományos mélynyomónál a bemeneti jelnek a hangtekercset olyan mágneses mezőbe kell vezetnie, amely a kúpot úgy hajtja, hogy kiszorítsa a hangot keltő levegőt. Ez több energiát igényel.

A forgó vagy légcsavaros mélynyomó működését részletesebben bemutatjuk.

Először is, a hangtekercsbe érkező jel megváltoztatja a ventilátorlapátok hangmagasságát, miközben állandó fordulatszámon forog, gyakran 600 és 800 RPM között. További magyarázatként a bejövő jel megváltoztatja a lapátok hangmagasságát a jel hullámformájának megfelelően.

Ez azért érhető el, mert a ventilátor képes pozitív és negatív irányba is lendíteni, a nulla dőlésszögű forgólapát-helyzethez képest. Mint ilyen, képviselheti a bejövő jel hullámformáját.

A generált hangnyomáshullámok hatással lehetnek az emberre. Érezzük is őket.

Ha nincs jel, a forgó nem ad ki hangot. Ez azért történik, mert a lapátok „laposan” forognak nulla dőlésszöggel.

Az audioerősítő egyedüli feladata a lapátok hangmagasságának megváltoztatása. De a forgás akusztikus hanghullámot indít előre és hátra a pengékről.

Ha a penge magasságának változása kiváló, akkor az eredő hanghullám alkalmassága is kiváló lesz, és fordítva is igaz.

• Hogyan biztosítja az air woofer technológia a legalacsonyabb frekvencia hatékony reprodukálását?

A forgó mélynyomókat úgy tervezték, hogy hatékonyabbak legyenek, mint a hagyományos technológia. Amint a hangfrekvencia 20 Hz alá csökken, a hagyományos kúpos membrán hatékonysága csökken.

Példaként nézzük meg, mi történhet, ha a frekvencia felére csökken egy hagyományos mélysugárzónál. Ha ez megtörténik, a membránnak legalább négyszer annyi levegőt kell kiszorítania, hogy ugyanazt a hangamplitúdót hozza létre. Ez azt jelenti, hogy a hagyományos kúpos membránok sok energiát igényelnek a szükséges alacsony frekvenciák reprodukálásához.

Másrészt a forgó mélysugárzók akusztikus ereje mindig tökéletesen illeszkedik a környező környezethez.

Emiatt lényegesen kisebb frekvenciát tud reprodukálni kiemelkedően magas szinten. Ezáltal hatékonyabban reprodukálják a nagyon alacsony frekvenciákat, mint a kúpos mélynyomók.

Illusztráljuk ezt még egyszer a jobb megértés érdekében. El tudjuk képzelni, mi történne, ha a frekvencia felére csökkenne. Ebben az esetben a kések még kétszer forognak ciklusonként. A pengék megduplázzák a membrán területét. Ez a legtöbb hallgatási helyiségben viszonylag lapos, akár 1 Hz-es frekvenciaátvitelt eredményezhet.

Mivel a forgó mélysugárzók képesek a legalacsonyabb frekvenciát produkálni, tudományos berendezéseket kell használnia a hatékonyság szintjének ellenőrzéséhez. Például használhat dB-mérőt.

Erre azért van szükség, mert egyetlen emberi fül sem érzékeli az ilyen halk hangokat. Ne feledje, a forgó mélynyomó hatékonysága mindig folyamatosan csökken, ahogy a frekvencia nulla felé csökken.

Más szóval, a tengeralattjáró „rezgései” nagy valószínűséggel olyan formában jönnek létre, amelyre eredetileg nem volt szükség. A jó hír az, hogy a nagy átmérőjű forgó mélysugárzók képesek a legalacsonyabb hangok hatékony előállítására.

• Hogyan biztosítja az air woofer technológia alacsony energiaköltséget az alacsony frekvenciájú hangkimenethez?

A forgó mélynyomóknál az akusztikus impedancia szorosan illeszkedik. Mint ilyen, a forgó mélynyomó kevesebb erősítő teljesítményt igényel, hogy ugyanazt a kimenetet adja, mint egy hagyományos mélynyomó.

Például, ha egy forgó alegységnek 100 W-ra van szüksége a minőségi hang reprodukálásához 20 Hz-en, akkor egy hagyományos subnak akár 500 watt is szüksége van ugyanahhoz a kimenethez ugyanazon a frekvencián.

Ha aggódik a mélynyomó magas fogyasztása miatt, vásárolhat egy forgó mélysugárzót, és megfizethető áron teremtheti meg a kívánt moziélményt.

• Hogyan minimalizálja a torzításokat a levegős mélysugárzó technológia

Amint láttuk, a forgó mélynyomókat 20 Hz-nél alacsonyabb frekvenciák reprodukálására tervezték. Ez azt mutatja, hogy ha a bemeneti frekvencia meghaladja a ventilátor forgási sebességét, a torzítás növekedhet.

A ventilátor esetében a 20 Hz körülbelül 1200 RPM lehet. A jelenlegi modellek korlátozzák a torzítást, mivel AC indukciós motorokat használnak körülbelül 800 RPM-en (13 Hz). Ezenkívül a mélysugárzók felszerelése után gondosan megerősítik őket, hogy a lapátok a kör alakú nyílásokban feküdjenek.

Ennek az egyedi kialakításnak köszönhetően a mélynyomó képes mozgatni a levegőt a külső kamrák között, és sikeresen generál hangnyomást a hátsó és az elülső részből anélkül, hogy megpróbálná kiiktatni egymást.

Ez önmagában nem biztos, hogy megfelel a tervezett alkalmazásnak. Kétségtelen, hogy a költségek magasnak tűnhetnek. A teljesítmény azonban megéri a befektetést. Az egység előtt egy elosztókamra is szükséges.

A kamra hatékonyan képes semlegesíteni a forgó lapátok által kibocsátott zajt. Miután a pengék kör alakú kivágásba kerültek, a hangminőség jelentősen javulhat, különösen, ha a megfelelő hátsó hullámkamrával rendelkeznek.

A forgó mélynyomók ​​hihetetlenül nagy effektív sugárzó területtel rendelkeznek. És ez az oka annak, hogy szükségünk van hatalmas hátsó hullámkamrákra is. Ez általában azt jelenti, hogy egy teljes szobára, pincére vagy padlásra van szüksége a legjobb hangélmény eléréséhez.

Ha minden követelményt teljesít, akkor egy forgó mélynyomótól elvárható, hogy legalább 95 Db SPL-t adjon ki 20 Hz-ről 1 Hz alá, ami hihetetlenül alacsony hangfrekvencia. De vajon érzékeli-e az emberi fül?

Igen, a különböző szakértők – köztük a Thigpen Rotary Subwoofer Model 17-et kifejlesztő Bruce Thigpen – hallgatási tesztjei szerint halljuk a hangot, de nagy SPL-ekre van szükségünk. A megoldást a forgós mélynyomók ​​kínálják. Ez az oka annak, hogy a forgó mélynyomókat SPL mélynyomónak tekintik. Olvasson többet arról, hogy mi az SPL mélynyomó, hogy többet megtudjon erről.

Következtetés

Amint láttuk, a legújabb kutatások eloszlatták azt a hiedelmet, hogy az emberek csak a 20 Hz-es és annál nagyobb hangfrekvenciákat képesek érzékelni.

Igaz azonban, hogy fülünk sokkal kevésbé érzékeny az alacsonyabb frekvenciákra, ami azt jelenti, hogy magasabb hangnyomásszintre van szükségünk az érzékeléshez. Mivel a tipikus mélysugárzókúpok mozgatása nem képes ilyen alacsony frekvenciákat produkálni, a forgó mélynyomók ​​ideálisak erre a célra.