静电(ESL)理论

静电传感器的部件

  • A)隔膜
  • B)Spars
  • C)定子

工作中的静电力

相反的收费吸引了。像电荷一样排斥。隔膜保持恒定的正电荷。以下是一些需要考虑的比较:

静电的

何必?有些人(以及大多数扬声器制造商)想知道为什么有人会制造静电扬声器,而传统扬声器更容易设计和制造。如果普通的动态扬声器都表现不佳,那将是一个愚蠢的问题,但事实并非如此。对于应用而言,目前的静电技术处理不好(低音炮,举一个极端的例子),即使我们采用其他方法。锥体和圆顶仍然有它们的位置。

然而,只要有可能,我们就会静电。它是一种特殊的扬声器,能够进行非凡的,逼真的再现。在某些关键方面,好的静电扬声器比其他任何可用的都好。听听MartinLogan静电器,在良好的环境中正确安装,差异将立即显现 - 无需解释。

但对于那些想要了解和体验的人来说,这就是背景故事。静电扬声器如何工作,有什么好处?同样重要的是,有哪些问题以及MartinLogan为克服它们所做的工作?那么你就会知道为什么我们这些优秀的演讲者取得了如此巨大的成功,而其他人几乎都没有尝试过。

静电扬声器的工作原理

静电传感器有三个基本组件 - 定子,隔膜和翼梁(垫片) - 组装成三明治。隔膜是一种超轻塑料薄膜,浸渍有导电材料,并在两个定子之间拉紧,这两个定子是涂有绝缘体的穿孔钢板。当扬声器工作时,隔膜通过高压电源充电到固定的正电压,在其周围产生强静电场。 (如果你一直在困惑为什么静电扬声器有电源线,那就是原因)。

同时,定子通过升压变压器连接到音频系统的放大器。它将放大器的输出转换为一对强度相等但极性相反的高压信号。因此,当一个定子上的电荷逐渐变为正电荷时,另一个定子上的电荷变得更加负相同的量。因为相同的电荷排斥并且相反的电荷被吸引,所以膜片的正电荷将迫使其根据定子电荷向前或向后移动。例如,当前定子的电荷为负且后定子为正时,膜片将从前面拉出并从后面推动,因此向前移动。定子电荷越强,隔膜位移越大。这就是静电传感器将电音频信号转换成光圈运动以在房间中产生声波的方式。

为了帮助加强面板(非常重要的是仅隔膜移动)并防止隔膜过于靠近定子,称为翼梁的非导电带沿每个定子的长度以一定间隔横向放置。

静电优势......

传统扬声器中的驱动器具有连接到线圈的振膜,称为音圈。来自放大器的电流流过这些线圈,产生波动的电磁场,该电磁场与固定的永磁体的磁场相互作用以引起振膜运动,从而产生声音。音圈连接到圆顶的周边或圆锥的顶点,这意味着实际上仅驱动了一小部分隔膜;其余的必须遵循。如果隔膜不是完全刚性的,它将倾向于在某些频率下弯曲和共振,从而导致失真和不均匀的响应。然而,特别是高音扬声器需要很轻,以提供足够的效率和高频延伸。使用真实材料几乎不可能同时满足这两个理论要求。

另一方面,静电隔膜在其整个表面上均匀地驱动,因此它根本不需要是刚性的 - 它可以尽可能地轻。 (MartinLogan静电隔膜的光圈实际上比它移动的空气更轻。)这与传感器的失真消除推拉操作模式一起,使隔膜能够以绝对的精度追踪最细腻的声音细节。这也意味着传感器可以在极宽的频率范围内工作,而不必跨越到另一个驱动器。驱动器之间的声学干扰和由交叉滤波器引入的相移导致频率响应不规则性,这在中频或低音中特别具有破坏性,正好在交叉通常位于传统扬声器中的地方。

受控分散。静电扬声器的另一个关键属性是其自然的偶极辐射图案。真正的偶极传感器从其振膜的正面和背面以相同的强度辐射,但输出处于相反的相位。结果,朝向两侧波浪的声波在扬声器的边缘处相遇并取消。这和典型的静电面板的相对大尺寸导致侧面的输出相对于传统扬声器的输出非常低,这反过来使侧壁反射最小化,这倾向于混淆声音细节和立体声成像。虽然侧面输出的减少有助于提高静电器的清晰度,但是扬声器后面墙壁反射的能量会打开并加深声音。

......和挑战

那为什么世界会转过头呢?为什么不是所有扬声器公司都制造静电?考虑一下静电扬声器设计师必须面对的问题列表:

动力学。制造具有传统电磁驱动器中理所当然的效率和输出能力的静电传感器需要非常强的静电场。这意味着将紧密间隔的定子和隔膜充电到数千伏。相反带电元件越接近彼此,电荷越强,烟火放电的可能性就越大。隔膜和定子之间的这种电弧会严重损坏扬声器和驱动它的放大器。不幸的是,隔膜在它们之间(以及两个定子本身之间)的电荷差最大时 - 当一个响亮的信号达到其峰值时 - 最接近地接近定子!

低音。在低频时,随着波长相对于面板宽度变大,来自隔膜相对侧的异相信号趋于环绕并相互抵消。就像所有真正的偶极扬声器(不要与传统的驱动器准偶极环绕声混淆)一样,静电很容易产生低音。增加面板尺寸有助于此,以及上面讨论的输出/效率问题,但是存在实际限制。

高音分散。面板尺寸硬币的另一面:当声音的波长相对于再现它的扬声器振膜的尺寸较小时,它倾向于以窄角度辐射而不是广泛地分散到房间中。这种高频“发出光束”产生一个非常小的最佳点,听众可以坐下来听到适当的音调平衡,并经常听到干燥,无菌的声音质量。由于所有其他考虑因素都会将静电推向更大面板的方向,因此高音波束是一个严重的问题。

呃,也许我们应该把一些锥体和圆顶放在一个盒子里,然后称它为一天。

技术的胜利

嗯,不,我们从来没有这样做,我们现在也不会开始,因为MartinLogan静电扬声器不会遇到上述问题。不是因为我们是巫师,而是因为我们非常关注使静电扬声器特别难以克服各种障碍的特性。我们只是要达到这里的高点;有关详细信息,请参见各产品说明。

高科技涂料和MicroPerf定子。得益于我们先进的隔膜涂层和先进的航空航天定子绝缘,MartinLogan面板可以支持极其强劲的电荷而不会产生电弧。此外,我们新型XStat传感器的MicroPerf定子显着增加了外露隔膜面积(不影响定子刚性),使他们能够将传统面板的动态和低频扩展提供两倍的尺寸。

混合设计。虽然我们的面板技术使它们能够比除了极大的传统静电以外的任何其他频率工作,但它们不能像类似尺寸的传统扬声器那样有效地再现深沉的低音。我们的解决方案是使用非常高品质的动态低音扬声器重现最低频率。考虑到混合静电扬声器的两个元件的换能器技术和辐射模式是如此不同,这一直是一个棘手的主张。 (动态低音扬声器全方位辐射,而静电面板,偶极子,以大约8字形辐射。)此外,制造这种混合动力车的其他公司经常展示一些拿破仑复合物,过分强调输出从低音扬声器中明显地努力证明他们的扬声器男子气概。这种被误导的策略的结果总是厚厚的,低沉的低音,掩盖了中音细节,从而消除了开始构建静电扬声器的主要原因之一。我们不这样做。相反,我们的扬声器采用极高性能的低音扬声器,通过精心定制的,精确计算的网络与高品质的组件交叉,越过静电面板。低交叉频率,相位和幅度优化的分频器以及临界阻尼低音扬声器确保两种类型的驱动器之间的无缝过渡,从而产生真正提供两全其美的扬声器。

Curvilinear Line Source面板。 MartinLogan的CLS静电面板是解决从具有大振膜表面积的驱动器实现优选水平分散范围的问题的优雅解决方案。我们专有的真空粘合技术,航空粘合剂和艰苦开发的施工方法使我们能够制造具有最佳水平曲率的面板,同时又不影响性能,音质或结构完整性。同时,CLS面板保持相对有限的垂直色散,从而最大限度地减少不希望的地板和天花板反射。而且他们自然而然地这样做,而不是诉诸诸如多驱动器阵列或角的技巧,这会产生他们自己的其他问题。

我们并不认为MartinLogan扬声器是完美的 - 只是它们比任何其他产品都更接近完美。我们正在不断努力使它们变得更好。工程的证明在于倾听。我们鼓励您试听我们的工作;我们相信您会发现它是一种特殊而有益的体验。

不妥协的表现。不懈的准确性。坚定不移的可靠性。利用静电原理的无数技术优势,以最真实的形式重现声音 - 这就是MartinLogan的全部内容。