靜電(ESL)理論

靜電傳感器的部件

  • A)隔膜
  • B)Spars
  • C)定子

工作中的靜電力

相反的收費吸引了。像電荷一樣排斥。隔膜保持恆定的正電荷。以下是一些需要考慮的比較:

靜電的

何必?有些人(以及大多數揚聲器製造商)想知道為什麼有人會製造靜電揚聲器,而傳統揚聲器更容易設計和製造。如果普通的動態揚聲器都表現不佳,那將是一個愚蠢的問題,但事實並非如此。對於應用而言,當前靜電技術無法很好地處理(超低音揚聲器,舉一個極端的例子),甚至我們採用其他方法。錐體和圓頂仍然有它們的位置。

然而,只要有可能,我們就會靜電。它是一種特殊的揚聲器,能夠進行非凡,逼真的再現。在某些關鍵方面,好的靜電揚聲器比其他任何可用的好。聽聽MartinLogan靜電器,在良好的環境中正確安裝,差異將立即顯現 - 無需解釋。

但對於那些想要了解和體驗的人來說,這就是背景故事。靜電揚聲器如何工作,有什麼好處?同樣重要的是,有哪些問題以及MartinLogan為克服它們所做的工作?那麼你就會知道為什麼我們這些優秀的演講者取得瞭如此巨大的成功,而其他人幾乎都沒有嘗試過。

靜電揚聲器的工作原理

靜電傳感器有三個基本組件 - 定子,隔膜和翼梁(墊片) - 組裝成三明治。隔膜是一種超輕塑料薄膜,浸漬有導電材料,並在兩個定子之間拉緊,這兩個定子是塗有絕緣體的穿孔鋼板。當揚聲器工作時,隔膜通過高壓電源充電到固定的正電壓,在其周圍產生強靜電場。 (如果你一直在困惑為什麼靜電揚聲器有電源線,那就是原因)。

同時,定子通過升壓變壓器連接到音頻系統的放大器。它將放大器的輸出轉換為一對強度相等但極性相反的高壓信號。因此,當一個定子上的電荷逐漸變為正電荷時,另一個定子上的電荷變得更加負相同的量。因為相同的電荷排斥並且相反的電荷被吸引,所以膜片的正電荷將迫使其根據定子電荷向前或向後移動。例如,當前定子的電荷為負且後定子為正時,膜片將從前面拉出並從後面推動,因此向前移動。定子電荷越強,隔膜位移越大。這就是靜電傳感器將電音頻信號轉換成光圈運動以在房間中產生聲波的方式。

為了幫助加強面板(非常重要的是僅隔膜移動)並防止隔膜過於靠近定子,稱為翼樑的非導電帶沿每個定子的長度以一定間隔橫向放置。

靜電優勢......

傳統揚聲器中的驅動器具有連接到線圈的振膜,稱為音圈。來自放大器的電流流過這些線圈,產生波動的電磁場,其與固定的永磁體的磁場相互作用以引起振膜運動,從而產生聲音。音圈連接到圓頂的周邊或圓錐的頂點,這意味著實際上僅驅動了一小部分隔膜;其餘的必須遵循。如果隔膜不是完全剛性的,它將傾向於在某些頻率下彎曲和共振,從而導致失真和不均勻的響應。然而,特別是高音揚聲器需要很輕,以提供足夠的效率和高頻延伸。使用真實材料幾乎不可能同時滿足這兩個理論要求。

另一方面,靜電隔膜在其整個表面上均勻地驅動,因此它根本不需要是剛性的 - 它可以盡可能地輕。 (MartinLogan靜電隔膜的光圈實際上比它移動的空氣更輕。)這與傳感器的失真消除推拉操作模式一起,使隔膜能夠以絕對的精度追踪最細膩的聲音細節。這也意味著傳感器可以在極寬的頻率範圍內工作,而不必跨越到另一個驅動器。驅動器之間的聲學乾擾和由交叉濾波器引入的相移導致頻率響應不規則性,這在中頻或低音中特別具有破壞性,正好在交叉通常位於傳統揚聲器中的地方。

受控分散。靜電揚聲器的另一個關鍵屬性是其自然的偶極輻射圖案。真正的偶極傳感器從其振膜的正面和背面以相同的強度輻射,但輸出處於相反的相位。結果,朝向兩側波浪的聲波在揚聲器的邊緣處相遇並取消。這和典型的靜電面板的相對大尺寸導致側面的輸出相對於傳統揚聲器的輸出非常低,這反過來使側壁反射最小化,這傾向於混淆聲音細節和立體聲成像。雖然側面輸出的減少有助於提高靜電器的清晰度,但是揚聲器後面牆壁反射的能量會打開並加深聲音。

......和挑戰

那為什麼世界會轉過頭呢?為什麼不是所有揚聲器公司都製造靜電?考慮一下靜電揚聲器設計師必鬚麵對的問題列表:

動力學。製造具有傳統電磁驅動器中理所當然的效率和輸出能力的靜電傳感器需要非常強的靜電場。這意味著將緊密間隔的定子和隔膜充電到數千伏。相反帶電元件越接近彼此,並且它們上的電荷越強,煙火放電的可能性就越大。隔膜和定子之間的這種電弧會嚴重損壞揚聲器和驅動它的放大器。不幸的是,隔膜在它們之間(以及兩個定子本身之間)的電荷差最大時 - 當一個響亮的信號達到其峰值時 - 最接近地接近定子!

低音。在低頻時,隨著波長相對於面板寬度變大,來自隔膜相對側的異相信號趨於環繞並相互抵消。就像所有真正的偶極揚聲器(不要與傳統的驅動器準偶極環繞聲混淆)一樣,靜電很容易產生低音。增加面板尺寸有助於此,以及上面討論的輸出/效率問題,但是存在實際限制。

高音分散。面板尺寸硬幣的另一面:當聲音的波長相對於再現它的揚聲器振膜的尺寸較小時,它傾向於以窄角度輻射而不是廣泛地分散到房間中。這種高頻“發出光束”產生一個非常小的最佳點,聽眾可以坐下來聽到適當的音調平衡,並經常達到干燥,無菌的音質。由於所有其他考慮因素都會將靜電推向更大面板的方向,因此高音波束是一個嚴重的問題。

呃,也許我們應該把一些錐體和圓頂放在一個盒子裡,然後稱它為一天。

技術的勝利

嗯,不,我們從來沒有這樣做,我們現在也不會開始,因為MartinLogan靜電揚聲器不會遇到上述問題。不是因為我們是巫師,而是因為我們非常關注使靜電揚聲器特別難以克服各種障礙的特性。我們只是要達到這裡的高點;有關詳細信息,請參見各產品說明。

高科技塗料和MicroPerf定子。得益於我們先進的隔膜塗層和先進的航空航天定子絕緣,MartinLogan面板可以支持極其強勁的電荷而不會產生電弧。此外,我們新型XStat傳感器的MicroPerf定子顯著增加了外露隔膜面積(不影響定子剛性),使他們能夠將傳統面板的動態和低頻擴展提供兩倍的尺寸。

混合設計。雖然我們的面板技術使它們能夠比除了極大的傳統靜電以外的任何其他頻率工作,但它們不能像類似尺寸的傳統揚聲器那樣有效地再現深沉的低音。我們的解決方案是使用非常高品質的動態低音揚聲器重現最低頻率。考慮到混合靜電揚聲器的兩個元件的換能器技術和輻射模式是如此不同,這一直是一個棘手的主張。 (動態低音揚聲器全向輻射,而靜電面板,偶極子,以大約8字形輻射。)此外,製造這種混合動力車的其他公司經常展出一些拿破崙複合體,過分強調輸出從低音揚聲器中明顯地努力證明他們的揚聲器男子氣概。這種被誤導的策略的結果總是厚厚的,低沉的低音,掩蓋了中音細節,從而消除了開始構建靜電揚聲器的主要原因之一。我們不這樣做。相反,我們的揚聲器採用極高性能的低音揚聲器,通過精心定制的,精確計算的網絡與高品質的組件交叉,越過靜電面板。低交叉頻率,相位和幅度優化的分頻器以及臨界阻尼低音揚聲器確保兩種類型的驅動器之間的無縫過渡,從而產生真正提供兩全其美的揚聲器。

Curvilinear Line Source面板。 MartinLogan的CLS靜電面板是解決從具有大振膜表面積的驅動器實現優選水平分散範圍的問題的優雅解決方案。我們專有的真空粘合技術,航空粘合劑和艱苦開發的施工方法使我們能夠製造具有最佳水平曲率的面板,同時又不影響性能,音質或結構完整性。同時,CLS面板保持相對有限的垂直色散,從而最大限度地減少不希望的地板和天花板反射。而且他們自然而然地這樣做,而不是訴諸諸如多驅動器陣列或角的技巧,這會產生他們自己的其他問題。

我們並不認為MartinLogan揚聲器是完美的 - 只是它們比任何其他產品都更接近完美。我們正在不斷努力使它們變得更好。工程的證明在於傾聽。我們鼓勵您試聽我們的工作;我們相信您會發現它是一種特殊而有益的體驗。

不妥協的表現。不懈的準確性。堅定不移的可靠性。利用靜電原理的無數技術優勢,以最真實的形式重現聲音 - 這就是MartinLogan的全部內容。