О материале диффузоров

[JOCKER]

Любая профессиональная информация, касающаяся громкоговорителей, обязательно содержит указание на то, из какого материала изготовлен диффузор (или купол). Если информация имеет рекламный характер, то, разумеется, производитель считает своим долгом убедить читателя, что именно этот, используемый данной фирмой материал - самый лучший, а о других можно забыть. Но реклама - она и есть реклама. Профессионалы предпочитают рекламе систему, и в этой статье сделана попытка очень кратко систематизировать наиболее популярные сегодня материалы с точки зрения присущих им особенностей, которые надо иметь в виду конструктору звуковой системы.

Динамический громкоговоритель, который по стандартам на термины надо величать "головка динамическая прямого излучения", и который "по жизни" так и остался "динамиком", был изобретен и запатентован американцами Райсом и Келлогом в 1925 г. Если взглянуть сегодня на их заявку, то о том, что со дня ее подачи прошли три четверти века, можно будет судить в основном по пожелтевшей бумаге и архаичным шрифтам. Так мало изменилось в основных чертах конструкции этого устройства, разве что магнитная система стала поизящнее. И в то же время не приходится сомневаться, что как основной способ преобразования переменного электрического тока в звуковые кол****ия динамик легко и уверенно шагнет и в третье тысячелетие.

Потому ли это, что электродинамический громкоговоритель - идеальный преобразователь? Да близко этого нет! По всем канонам электроакустики идеальный громкоговоритель должен был бы иметь мембрану или диффузор из материала с плотностью, равной плотности воздуха, при этом абсолютно жесткого, закрепленного на абсолютно линейном подвесе, и так далее. Чистая утопия. В реальном мире диффузор имеет заметную массу, деформируется, подвес - нелинеен, источники искажений и резонансов - на каждом шагу.

Все революционные конструкции - электростатические, ленточные, планарные и пр., как оказалось, приносят больше проблем, чем решают, а потому так и не смогли вытеснить со сцены заслуженного работника культуры, созданного по чертежам Райса и Келлога.

Плавные, эволюционные изменения в облике современного динамика происходят постоянно, так что нельзя сказать, что совсем уж ничего не происходит, но при любых усовершенствованиях это немудреное с виду устройство - неописуемый клубок компромиссов, в которых конструкторы ищут оптимальные решения, а пользователи - должны этими решениями воспользоваться по возможности осознанно, вполне представляя себе, что можно ожидать от динамика той или иной конструкции, а чего - нельзя.

Наиболее заметные усовершенствования в конструкции динамика связаны с появлением новых материалов для изготовления диффузоров. Вслед за бумагой, другими композициями на целлюлозной основе появились полимеры, композиты, металлы и сплавы. Интересно, что в области материалов для изготовления диффузоров наблюдается как бы ситуация кладбища - новые прибывают, а старые - не исчезают. Дело в том, что два важнейших требования, определяющих качество диффузора, не просто противоречивы, а почти антагонисты. Это - жесткость, которая должна быть как можно выше, и внутреннее затухание, которое тоже жизненно необходимо.

Жесткость диффузора означает, что ускорение звуковой катушки передается без изменения всей излучающей поверхности - от центра до краев. Это выражается потом в ровной частотной характеристике, быстрой атаке на импульсном сигнале, низких интермодуляционных искажениях.

Внутреннее демпфирование предотвращает окрашивание звучания, устраняя локальные пики и провалы на АЧХ, снижает слуховую утомляемость, способствует быстрому затуханию импульсных сигналов.

Если бы нужна была только жесткость, все диффузоры делались бы из металла. Некоторые и делаются, но поскольку внутреннее затухание в металле ничтожно, для предотвращения собственного "звона" диффузора конструкторам приходится идти на разнообразные ухищрения, и тем не менее окончательно победить резонансы жестких диффузоров так и не удается.

Если бы требовалось только внутреннее затухание, диффузоры надо было бы делать из полупластичной массы вроде известных всем вибродемпфирующих панелей (Dynamat и прочие). Но в этом случае жесткость диффузора была бы ничтожной, и в процессе кол****ий только его центральная часть, прикрепленная к звуковой катушке, двигалась бы вместе с ней, а внешние края болтались бы как лопухи и излучали совершенно не то, что требуется.

Поиск компромисса при таких противоречивых требованиях заставляет конструкторов пробовать все: жесткие материалы (тогда надо заботиться о демпфировании) и материалы с большим затуханием (тогда надо принимать конструктивные меры против нежелательных деформаций).

Удивительно, но до сих пор одним из наиболее удачных вариантов баланса между жесткостью и демпфированием обладает древнейший материал для изготовления диффузоров - бумага.

.......................