Материалы диффузоров должны иметь большую жесткость на изгиб, малую плотность и большие внутренние потери. Чем выше жесткость, тем шире частотный диапазон головки и тем меньше вносимые головкой АЧИ. Плотность материала в значительной степени определяет чувствительность головки, а внутренние потери способствуют демпфированию на резонансных частотах.
В качестве материалов для диффузоров широко используются следующие материалы: бумага типа Carbocon с углеродными волокнами, различные полименрые пленки (майларовая, полиамидная, полипропиленовая, поливинилхлоридная, олефиновая), различные полимеры с графитовым наполнителем, вспененные пласмассы и металлы (никель, окись титана и др.), многослойные материалы (типа bextren фирмы KEF, Англия) из слоев разной жесткости, сотовые конструкционные материалы (преимущественно для плоских диффузоров).
Основная особенность последних разработок заключается в применении для диффузоров не традиционной целлюлозо-бумажной массы, а специально созданного для этих целей пленочного полимерного материала на основе полипропилена и полиэтилена низкого давления, что позволяет использовать для их производства высокопроизводительные процессы, такие как, горячее прессование из листа или литье под давлением. Такие материалы обладают и рядом преимуществ: выше жескость на изгиб, больше внутренние механические потери, более стойкие к воздействию внешней среды, что исключает необходимость всевозможных пропиток, что в свою очередь гарантирует стабильность параметров и упрощает процесс изготовления.
Развитие технологии вакуумного напыления позволило создать и ряд слоистых материалов: титан-карбид бора, алюминий-магний, алюминий-сапфир и др.
Разработчики динамических головок постоянно ищут новые технические решения, новые материалы для диффузоров. Например, некоторые фирмы делают диффузоры НЧ-головок из титана или алюминия со специальным покрытием (например, напыление тонкого слоя керамики), уменьшающим паразитные изгибные колебания. Кроме того, металлическая диафрагма служит тепловым радиатором для рассеивания накапливаемой в катушке тепловой энергии, снижает таким образом эффект термальной компрессии сигнала и позволяет использовать мощные усилители без опасения “сжечь” динамики. Охлаждению катушки способствует и дюралевая разрезная (для исключения короткозамкнутого витка) гильза. Такие диффузоры имеют оптимальное отношение массы к жесткости и хорошие демпфирующие свойства. Металлическая мембрана дает абсолютно идентичное излучение в прямом и обратном направлениях, что особенно важно в фазоинверсном оформлении, и эффективно поглощает волны, отраженные от стенок корпуса.
Другие фирмы используют так называемый «велюровый» кевлар—сплетенную специальным образом из кевларового волокна основу, пропитанную специальными полимерными смолами с графитовым напылением. Находят применение и жесткие полимеры, призванные снизить изгибные колебания «поршня». Например, полипропилен с графитовым или слюдяным наполнителем, а также гиперполифиновый полимер с никелевыми добавками.
Швейцарская компания Precide SA выпустила новые АС, в которых использован запатентованный ленточный СЧ-ВЧ излучатель в виде «гармошки», которая имеет следующие достонства:
- высокая чувствительность, 93 дБ/Вт1/2*м
- диаграмма направленности 180°;
- исключительная легкость, что позволяет передавать без искажений самые сложные сигналы.
Бумажные диффузоры сохраняют поршневой характер движения только до частот 300...400 Гц, в то время как сотовые (слоеная конструкция) из алюминиевой фольги и тканей с углеродистыми волокнами сохраняют поршневой характер движения вплоть до 2 кГц. Головки с сотовыми диафрагмами имеют более широкий диапазон воспроизводимых частот при неравномерности ±1,5 дБ. Плоская поверхность сотовых излучателей не требует принятия специальных мер для выравнивания центров излучения, что упрощает конструкцию АС.
Легендарные высокочувствительные широкополосные динамики LOWTHER помимо основного диффузора имеют дополнительный диффузор в виде раскрывающегося конуса с углом раскрыва около 70° для лучшего воспроизведения ВЧ-частот. Заостренный куполообразный колпачек из чистой меди выполняет четыре функции:
- фазовый выравниватель;
- пылезащитный колпачек;
- отводит тепло от катушки и магнитной системы;
- является продолжением медных колец, служащих частью магнитной системы и замыкающих вихревые токи, уменьшая искажения сигнала.
Диффузоры СЧ-головок помимо кевлара делают из специального материала FRP (Fiber Reinforced Plastic), усиленного стекловолокном, а также из материала HOP (High Oriented Polyolefine), обладающего чрезвычайной жесткостью и прочностью и в то же время имеют очень малый удельный вес, что позволяет им быстро реагировать на импульсные воздействия. Воспроизводят чистый и естественный звук.
Стекловолокно в качестве диффузора СЧ-головок не только легче обычно используемого полипропилена и бумаги, но и имеет лучшие характеристики внутреннего демпфирования, что исключает окрашивание звука. Высокой степенью внутреннего демпфирования обладают и диффузоры из литого под давлением магния — исключительно легкого и стойкого материала. Диффузоры СЧ-головок делают также из карбона, карбоно-кевлара, обладающих высокой стойкостью к изгибным колебаниям в области средних частот, приводящим к окраске звучания, а также из специального материала ABS, обладающего высокой вязкостью и относительно большой жесткостью.
Куполообразные диафрагмы СЧ- и ВЧ-головок делают и просто из металлов: алюминия, титана, берилиевых сплавов, пористого никеля. Алюминиевые купола ВЧ-головок делают за одно целое с гильзой звуковой катушки, что в совокупности с магнитной жидкостью в зазоре обеспечивает эффективный теплоотвод. Для повышения отдачи и снижения искажений, как правило, купола работают на короткие экспоненциальные рупоры. Для придания «верхам» мягкости купол твитера (ВЧ-головки) ткут из шелка, а также делают из вязкого титана, анодированного алюминия или из триламината — материала, в котором сочетаются тончайшие слои стали, алюминия и эластичного полимера. Благодаря этому динамик не имеет характерных для чистого алюминия резонансов.
Мягкий купольный твитер компании Acoustic Research с мембраной из сверхлегкого материала Aerofoam придает звучанию удивительную чистоту и воздушность. Под куполом СЧ- и ВЧ-головок в подмембранном пространстве располагают звукопоглощающий материал типа АТМ, минеральная вата и др. Оригинальная конфигурация динамиков Focused Array позволяет значительно расширить область излучения при удивительно ровном и сбалансированном звучании в любой точке прослушивания. Акустический экран уникальной конструкции Energy Control Contour из вспененного материала неодинаковой плотности управляет распределением звуковой энергии твитера в зоне прослушивания, повышает выход высоких частот и способствует более естественному их звучанию.
Фирма Tannoy в подавляющем большинстве свох разработок использует коаксиальные широкополосные головки, что позволяет ей добиться однородности частотных характеристик акустической мощности, симметрии характеристик направленности и снижения переходных искажений.
Для расширения характеристик направленности ВЧ-головок используют различные конструкции акустических линз и концентраторов. |
