Hi-Fi БАЗАР

banner myhifi ads

Анкета
От какво слушате музика?
От какво слушате музика?
Трябва да изберете поне един отговор!

Какво представляват електростатичните говорители (ВИДЕО)

 

myhifi.org martin logan neolith 7

 Martin Logan Neolith

 

Материалът е от блога на soundmaster на сайта blog.bg и се побликува с незначителни корекции.

 

Електростатичните акустични системи се считаха за ново достижение във възпроизвеждането на звука през 60-те години, когато дебютира легендарната компания KLH. Малко по-късно Infinity Systems представя Servo Static One, пълно-диапазонна електростатична конструкция, която беше възприета като "най-добрия високоговорител на всички времена" и извежда компанията Infinity на позицията на една от най-крупните компании в света в областта на акустичните системи.

В началото на 1990-х Martin Logan популяризира концепцията "хибрид", съчетаване на динамичната и електростатичната технология с цел достигане на по-високо качество на звука при по-малък заеман обем в пространството. Тези "хибриди" достигат висок процент на продажбите, тъй-като са по-компактни, а не тромави и ъгловати като чисто електростатичните говорители.

Електростатичните акустични системи са известни с абсолютно отчетливо и прозрачно звучене (това се усеща ясно при прослушване на ръкопляскане в зала, което при стандартните динамични високоговорители се възприема по-скоро като шум), а също така и крайно малък процент на изкривявания, понеже имат много малка маса на движещата диафрагма.

myhifi.org KLH model 9 1

 KLH Model 9

 

Някои особенности на стандартните ESL системи:

Наред с много високото качество на звука, традиционните електростатични високоговорители имат някои принципни недостатъци, например, много нисък импеданс който намалява с повишаване на честотата (за честота 20000Hz може да достигне стойности под 1 ом), в следствие на което е необходим скъпо струващ усилвател с голяма мощност. Друг известен недостатък е голямата насоченост на звука, в резултат на което остава не-много голям участък за позицията на слушателя. На електростатичните високоговорители е нужна много голяма площ на излъчващата повърхност за възпроизвеждане на басовите тонове (например за качествено възпроизвеждане на бас електростатичното тяло трябва да е с площ поне 1,5 м2), което е крайно неудобно за по-малки помещения и увеличава себестойността.
Въпреки че електростатичния принцип е много прост, има множество проблеми, които трябва да се разрешат. Например, тъй като имаме работа с високоволтова система, се нуждаем от усъвършенствана технология за изолация. От друга страна, критична за качеството на звука се явява конструкцията на звуковия трансформатор.

С помощта на съвременните технологии става възможно отстраняването на недостатъците на електростатичните системи, като в същото време са запазени техните преимущества.

 

Как работи електростатичния високоговорител?

myhifi.org electrostatic loudspeakers 1

Електростатичния принцип се базира на факта, че два обекта, които имат еднакъв заряд, се отблъскват, а тези, които имат различен заряд се привличат. В случая с електростатичните високоговорители много тънко полиестерно фолио непрекъснато се зарежда (наелектризира) с помощта на високоволтово устройство и е обтегнато между две перфорирани пластини. Звуковия сигнал от усилвателя се преобразува във високо напрежение с помощта на звуков трансформатор и се подава на перфорираните пластини във вид на променлив ток.

Променливото електрическо поле, приложено на двете перфорирани пластини (статори), отблъсква и привлича фолиото (мембраната). Тя премества въздуха и поражда звуковите вълни.

esl animation

 

Защо електростатичните високоговорители (ESL) звучат силно?

При определяне на чувствителността на говорителите в практиката, тази величина се изразява в dB, измерени на разстояние 1 м при мощност 1W, или 2,83 V(което се равнява на 1 W мощност за 8 ома импеданс). Това прекрасно работи като показател при динамичните високоговорители, понеже те се явяват точкови източници на звук, но за линейните източници на звук е нужно по-подробно описание. Електростатичните високоговорители се явяват линейни източници, и освен това са и диполи. Тук се разглеждат всички тези аспекти.

Традиционния високоговорител от конусен тип се явява точков източник за звука. Освен това, обикновено той излъчва звука само в предното направление. ESL е линеен източник и освен това излъчва звука както в предното така и в задното направление.

При измерване на линеен източник с голяма площ на дистанция 1м от микрофона се улавя неговото звучене само на ограничена част от общата звучаща повърхност. По този начин резултатите от такова измерване не могат коректно да изразят възприетото от слушателя ниво на звука.

От теорията на акустиката знаем че, нивото на звука на точковия източник намалява (както следва и да се очаква) с 6dB при удвояване дистанцията на измерване, докато при линейния източник (например ESL) намалението е 3dB. При разположение на слушателя в помещението на типично разстояние 4м интензивността на звука е с 12dB по-ниско, от колкото при общо приетото, но не много практично измерване на дистанция 1м.

За линейния източник от типа голям електростатик при прослушване на дистанция 4м загубите са не 12dB, а само 6dB.

Второто свойство на ESL е техният диполен характер. Акустичните системи от традиционен тип излъчват само напред, а тилната страна е закрита с корпус. ESL излъчват звуковата енергия както напред така и в обратната страна. Енергията на звука, насочена в обратната страна, се отразява от стените, и се формира като вълни идващи в предното направление. Това влияе на общото ниво на звука възприето от слушателя. Реалистичната оценка на това влияние дава подем в нивото с 3dB.
От описаните два феномена следва извода че електростатичните системи звучат с 9dB по-силно спрямо обичайния точков източник от конусен тип при позиция на слушателя на разстояние 4м от източника, а това е доста съществена разлика.
В описанието на техническите характеристики на ESL се указва чувствителността в dB измерена по стандартната методика (1м/1W - 2,83V). За големи електростатични системи е коректно да се добавят 9dB към обявената стойност, а за малки 6dB.
Това е необходимо за формиране на правилно впечатление за възможностите на ESL когато се прави сравнение с конусните високоговорители.

myhifi.org electrostatic loudspeakers 2

 

Сравнителни характеристики на електростатичните и динамичните високоговорители:

Сравнението на електростатичните (ESL) и динамичните (Конусни) високоговорители и описването на функционирането на ESL по различни способи и форми може да се превърне в една не-голяма библиотека, за това тук ще бъдат описани само най-съществените различия между двете системи.

1.Електромагнитните или динамични високоговорители са снабдени с конус, който се привежда в движение чрез движеща се в магнитно поле бобина - плоска или кръгла. Конуса се възбужда в центъра - при басови и средно-честотни говорители, или по периметъра - както при някои високочестотни говорители, и се колебае в точно съответствие с колебанието на електрическия ток в бобината. На практика движението на конуса е повече или по-малко подобно на удар по килим, поради факта че той не е идеално твърдо тяло. От приведената рисунка може да се добие представа какво се случва. Остава да се надяваме на това , че усредненото направление на движението на повърхността е достатъчно еднакво за да обезпечи яснота и да даде добро музикално представяне на нашите любими звукозаписи.
Диафрагмата на ESL се привежда в движение напълно едновременно и в едно направлениепо цялата нейна повърхност.

2.Диафрагмата на ESL тежи съществено по-малко от теглото на конусите - < 1 грам. Това е толкова колкото тежат 100 литра въздух при плътност 1 кг/м3. Такава диафрагма в ESL има дебелина 12 микрона и тежи толкова, колкото слой въздух с 12мм дебелина - по 6мм от всяка страна, и поради нищожно малкото тегло има огромна бързина на реакция към подадения сигнал, което довежда до много голяма детайлност на звука (за момента едиствено плазмените говорители могат да бъдат конкуренция на ESL в това отношение, но те имат принципно неразрешими проблеми).

3.Конусите имат преимущество - значителен размах на хода, но повърхността на диафрагмата на ESL по принцип е многократно по-голяма, от колкото повърхността на конуса, и привежда в движение същото количество въздух с много по-малък размах. Но бъдете внимателни: ESLпремества въздуха двупосочно, напред и назад, както беше казано по-горе.

4.Ако ESL има площ на диафрагмата 0,35 м2 (25х140 см), това би се равнявало на високоговорител от конусен тип с диаметър 67см (26,5"), а това е доста солиден размер.

5.Динамичните високоговорители обикновено се поместват в корпуси които не са напълно заглушени и оказват своето влияние на звученето на музиката. При ESL такива корпуси няма.

myhifi.org magnepan 20 7 1

Magnepan 20.7

 

6.ESL обикновено имат ограничена чувствителност. Нормално тя е 86dB там, където динамичните високоговорители демонстрират чувствителност от 85 до 92dB без използване на рупори с експоненциална форма и други допълнителни мероприятия (измерено при 2,83 V на входа и на дистанция 1м). Това е подробно обсъдено по-горе. Звученето е по-силно отколкото Вие бихте очаквали, изхождайки от техническите характеристики.

7.ESL с високоомно покритие на диафрагмата имат много малък процент на нелинейни изкривявания - около 0,1%. Дори най-добрите конусни високоговорители много трудно биха достигнали стойности по-малки от 1%.

8. ... Динамичните високоговорители се произвеждат в огромни количества и разновидности по целия свят и по този начин са станали по-достъпни и на невисоки цени.

9.ESL са чувствителни към въздействието на прах, дим и влажност. Пребиваването в такива условия води до съкращаване срока на тяхната служба. Описаното по-горе защитно покритие на диафрагмата, обезпечава дълъг срок на експлоатация.

10.ESL са линейни източници на звук, и затова тяхното поведение при формирането на акустичното поле напълно се отличава от действието на точковите източници на звук.

11.ESL по общо признание звучат приятно и ефирно, понеже излъчват много малко (вредни) хармонични честоти които „украсяват” звука. За това са добре известни сред любителите на висококачествен звук, което е достатъчно показателно за техните достойнства.

(За съставянето на този документ са използвани някои материали от "Бялата книга" за ESL на Final Sound.)

 

ВИДЕО как се правят електростатични говорители:

 

ВИДЕО как работи електроститичният говорител:

 

 

 

 

myhifi.org sennheiser orpheus 2Електростатични слушалки Sennheiser HE 1060 и усилвател HEV 1060 (системата Orpheus II)

 

myhifi.org KLH model 9

KLH Model 9

 

myhifi.org quad esl 57

Quad ESL 57

 

myhifi.org magnepan 20 7 2

Magnepan 20.7

 

myhifi.org stax009

Електростатични слушалки STAX SR-009