Roterande bashögtalare

En roterande bashögtalare är en högtalare i subwoofer -stil som återger mycket lågfrekvent innehåll genom att använda en konventionell talspole för att ändra stigningen på ett pumphjul som roterar med konstant hastighet. Fläktbladens stigning styrs av ljudsignalen som presenteras för talspolen, och kan svänga både positivt och negativt, med avseende på en noll-pitch roterande bladposition. Eftersom ljudförstärkaren bara ändrar bladens tonhöjd, tar det mycket mindre kraft, per dB genererad akustisk ljudnivå , för att driva en roterande bashögtalare än att driva en konventionell subwoofer, som använder en rörlig elektromagnet (röstspole) placerad i fält av en stationär permanentmagnet för att driva en kon som sedan tränger undan luft. Roterande bashögtalare utmärker sig för att producera ljud under 20 Hz, under det normala hörselområdet; när de installeras i väggen i ett slutet rum kan de producera ljudfrekvenser ner till 0 Hz, en statisk tryckskillnad, genom att helt enkelt komprimera luften i det förseglade rummet.

Beskrivning

I början av 1970-talet noterade forskare att medan människor kunde detektera frekvenser under 20 Hz, var örat mycket mindre känsligt för dessa frekvenser. Som ett resultat krävs ökade ljudtrycksnivåer för att uppfatta dessa ljud. Dessa frekvenser är ofta inte hörbara men detekteras fortfarande subliminalt av människor (se: Infraljud ). Typiska subwoofers som använder rörliga koner överför inte energi särskilt bra till luften under 20 Hz, och därmed sjunker deras ljudtrycksnivå (SPL) betydligt under denna frekvens.

För att hjälpa människor att uppfatta det mycket lågfrekventa innehållet som finns tillgängligt i inspelat material, experimenterade Bruce Thigpen från Eminent Technology med nya metoder för att producera den nödvändiga SPL. Den roterande bashögtalaren förskjuter mycket mer luft än vad som är möjligt med rörliga koner, vilket möjliggör mycket lågfrekvent återgivning.

Istället för att använda en rörlig elektromagnet (röstspole) placerad inom fältet av en stationär permanentmagnet för att driva en kon, som en konventionell subwoofer, på en roterande bashögtalare, används röstspolens rörelse för att ändra vinkeln på en fast rotationshastighetsuppsättning fläktblad för att generera ljudtryckvågor. Bladens stigning ändras beroende på signalen som förstärkaren levererar, vilket ger en modulerad ljudvåg på grund av luften som rör sig av de snurrande bladen. Om ingen signal appliceras, roterar bladen helt enkelt "platt" med noll stigning och producerar inget ljud. Eftersom ljudförstärkaren bara ändrar bladens stigning, tar det mycket mindre kraft att driva en roterande bashögtalare, även om en sekundär strömkälla krävs för att driva fläktmotorn.

Som en analogi är navet på den roterande bashögtalarens fläkt ungefär som en helikopters swashplate som tillåter en stationär källa för fram- och återgående rörelse - talspolen i subwoofern - att ändra vinkeln på den snurrande uppsättningen blad.

En roterande bashögtalare är utformad för att endast producera frekvenser lägre än 20 Hz; distorsion ökar när ingångsfrekvensen överstiger fläktens rotationshastighet (20 Hz skulle vara cirka 1200 rpm för fläkten), vilket i sig begränsas av behovet av att undvika högre frekvensljud (på grund av ljudet från de snurrande bladen). Nuvarande modeller använder en AC-induktionsmotor som snurrar vid 800 RPM (13 Hz). Bashögtalaren är installerad och försiktigt förstärkt så att bladen ligger i en cirkulär öppning, så att luft kan flyttas mellan en extern kammare, såsom vinden i ett hus, och det huvudsakliga lyssningsutrymmet; om den roterande bashögtalaren inte skulle installeras i en sådan "baffel" och placeras direkt i huvudutrymmet istället, skulle det genererade ljudtrycket från enhetens baksida, som är 180 grader ur fas, nästan helt eliminera det från framsidan, som inte skulle passa för den avsedda tillämpningen.

Denna artikel presenterar nya binaurala hörseltröskeldata som erhållits (a) med en hörlursmetod över frekvensområdet 5–100 Hz och (b) genom en helkroppskammarmetod över området 2–20 Hz. De erhållna resultaten överensstämmer utmärkt med nyligen rapporterade data. Den binaurala till monolyssningsfördelen verkar ligga kvar på 3 dB över hela frekvensområdet. En bra approximation av den binaurala hörseltröskeln kan bildas av linjer från punkten 92,0 dB SPL vid 15,5 Hz med lutningar på 12,3 dB/oktav för frekvenser under 15,5 Hz och 22,2 dB/oktav över.

— Yeowart och Evans (1974) – Acoustical Society of America

Detta tyder på att för att ljud ska kunna uppfattas vid 7–8 Hz, måste 7–8 Hz SPL vara 12,3 dB högre än 92,0 dB SPL som krävs vid 15,5 Hz, vilket innebär att 7–8 Hz SPL skulle kräva minst 104 dB SPL som ska uppfattas. För att 3 Hz ska uppfattas skulle SPL behöva lägga till ytterligare 12,3 dB, eller nå 116 dB SPL, för att uppfattas.

Installationer

Sex roterande bashögtalare är installerade som en del av en uppslukande Niagara Falls-attraktion känd som Niagara's Fury , belägen i Table Rock House, för att ge lågfrekvent förlängning ner till mindre än 1 Hertz, för att efterlikna de vågor som skapas av fallen.

Se även

Källor

externa länkar