Звук — это просто изменение давления воздуха. Он распространяется в виде волн. Некоторые волны быстрые, некоторые — большие. Наши уши улавливают эти изменения. Микрофоны преобразуют это физическое движение в электричество. Этот сигнал записывается на CD или жёсткий диск. Когда вы нажимаете «воспроизведение», процесс идёт в обратном направлении. Цифровые данные снова становятся электрическим током. Динамики обрабатывают этот ток. По сути, они являются микрофонами, работающими в обратном направлении. Они берут электричество и создают физические вибрации. Цель состоит в том, чтобы точно воспроизвести исходный звук.
Магия происходит внутри звуковой катушки динамика. Эта часть представляет собой электромагнит. Это катушка из провода, намотанная на магнитное ядро, обычно из железа. Когда электрический ток протекает через этот провод, создаётся магнитное поле. Это поле намагничивает металлическое ядро, создавая северный и южный полюса. Это отличается от постоянного магнита. Полюса электромагнита можно переключать. Для этого достаточно изменить направление электрического тока.
Стереоусилители используют эту способность к переключению. Они постоянно меняют направление сигнала. Выходной провод вашего стереосистемы переходит от положительного к отрицательному значению и обратно. Это происходит десятки или сотни раз в секунду. Звуковая катушка находится внутри постоянного магнитного поля. Теперь взаимодействуют два магнитных поля. Одно из них фиксировано, другое постоянно меняет полярность.
Вступают в силу силы притяжения и отталкивания. Когда полярности совпадают, магниты притягиваются друг к другу. Когда они различаются, они отталкиваются. Катушка быстро движется взад и вперёд. Подумайте о поршне двигателя. Это механическое движение толкания и тяги. Катушка прикреплена к диффузору динамика. Когда катушка движется, она толкает диффузор. Диффузор смещает воздух. Это смещение создаёт звуковые волны. Динамик вибрирует, заставляя вибрировать диафрагму. Воздух достигает вашей барабанной перепонки. Вы слышите музыку.
Почему это важно для качества звука? Важна точность. Если усилитель не переключается чисто, звук искажается. Если катушка слишком тяжёлая, она не может достаточно быстро реагировать на высокие частоты. Материалы, используемые в постоянном магнитном поле, также играют роль. Редкоземельные магниты сейчас распространены, потому что они мощные. Более сильный магнит означает больший контроль над диффузором.
Современные системы используют цифровые сигналы для управления этим аналоговым процессом. ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) создаёт плавную электрическую кривую. Усилитель усиливает эту кривую. Звуковая катушка преобразует её в движение. Это кажется простым, пока вы не посмотрите на механику. Это непрерывный цикл электрического переключения и физического движения. Технология практически не менялась десятилетиями. Принципы основаны на базовой физике. Тем не менее, мы всё ещё боремся с искажениями. Почему? Потому что идеальная синхронизация между электричеством и давлением воздуха затруднена.
Диффузор движется не только в одном направлении. Он должен мгновенно останавливаться и стартовать заново. Для этого требуется энергия. Требуется контроль. Если магниты в динамике слабые, звук получается тонким. Если сопротивление катушки высокое, усилитель работает с большей нагрузкой. Накапливается тепло. Эффективность падает.
Существуют различные типы динамиков. Твитеры обрабатывают высокие частоты. Они маленькие и лёгкие. Диффузоры вуферов больше. Они перемещают больше воздуха. Но все они используют один и тот же основной принцип. Электромагнит внутри звуковой катушки взаимодействует с неподвижным магнитом. Результатом является звук.
Некоторые аудиофилы клянутсяся определёнными материалами магнитов. Неодимовые магниты популярны. Алюнико (альнико) — более старый тип. Оба работают. Разница заключается в
