设计理念

自1977年以来,我们一直在开发和制造扬声器。

我们的目标从来都不是制作出好听的声音,而是要完美再现声音。

艺术家和音响工程师花费一生的时间来改进他们的艺术并设计最好的声音供他人欣赏。我们尊重这一点。

因此,我们只想尽可能准确地将电信号转换为声音信号,以便听者能够听到并欣赏所有美丽和细节。

平坦频率响应

平坦的频率响应

大多数声音是许多不同频率的组合。乐器的每个音符通​​常都具有基频和许多谐波。正是这种谐波组合将使每种乐器(和声音)都成为特殊的木材。

当再现声音时,扬声器的频率响应当然是重要的并且需要是平坦的。它需要忠实地再现基频和所有谐波,以确保仪器听起来完全相同。

平坦的频率响应确保每种声音的木材都得到完美的尊重,以便您可以识别每种乐器。

线性相位响应

线性相位响应

平坦的频率响应是一个良好的开端,但本身并不充分。
相位响应和动态行为对于再现自然声音也非常重要。

在演奏乐器时,基频和谐波都会同时离开乐器,同时通过空气到达您的耳朵。
想象一下军鼓。当它被击中时,多个频率将同时离开陷阱并同时到达你的耳朵,给你一种冲击感。
不幸的是,当通过任何类型的滤波器时,频率受到不同的影响,而较低的频率被延迟。这对于交叉滤波器来说是最明显的,但对于所有其他滤波器(电子,声学或机械滤波器)也是如此。
为了听到通过扬声器再现的小鼓的相同影响,所有频率的相位与信号相同是至关重要的。换句话说,需要考虑信号的频率,但频率的定时也是如此。

频率之间的相位或时间相干性在声音定位中起着非常重要的作用。我们根据双耳之间接收的声信号的相位差来定位声源。在瞬态或影响方面,声源的位置也更加明显。准确的声场需要精确的相位再现。
我们对频率相位敏感,其波长与我们耳朵之间的距离相同,即20厘米。
当波长小得多时,在一只耳朵和另一只耳朵接收的波长之间存在若干循环,使得难以基于相位识别声源。因此,我们对3000Hz以上频率的相位声压差异更敏感。
当波长非常长(几米)时,在我们的耳朵分开的距离上只有非常小的相移。此外,低频声音以全向方式表现。因此,我们对大约300 Hz以下的相位不敏感。
在大约300到3000Hz之间,相位相干性在声音定位中起着至关重要的作用。

我们的CPR系统确保我们的显示器中的相位精确到150 Hz以上。
这确保了瞬态是自然的和动态的,并且声场是完美的。

受控膜运动

受控膜运动

让扬声器膜移动非常容易,但这种运动需要完美控制。它需要尽可能快地加速和停止,而不会产生任何不必要的振动。
扬声器膜由磁铁间隙中的线圈推动和拉动,这取决于通过它的电流。换能器的机械结构表示弹簧上的质量,其在所有频率下自然地表现不同。它通常具有共振频率,移动更容易。不仅传感器具有共振频率,而且还有材料本身,悬架,蜘蛛等。了解所有这些物理特性以便能够用电子设备校正它们是很重要的。

因此,无论换能器的材料(纸张,织物,聚丙烯或任何其他材料)如何,都必须考虑到这一点,以避免声音的任何着色。膜的材料不应该使声音着色,所有材料应该准确再现而不是“声音”不同。我们选择材料的重量,刚性,耐用性以及生产的均匀性。
为了校正所有这些物理特性,我们从传感器的速度实现了反馈回路,并对放大器的输出阻抗起作用。不用说,这种电路不可能与任何数字技术实时兼容,只有模拟电路才能实现完美无缝的结果。

我们的AOI技术确保传感器不会产生声音着色,并且可以完美地再现瞬变。

再现方波信号

再现方波信号

我们的CPR和AOI信号的结果的一个很好的例证是在扬声器中引入方波信号并查看出现的信号。
在现实生活中只存在正弦波。要创建一个完美的方形信号,必须有无限数量的正弦波,并且所有正弦波必须在时间上完美定位。想象一下,尝试用正弦波填充方波信号的角落,你需要许多正弦波,越来越小,但所有正确的定位时间。

如下图所示,标准扬声器响应可能会再现方波信号中使用的频率,但由于滤波器(声学,机械和电子)延迟了低频,因此不会考虑时序。结果,扬声器将开始再现高频并且低频将跟随,然后高频将停止并且低频将稍后停止。
通过我们的CPR相位补偿,150 Hz以上的所有频率都是时间对齐的,并且可以更准确地再现方波信号和任何声音中的急剧瞬变。

当然,可以将相位补偿降至20 Hz。但是,正如我们所看到的,我们对低于约300 Hz的相位不敏感,而且这意味着在系统中增加延迟和延迟。通常认为扬声器中1毫秒的延迟是可接受的最大值。当然,在家中听音乐时,按下播放按钮和从扬声器输出的音乐之间没有任何问题。但是,在监控录制,混音或后期制作时,延迟必须非常低。我们最大的扬声器的延迟仅为0.6毫秒,足以将相位降至150 Hz。此等待时间与将聆听位置向后移动20厘米相同,因为在该距离上移动声音需要0.6毫秒。

数字或模拟

数字还是模拟?

我们所有的技术都是100%模拟出来的。

在20世纪90年代初,当我们开始开发有源音箱时,我们不得不在模拟和数字技术之间做出决定。
数字技术的优势在于其灵活性。例如,可以通过在键盘上键入来更改复杂过滤器。
缺点是它需要将信号切割成较小的时间元素,因为为每个元件分配压力水平。采样率可能非常高(CD上每秒44’100个样本,主记录中更多),可能的声压数可能非常高(16位编码时为65’536,24位编码为1600万) )。这不是问题的可能性,而是让它们变得正确,特别是时机是棘手的。此外,每次从模拟到数字的转换都会增加系统的延迟并禁止任何反馈循环。

使用数字技术可以完成的任何事情也可以通过模拟技术完成。

数字技术在记录数据或处理数据时具有优势,换句话说,当事情发生变化时具有优势。
扬声器在其整个寿命期间(PSI音频数十年)具有单个任务,以从电信号再现声学信号。
因此,扬声器中的所有电子设备都可以使用模拟技术完成。然而,模拟技术需要非常智能的架构来最小化所需的组件数量,并且还需要具有极其精确的组件。这就是我们在使用它们之前测量所有组件并单独匹配每个打印件上的敏感组件的原因。我们对电子板进行彻底测试和预校准,然后再将它们安装到扬声器中,以确保每块电路板上的所有组件都能完美地协同工作。
不要忘记,人类的耳朵是类似的,它们的效果非常好。声音只能是模拟的。扬声器膜只能以模拟方式移动。
大多数人会花很多钱和时间选择他们的数模转换器。为什么他们会在扬声器中接受2次额外的转换?
当然,我们在研发中使用大量数字技术,其中灵活性很重要。

每个扬声器的单独校准

每个扬声器的单独校准

扬声器应该在频率上尽可能精确地将电信号转换为声学信号,并且以最小的失真同相。

如上所述,每个电子板都经过测试,以确保在安装到机柜中之前是完美的。这些电子板占标准驱动器的所有物理参数。

驱动器是弹簧(悬架和支架)上的运动部件(薄膜和线圈)的复杂机械组件,其中线圈位于强磁场内。这种组件具有小的变化,例如:确切的尺寸,厚度和膜的均匀性,胶水的量,胶的位置,悬浮液的厚度和形状,音圈的精度等。尽管在生产时尽一切努力将变化减少到最小司机,个人测量和调整是绝对必要的。

这就是我们在大型消声室(160 m3)测试和测量每个扬声器的原因。

我们测量频率响应,相位响应,谐波失真和非谐波失真(摩擦和嗡嗡声)。这些参数中的每一个都具有需要遵守的严格公差。然后为每个生成的单个监视器打印校准曲线,并作为“出生证明”。

毋庸置疑,这是在实验室条件下使用精确校准的仪器以及确定的温度条件完成的。

如果您不对它们进行测量并在明确定义的环境中一起校准,则无法确保电子设备,驱动器和机柜完美地协同工作。

你应该测量一个扬声器还是听一听?

你应该测量扬声器还是听它?

答案很简单:两者都有。

有一些细节和参数可以测量,但不容易听到,有些细节很难测量,但可以听到。
扬声器不应该听起来很漂亮,而只是通过将电信号转换成声音信号来简单地再现准确美妙的声音。

如果您接受这一点并接受艺术家,乐器声音工程师,自然声音或您正在收听的任何内容,那么您可以在扬声器上测量许多参数,例如频率,相位,失真,方向性,能量,阻抗等

所有这些参数都可以客观地进行优化,但是有必要用不同的专家和不同的环境来收听扬声器。

对于每一项新的开发和改进,我们都有一个专家小组,他们会听我们的扬声器,并在他们的环境中与他们一起工作一段时间。我们喜欢包括一些古典音乐家和制作人,因为他们确切地知道他们的乐器应该是什么样的。评估更多主观参数,例如:透明度,动态行为,声场,着色,聆听的舒适度以及个人印象。

然后,过程很长,但必须验证任何开发或更改。

一旦经过验证,我们就会为每个扬声器建立一个需要在生产中匹配的参考,因此需要进行单独校准。

人们问我们是否成对匹配我们的扬声器。不,我们匹配每个扬声器中的组件,因此每个扬声器匹配尽可能接近现实并且由数百个“收听”主观验证的参考。

G / H类放大器

G / H类放大器

信号的放大对于驱动膜并产生足够大的声音是必要的。

有许多类型的放大器都有优点和缺点。通常,AB类被认为是最精确的,但它的缺点是不能非常有效地产生大量需要抽空的热量,并且还会对组件产生热应力。

我们开发了自己的AB类放大器,用于低能耗驱动器,如高音扬声器。对于大多数低音扬声器,我们开发了一种G / H类放大器,它使用2种不同的张力,从一种无缝传播到另一种,从而最大限度地减少能量消耗(因此也减少了热量)。

没有多少人使用G / H类放大器,因为它们很复杂且难以正确使用。
我们所有的放大器还将我们的AOI系统集成为实时反馈回路。

请注意,我们已经为其他行业开发了G / H类放大器,例如着名的精密机械行业,当他们无法达到他们想要的任何其他放大器,如AB级或D级。

我们的世界级能力用于其他几个领域

我们的世界级能力被用于其他几个行业。

我们很自豪我们应用于电声的能力和专业知识在其他行业也是世界一流的:

基于我们的高音扬声器技术,我们制造了高精度地震仪,可测量许多欧洲桥梁的振动。

基于我们的G类放大器技术,我们为瑞士精密机械行业开发了专用放大器。

凭借我们的精密声学技术,我们开发了用于钟表行业的小型消声室。

有纸的地震仪在行动和地震 – 3D翻译