Драйвер изгибных волн

ИЗГИ́БНЫЕ ВО́ЛНЫ — это деформации изгиба, которые распространяются в стержнях и пластинках. Длина изгибной волны всегда много больше толщины стержня и пластинки. Если длина волны становится сравнимой с толщиной, то описание движения в волне усложняется и волну уже не называют изгибной. Примеры изгибных волн – стоячие волны в камертоне, в деках муз. инструментов, в диффузорах громкоговорителей, а также волны, возникающие при вибрациях балочных и тонкостенных механических конструкций (мостов, перекрытий и стен зданий, корпусов самолётов и автомобилей и т. п.).
 

Bending Wave Driver

В начале 1960-х годов инженер по радарным системам Линкольн Уош (Lincoln Wash) создал громкоговоритель, который не зависел от поршневого движения диафрагмы.

Его конструкция имеет форму усеченного конуса и напоминает перевернутый рожок мороженого. Коническая диафрагма упирается малой окружностью в электромагнитный драйвер, который передает колебания аудиосигнала (аналогично звуковой катушке) по всему конусу диафрагмы вниз к его основанию (большая окружность), которое упирается в демпфирующую подставку.
 
Итак, вместо мембраны, как у обычных динамиков, которая ходит жестко вверх-вниз, создавая звуковые волны, у драйвера изгибных волн (bending wave driver) конусная мембрана изгибается волнообразно по всей своей поверхности, генерируя звуковые волны.
 
Когда электромагнитный драйвер нажимает на конус, возникает волновой фронт, который «бежит» вниз по гибкой мембране, подобно волне, возникающей на поверхности воды от брошенного камня. Достигая нижнего основания, волна гасится мягкой демпфирующей прокладкой, которая предотвращает возникновение обратной волны.
 
Изгибный драйвер Уоша имеет широкий диапазон излучаемых частот. Особенно хорошо у него получаются высокие частоты, которые формируются колебанием мембраны в верхней части конуса. Он выдает частоты выше предела слышимости человека, а вот с низкими частотами у него получается не так хорошо в силу конструктивных особенностей. Данная проблема решается подключением обычного динамического вуфера для обеспечения излучения низких частот ниже 200 Гц.
 
Линкольн Уош умер до того, как его творение стало коммерческой реальностью. Производитель динамиков, компания Ohm, начала серийный выпуск громкоговорителей, основанных на «драйвере Уоша», в 1970-х годах. В конце 70-х немецкий инженер Питер Дикс значительно усовершенствовал концепцию Уоша, применив более современные мембранные технологии и электромагнитные драйверы.
 
Результатом его восьмилетних усилий стало то, что он назвал Dicks Dipole Driver (DDD). В числе его прочих достижений было применение титановой диафрагмы вместо хрупкой алюминиевой диафрагмы Уоша.
 
Основатель германской компании Physiks по производству акустических систем Хольгер Мюллер лицензировал конструкцию Питера Дикса и с 1993 года начал выпуск полного ассортимента динамиков с изгибными драйверами. В 2006 году Мюллер усовершенствовал DDD-конструкцию углеродной диафрагмой, которая продается по сей день.
 
Другой немецкий инженер, Оливер Гёбель (Oliver Göbel), продвинул данную концепцию еще дальше, разработав 9-слойную диафрагму, которая в состоянии воспроизводить частоты в диапазоне от 170 Гц до 31 кГц. Сообщается, что эта диафрагма работает как настоящий источник изгибных волн во всем диапазоне и не переходит в режим поршневого колебания в некоторых частях мембраны, как это было свойственно прошлым конструкциям.
 
Компания Göbel внедрила ряд инноваций: систему натяжения диафрагмы и лазерные надрезы на диафрагме для контроля резонансов. Драйвер Гёбеля имеет угол дисперсии 180 градусов, очень быструю переходную (транзиентную) характеристику, чрезвычайно малую массу диафрагмы и низкий уровень окраса фонограммы.
 
На сегодняшний день драйверы изгибных волн Göbel успешно используются в области High-End аудио.