Altavoces digitales

Altavoces digitales son una forma de altavoz tecnología. Para no ser confundido con formatos digitales modernos y procesamiento, son un tecnología madura, habiendo sido experimentado con extensivamente por Bell Labs Ya en la década de 1920.

Principio de funcionamiento

El bit menos significativo conduce un minúsculo altavoz conductor, de cualquier diseño físico es elegido; un valor de "1" provoca que este controlador para ser conducido amplitud completa, un valor de "0" hace que fuera. Esto permite alta eficiencia en el amplificador, que en cualquier momento tampoco pasa cero actual, o sea necesario para soltar la tensión de salida en cero voltios, por lo tanto en un amplificador ideal teórico no disipando ninguna energía como calor en cualquier momento. El siguiente bit menos significativo conduce un altavoz de dos veces el área (más a menudo, pero no necesariamente, un anillo alrededor del conductor anterior) otra vez o amplitud completa o apagado. El siguiente bit menos significativo conduce un altavoz de dos veces esta zona y así sucesivamente.

Otros enfoques son posibles. Por ejemplo en lugar de duplicar el área del siguiente segmento de diafragma más significativo, se podría simplemente ser conducido así lo acarició dos veces tan lejos. El principio de operación y beneficios de eficacia operadora amplificador digital se mantendría.

Problemas

Aunque los altavoces digitales pueden funcionar, hay varios problemas con este diseño que lo hacen poco práctico para cualquier uso normal en la actualidad.

Tamaño

Para el número de bits necesarios para la reproducción de sonido de alta calidad, el tamaño del sistema se vuelve excesivamente grande. Por ejemplo, para un sistema de 16 bits con la misma profundidad de bits como el 16-bit CD de audio estándar, a partir de un controlador de 0,5 cm² para el bit menos significativo requeriría un área total de la matriz de controlador de 32.000 cm² o más pies cuadrados 34 (3,2 m²).

Salida ultrasónica

Para funcionar correctamente, todos los elementos individuales del diafragma tendría que funcionar limpiamente a la frecuencia de reloj. La respuesta de frecuencia natural de los distintos elementos variará con su tamaño. Esto crea un DAC donde los distintos bits tienen características diferentes pasabanda. Pueden esperarse grandes errores a corto plazo.

Puesto que este sistema es conversión de señal digital a analógica, el efecto de suavizado es inevitable, por lo que la salida de audio se "refleja" con igual amplitud en el dominio de la frecuencia, del otro lado de la frecuencia de muestreo. Una solución sería forzar los elementos de conversión, introducir un filtro digital y seguirlos con un filtro de paso bajo acústico.

Incluso contabilizar la inmensamente inferior eficiencia de los conductores de altavoz a tan altas frecuencias, el resultado fue generar un nivel inaceptablemente elevado de ultrasonidos acompañando la salida deseada.

En electrónica de digital a analógico conversión, esto es dirigido por el uso de filtros Low-pass para eliminar las frecuencias superiores falsas producidas. Puesto que estas frecuencias se eliminan en la señal eléctrica, no se pasan al altavoz y así no se generan ondas ultrasónicas.

Sin embargo, el filtrado electrónico es inherentemente incapaces de resolver este problema con el altavoz digital. Los elementos del altavoz deben operar mediante ultrasonidos para evitar artefactos audibles introduciendo (niveles altos de), y esto significa que las ondas ultrasónicas son inevitables. Electrónica puede filtrar las señales eléctricas, pero no puede quitar frecuencias ultrasónicas ya en el aire.

Eficiencia

Aunque la eficiencia del amplificador es buena con este sistema, altavoces de bobina móvil operan a relativamente baja eficiencia en la región de frecuencia ultrasónica. Por lo tanto el objetivo original del método es derrotado.

Costo

La gran cantidad de controladores del altavoz en la matriz y la igualmente gran cantidad de canales del amplificador para llevarlos hace un sistema caro.

Mejoras

Hay maneras de abordar los aspectos mencionados anteriormente, pero ninguno conducen a una competencia o incluso emitir sistema libre.

Tamaño

Tamaño del sistema puede fácilmente hacer práctico mediante el uso de menos de 16 bits. Con un cm² 0,5 LSB, tamaños del sistema son:

• área de matriz total 8 bits: 128 cm², o 11,3 x 11,3 cm (apx 4,5 x 4,5 pulgadas)
• tamaño de la matriz de 10 bits: 22.6 x 22,6 cm.

Un mayor número de bits puede ser alojado en un espacio dado variando el tiro de los distintos elementos, así como su área. Esto puede alcanzar una magnitud o más de mejoramiento del área para un determinado profundidad de bits. Uno podría caber una matriz de 13 bits en un pie cuadrado o una matriz de 16 bits a 4 pies cuadrados (0,37 m²).

Ultrasonidos

Un diafragma pasivo acoplado al aire sobre la gama de controladores digitales puede actuar como un filtro pasa-bajas mecánico. Sin embargo, una corte de frecuencia aguda es imposible, para que ultrasonidos significativo aún estaría presente. Múltiples diafragmas pasivos podrían mejorar esto, pero nunca Retire los ultrasonidos y sólo hace falta añadir más lejos ya elevado coste del sistema y complejidad.

Problemas irresolubles

La complejidad y costo por lo tanto son ambos altos comparados con altavoces de bobina móvil estándar.

La eficiencia de los altavoces funcionada en frecuencias ultrasónicas es baja, eliminando cualquier aumento de la eficiencia en el amplificador.

Altavoces prácticos exigen producción de volúmenes bastante altos de los gabinetes bastante pequeños, una combinación que es difícil lograr utilizando controladores Altavoz ultrasónico.

Retiro completo de salida ultrasónica es impracticable.

El gran número de elementos de amplificador y altavoces requiere reduce significativamente la confiabilidad del sistema

Otro más moderno acerca de la eficacia alta, particularmente clase D amplificación, trabajo mucho mejor y en mucho menor costo que los altavoces digitales.

Altavoces marcados como digitales

Modernos altavoces comercializados como 'digital' son siempre análogo, en su mayoría, impulsado por un amplificador analógico. El uso generalizado del término «digital» con los altavoces es una táctica de marketing destinada a reclamar mejor conveniencia con material de origen 'digital' (por ejemplo, MP3 grabaciones), o imputar 'alta tecnología' que algún otro altavoz y tal vez más alto precio. Si presiona, fabricantes pueden reclamar que el término significa que el producto sea 'listo' para la entrada de reproductores digitales; Esto es cierto de esencialmente todos los sistemas de altavoces.

También hay una minoría de Clase D y Clase T amplificador digital impulsada por los altavoces analógicos, aunque estos no se encuentran normalmente en los altavoces para ordenador separado o sistemas estéreo domésticos. Estos son comunes en los ordenadores portátiles, donde su mayor costo se justifica por el ahorro de energía de la batería. Los altavoces de dichos equipos son aún analógicos.

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