Elektrodynamický reproduktor jezariadenie, ktoré premieňa elektrický signál na zvukový signál pohybom cievky s prúdom v magnetickom poli permanentného magnetu. S týmito zariadeniami sa stretávame denne. A to aj v prípade, že nie ste veľkým fanúšikom hudby a nestrávite pol dňa v slúchadlách. Televízory, autorádiá a dokonca aj telefóny sú vybavené reproduktormi. Tento mechanizmus, ktorý je nám známy, je v skutočnosti celým komplexom prvkov a jeho štruktúra je skutočným dielom inžinierskeho umenia.
V tomto článku sa bližšie pozrieme na reproduktorové zariadenie. Poďme diskutovať o tom, z akých častí sa toto zariadenie skladá a ako fungujú.
Začiatok dňa je malou exkurziou do histórievynálezy elektrodynamiky. Reproduktory podobného typu sa používali od konca 20. rokov minulého storočia. Podobne fungoval aj Bellov telefón. Išlo o membránu, ktorá sa pohybovala v magnetickom poli permanentného magnetu. Tieto reproduktory mali veľa vážnych nevýhod: frekvenčné skreslenie, strata zvuku. Na vyriešenie problémov spojených s klasickými reproduktormi Oliver Lorge navrhol použiť svoje nápady. Jeho cievka sa pohybovala cez siločiary. O niečo neskôr dvaja jeho kolegovia prispôsobili technológiu pre spotrebiteľský trh a patentovali nový dizajn elektrodynamiky, ktorý sa používa dodnes.
Reproduktor má pomerne zložitý dizajn apozostáva z mnohých prvkov. Rozloženie reproduktorov (pozri nižšie) zobrazuje kľúčové časti, vďaka ktorým reproduktor správne funguje.
Akustické reproduktorové zariadenie obsahuje nasledujúce komponenty:
Rôzne modely reproduktorov môžu využívať rôzne jedinečné dizajnové prvky. Klasické reproduktorové zariadenie vyzerá takto.
Pozrime sa podrobnejšie na každý jednotlivý konštrukčný prvok.
Tento prvok sa tiež nazýva "golier".Ide o plastovú alebo gumenú obrubu, ktorá opisuje elektrodynamický mechanizmus po celej ploche. Niekedy sa ako hlavný materiál používajú prírodné tkaniny so špeciálnym povlakom tlmiacim vibrácie. Vlny sa delia nielen podľa druhu materiálu, z ktorého sú vyrobené, ale aj podľa tvaru. Najpopulárnejším podtypom sú polovičné toroidné profily.
Na „golier“ sa kladie množstvo požiadaviekdodržiavanie, čo naznačuje jeho vysokú kvalitu. Prvou požiadavkou je vysoká flexibilita. Rezonančná frekvencia zvlnenia by mala byť nízka. Druhou požiadavkou je, že zvlnenie musí byť dobre upevnené a poskytovať iba jeden typ vibrácií - paralelné. Treťou požiadavkou je spoľahlivosť. „Obojok“ musí adekvátne reagovať na zmeny teploty a „bežné“ opotrebovanie, pričom si dlho drží svoj tvar.
Na dosiahnutie najlepšieho vyváženia zvuku používajú nízkofrekvenčné reproduktory gumové zvlnenie a vysokofrekvenčné reproduktory papierové.
Hlavný emitujúci objekt v elektrodynamikeje difúzor. Reproduktorový difúzor je druh piestu, ktorý sa pohybuje v priamom smere hore a dole a udržiava amplitúdovo-frekvenčnú charakteristiku (ďalej AFC) v lineárnej forme. Keď sa frekvencia vibrácií zvyšuje, difúzor sa začne ohýbať. Z tohto dôvodu sa objavujú takzvané stojaté vlny, ktoré zase vedú k poklesom a vzostupom v grafe frekvenčnej odozvy. Aby sa tento efekt minimalizoval, dizajnéri používajú tuhšie difúzory vyrobené z materiálov s nižšou hustotou. Ak je veľkosť reproduktora 12 palcov, potom sa frekvenčný rozsah v ňom bude pohybovať v rozmedzí 1 kilohertz pre nízke frekvencie, 3 kilohertz pre stredné a 16 kilohertz pre vysoké frekvencie.
Čiapka je syntetická škrupinaalebo handričku, ktorej hlavnou funkciou je chrániť reproduktory pred prachom. Okrem toho hrá čiapka dôležitú úlohu pri formovaní určitého zvuku. Najmä pri reprodukcii stredného pásma. Na účely čo najpevnejšieho upevnenia sú čiapky zaoblené, čím sa mierne ohýbajú. Ako ste už pravdepodobne pochopili, rozmanitosť materiálov je rovnaká, aby sa dosiahol určitý zvuk. Používajú sa tkaniny s rôznymi impregnáciami, filmy, celulózové kompozície a dokonca aj kovové siete. Tie zas plnia aj funkciu radiátora. Hliníkové alebo kovové pletivo odvádza prebytočné teplo preč z cievky.
Niekedy sa mu hovorí aj „pavúk“.Ide o ťažký kus umiestnený medzi kužeľom reproduktora a jeho skrinkou. Úlohou podložky je udržiavať stabilnú rezonanciu pre basové reproduktory. Toto je obzvlášť dôležité, ak dôjde k náhlym zmenám teploty v miestnosti. Podložka zafixuje polohu cievky a celého pohyblivého systému a tiež uzavrie magnetickú medzeru, čím zabráni vniknutiu prachu. Klasické podložky sú okrúhly vlnitý kotúč. Modernejšie možnosti vyzerajú trochu inak. Niektorí výrobcovia zámerne menia tvar zvlnenia, aby zvýšili linearitu frekvencií a stabilizovali tvar podložky. Tento dizajn výrazne ovplyvňuje cenu reproduktora. Podložky sú vyrobené z nylonu, kalika alebo medi. Posledná možnosť, rovnako ako v prípade uzáveru, slúži ako mini-radiátor.
Takže sme sa dostali k prvku,v skutočnosti je zodpovedný za reprodukciu zvuku. Magnetický systém je umiestnený v malej medzere magnetického obvodu a spolu s cievkou premieňa elektrickú energiu. Samotný magnetický systém je systém magnetu vo forme prstenca a jadra. V čase reprodukcie zvuku sa medzi nimi pohybuje hlasová cievka. Dôležitou úlohou pre dizajnérov je vytvorenie rovnomerného magnetického poľa v magnetickom systéme. Za týmto účelom výrobcovia reproduktorov dôkladne zarovnajú póly a jadro osadia medeným hrotom. Prúd v kmitacej cievke je privádzaný cez flexibilné reproduktorové káble - obyčajný drôt navinutý cez syntetickú niť.
Zistili sme reproduktorové zariadenie, prejdite naprincíp práce. Princíp činnosti reproduktora je nasledujúci: prúd idúci do cievky spôsobuje, že v magnetickom poli vykonáva kolmé oscilácie. Tento systém nesie so sebou difúzor, ktorý ho núti kmitať s frekvenciou dodávaného prúdu a vytvára vybité vlny. Difuzér začne vibrovať a vytvára zvukové vlny, ktoré dokáže vnímať ľudské ucho. Prenášajú sa vo forme elektrického signálu do zosilňovača. Odtiaľ pochádza zvuk.
Rozsah reprodukovateľných frekvencií priamo závisína hrúbke magnetických jadier a veľkosti reproduktora. S väčším magnetickým jadrom sa medzera v magnetickom systéme zväčšuje a s ňou sa zväčšuje aj efektívna časť cievky. Preto si kompaktné reproduktory nevedia poradiť s nízkymi frekvenciami v rozsahu 16-250 hertzov. Ich minimálny frekvenčný prah začína na 300 Hertzoch a končí na 12 000 Hertzoch. To je dôvod, prečo reproduktory pískajú, keď vytočíte zvuk na maximum.
Drôt dodávajúci prúd do cievky máaktívny a reaktívny odpor. Aby inžinieri zistili úroveň toho druhého, zmerajú ho pri frekvencii 1000 hertzov a k výslednej hodnote pripočítajú aktívny odpor kmitacej cievky. Väčšina reproduktorov má úroveň impedancie 2, 4, 6 alebo 8 ohmov. Tento parameter je potrebné vziať do úvahy pri nákupe zosilňovača. Je dôležité zodpovedať úrovni zaťaženia.
Vyššie už bolo povedané, že najviacelektrodynamika reprodukuje len časť frekvencií, ktoré človek dokáže vnímať. Nie je možné vyrobiť univerzálny reproduktor schopný reprodukovať celý rozsah od 16 hertzov do 20 kilohertzov, preto boli frekvencie rozdelené do troch skupín: nízke, stredné a vysoké. Potom dizajnéri začali vytvárať reproduktory samostatne pre každú frekvenciu. To znamená, že basové reproduktory najlepšie zvládajú basy. Pracujú v rozsahu 25 hertzov - 5 kilohertzov. Tie vysokofrekvenčné sú určené na prácu s piskľavými výškami (odtiaľ zaužívaný názov – „škripot“). Pracujú vo frekvenčnom rozsahu 2 kilohertz - 20 kilohertz. Stredové meniče pracujú v rozsahu 200 hertzov – 7 kilohertzov. Inžinieri sa stále snažia vytvoriť kvalitný širokopásmový reproduktor. Bohužiaľ, cena reproduktora ide proti jeho kvalite a vôbec ju neospravedlňuje.
Reproduktory pre telefón sa líšia od „dospelých“konštruktívne. Umiestniť takýto zložitý mechanizmus do mobilného puzdra je nereálne, inžinieri preto šli na trik a vymenili množstvo prvkov. Napríklad cievky sa stali nehybnými a namiesto difúzora sa používa membrána. Reproduktory k telefónu sú výrazne zjednodušené, takže vysokú kvalitu zvuku od nich nečakajte.
Frekvenčný rozsah, ktorý je schopný pokryť naprprvok výrazne zúžený. Z hľadiska zvuku sa približuje presne k vysokofrekvenčným zariadeniam, pretože v puzdre telefónu nie je ďalší priestor na inštaláciu hrubých magnetických jadier.
Reproduktorové zariadenie v mobilnom telefónesa líši nielen veľkosťou, ale aj nedostatkom nezávislosti. Možnosti zariadenia sú obmedzené softvérom. Ide o ochranu konštrukcie reproduktora. Mnoho ľudí odstráni tento limit manuálne a potom si položí otázku: Prečo reproduktory pískajú?
Priemerný smartfón mádva takéto prvky. Jedna je hovorená, druhá je hudobná. Niekedy sa kombinujú, aby sa dosiahol stereo efekt. Tak či onak, hĺbku a bohatosť zvuku je možné dosiahnuť len s plnohodnotným stereo systémom.
