Reproduktor

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Detail reproduktoru
Detail reproduktoru

Reproduktory jsou elektro-akustické měniče, tj. zařízení, které přeměňují elektrický proud na zvuk. Obvykle se skládají z membrány, vyrobené z plastu nebo papíru, a z elektromagnetu, do něhož je přiváděn vstupní signál. Zvláštním případem reproduktoru jsou sluchátka. Kromě principu elektromagnetu se v některých případech používá k rozkmitání membrány i piezoelektrický jev.


Obsah

[editovat] Dělení reproduktorů dle pohonu

  1. Přímovyzařující (mají účinnost asi 1%-2%)
    • Elektrodynamické
    • Kondenzátorové
    • Piezoelektrické
  2. Nepřímovyzařující - tlakové (účinnost asi 10%-15%)
    • Elektrodynamické
    • Piezoelektrické

[editovat] Přímovyzařující - elektrodynamické

Základem těchto reproduktorů je cívka a permanentní magnet.

[editovat] Koš reproduktoru

Je základní nosnou konstrukcí reproduktoru. Slouží pro připevnění reproduktoru do skříňky a zároveň nese elektromagnetický obvod, pružné závěsy membrány a připojovací terminál. U výškových reproduktorů bývá bez otvorů u středotónových a hlubokotónových musí být opatřen co největšími otvory aby uzavřený vzduch pod membránou negativně nezvyšoval tuhost zavěšení membrány. Konstrukce koše musí být co nejpevnější a zároveň musí mít anti-rezonanční vlastnosti. U levných reproduktorů se používají koše vylisované z plechu, střední cenová kategorie používá polyamid (ohraničení otvorů má aerodynamický tvar pro co nejlepší proudění vzduchu). Nejdokonalejší a nejdražší reproduktory mají koš ze silnostěnného odlitku slitin hliníku => hliník totiž špatně přenáší vibrace

[editovat] Elektromagnet (kmitací cívka)

Je to základní součást pohonu reproduktoru. Magnetické pole v kruhové vzduchové mezeře (na obrázku - p) je vybuzováno permanentními magnety položenými buď ve vnějším plášti magnetického obvodu nebo tvoří podstatnou součást středového sloupku magnetického obvodu

[editovat] Membrána

Tvar membrány je většinou kuželový, buď v rozvinutelném nebo nerozvinutelném tvaru (tzv. NAWY tvar)

Materiály membrán

  • Papír: Nejrozšířenější, vyrábí se nanášením papírové suspenze na speciální síta nástřikem. Je levný, u většiny basových reproduktorů. Z důvodu zvýšení tuhosti a k utlumení nežádoucích, vlastních kmitů, se na papírovou membránu většinou nanáší speciální lak.
  • Polypropylen: Levná výroba a dostatečná tuhost membrány bez nutnosti dalších úprav. Výhodou také může být odolnost proti vlhkosti.
  • Uhlíková vlákna: Velmi kvalitní, ale velmi drahé. Jsou plněny speciální pryskyřicí – dostáváme membrány kevlarové (výrobcem je např. firma B&W). Místo kevlarových vlákem se také často používají lacinější skelná.
  • Kovové membrány: Většinou hliníkové nebo drahé magnesiové či titanové. Výhodou je nízká hmotnost a tuhost membrány. Nevýhodou je obvykle vysoká cena a hlavně vlastní rezonance na vyšších kmitočtech, které se musí potlačit vhodným elektrickým zapojením.
  • Sendvičové membrány: Skládají se z více vrstev (např. papíru)

[editovat] Přímovyzařující – piezoelektrické

Vyrábí se z nich většinou výškové reproduktory z důvodu malé výchylky membrány. Tento pohonný systém se používá i u přímovyzařujících rep. (=> důvodem je nízká cena) Jejich zásadní nevýhodou je poměrně nerovnoměrná frekvenční charakteristika a větší zkreslení. Výhodou je vysoká účinost a zatižitelnost.

[editovat] Dělení reproduktorů dle kmitočtového rozsahu

[editovat] Širokopásmové

  • Jsou to univerzální reproduktory určené obvykle pro nenáročné použití např. v dopravní prostředcích.
  • Jejich maximální kmitočtový rozsah je od 45 – 15 000 Hz, běžně se ale setkáme s širokopásmovými reproduktory s kmitočtovým rozsahem 55 – 13 500 Hz

[editovat] Hlubokotónové (basové) reproduktory

  • Rozsah:
    • 20 – 1 500 Hz (nízkorezonanční o velkém průměru)
    • 35 – 5 000 Hz (bežný basový nebo tzv. středobasový))
  • Konstrukce:
    • Základní předpoklad je velký zdvih membrány a malá tuhost zavěšení a nízká vlastní rezonance reproduktoru. Výchylky membrány dosahují až 30 mm! Horní zavěs membrány je s gumy,někdy s textilní výztuží. Membrány jsou většinou papírové, někdy (z důvodu tuhosti) kovové nebo sendvičové. Koše reproduktorů se vyrábějí z plechu, nebo z hliníkových slitin.
    • Průměry reproduktorů jsou 150 – 600 mm

[editovat] Středopásmové reproduktory

  • Rozsah 80 – 12 000 Hz
  • Konstrukce:
    • Materiál membrán je papírovina, kevlar, polypropylen, sendvič. U kvalitních středotónových reproduktorů je kladen důraz hlavně na nízké zkreslení, protože je lidský sluch v této oblasti nejcitlivější.
    • Průměry reproduktorů jsou 100 – 180 mm

[editovat] Vysokotónové (výškové) reproduktory

  • Rozsah 2 000 – 30 000 Hz
  • Konstrukce:
    • Membrána již nemá z důvodu požadavku co nejširšího vyzařování tvar kužele, ale kulového vrchlíku - KALOTY. Průměr membrány je většinou do 30 mm.
    • Materiály membrán jsou textilní úplety (hedvábné), sendvičové konstrukce (na textilní základ se napařuje vrstva kovu), kovové (titan, dural).

Podle způsobu vyzařování dělíme vysokotónové reproduktory na přímovyzařující a nepřímovyzařující - tlakové. Tlakové reproduktory jsou opatřeny zvukovodem a vyznačují se hlavně vysokou citlivostí, ale také vyšším zkreslením. Proto se používají hlavně v profesionálních soustavách určených pro hudební produkce (PA systémy).

[editovat] Kvalita reproduktorů a jejich použití

Kvalitu a použití reproduktoru určují následující vlastnosti:

  • Impedance - odpor, který klade cívka v magnetickém poli střídavému proudu o dané frekvenci (kmitočtu), běžná hodnota je několik jednotek až několik desítek ohmů. Impedance se mění s kmitočtem. Obecně platí, že stoupá se vzrůstajícím kmitočtem.
  • Frekvenční rozsah - je dán frekvenční charakteristikou, která definuje závislost zvukového výkonu (akustického tlaku) na frekvenci zvuku. Obvykle reproduktor přenáší jen určitou část zvukového pásma.
  • Výkon - určuje, jak velký výkon je reproduktor schopen bez zkreslení zpracovat, obvykle je v jednotkách až stovkách wattů.
  • Citlivost - určuje vyzářený akustický výkon (hladina akustického tlaku) při daném příkonu - obvykle při 1W.
  • Směrová charakteristika - používá se „vyzařovací diagram“, který určuje závislost akustického výkonu na směru vyzařování. Směrová charakteristika se určuje pro horizontální i vertikální rovinu.
  • Rezonanční kmitočet - parametr důležitý zejména u basového reproduktoru. Pod tímto kmitočtem již vyzářený výkon reproduktoru strmě klesá. Pohybuje se v obvykle v rozmezí 20 - 50Hz.

Z hlediska frekvenčního rozsahu se vyrábějí reproduktory hlubokotónové (basové), středotónové a vysokotónové. Z těchto reproduktorů se sestavují reproduktorové soustavy, také zvané „reprobedny“ (tradičně se soustavy umisťují do dřevěných skříní), které obsahují reproduktory a tzv. „výhybky“ (elektronické filtry, pásmové propusti). Celek je nastaven tak, aby pokryl celé akustické pásmo.

logo Wikimedia Commons
Wikimedia Commons nabízí multimediální obsah k tématu