Basové reproduktory, výškové reproduktory a výhybky: Porozumění reproduktorům

Reproduktory jsou zásadní pro jakýkoli zvukový systém. Od výškových reproduktorů až po basové reproduktory jsou reproduktory komponenty, které poskytují filmy, hudbu a sport se zvuky, které jsou často považovány za samozřejmost.

Mikrofony převádějí zvuk na elektrické impulsy, které lze zaznamenat na nějakou formu paměťového média. Jakmile je zachycen a uložen, lze jej reprodukovat později nebo na jiném místě. Poslech zaznamenaného zvuku vyžaduje přehrávací zařízení, zesilovač a nejdůležitější reproduktor.

Co je to reproduktor?

Reproduktor je zařízení, které v důsledku elektromechanického procesu převádí elektrické signály na zvuk.

Reproduktory obvykle obsahují následující konstrukci:

• Kovový rám nebo koš, ve kterém jsou umístěny všechny komponenty reproduktoru.
• Membrána, která tlačí vzduch ven vibracemi. Vibrační vzory reprodukují požadované zvukové vlny přijímané vašimi ušima. Membrána se často označuje jako kužel. I když se vibrační kužel běžně používá, existují některé variace, které jsou popsány níže.
• Vnější kroužek z gumy, pěny nebo jiného kompatibilního materiálu, označovaný jako obruba. Nezaměňujte s prostorovým zvukem nebo prostorovými reproduktory, prostor drží membránu na místě a poskytuje dostatečnou flexibilitu pro vibrace. Další podporu poskytuje další struktura, která se nazývá pavouk. Pavouk zajistí, že se vibrační membrána reproduktoru a prostorový reproduktor nedotknou vnějšího kovového rámu.
• Hlasová cívka omotaná kolem elektromagnetu je umístěna na zadní straně bránice. Sestava magnetu nebo kmitací cívky poskytuje sílu k tomu, aby membrána vibrovala podle přijatých vzorů elektrických impulsů.
• Kuželové reproduktory mají také malou bouli, která pokrývá oblast, kde je kmitací cívka připojena k membráně. Toto se označuje jako protiprachová čepička.

Reproduktor (označovaný také jako ovladač reproduktoru) může nyní reprodukovat zvuk, ale příběh tím nekončí. Reproduktor musí být umístěn uvnitř krytu, aby fungoval dobře a vypadal esteticky. Většinou je to nějaký druh dřevěné krabice. Někdy se používají i jiné materiály, jako je plast a hliník. Místo krabice mohou reproduktory přicházet v jiných tvarech, jako je plochý panel nebo koule. Ne všechny reproduktory používají k reprodukci zvuku kužel. Někteří výrobci reproduktorů, například Klipsch, používají kromě kuželových reproduktorů také rohy. Jiní výrobci reproduktorů, zejména Martin Logan, používají při konstrukci reproduktorů elektrostatickou technologii. Ještě další, jako je Magnepan, používají technologii pásu karet. Existují také případy, kdy je zvuk reprodukován netradičními metodami.

Reproduktory s plným rozsahem, basové reproduktory, výškové reproduktory a reproduktory středního dosahu

Nejjednodušší pouzdro reproduktoru obsahuje pouze jeden reproduktor, který reprodukuje všechny vysílané frekvence. Pokud je však reproduktor příliš malý, může reprodukovat pouze vyšší frekvence. Pokud je středně velký, může dobře reprodukovat zvuk lidského hlasu a podobných frekvencí a nedosáhnout vysokého a nízkofrekvenčního rozsahu. Pokud je reproduktor příliš velký, může se mu dařit s nižšími frekvencemi a možná středními frekvencemi a nemusí se dobře hodit s vyššími frekvencemi. Řešením je optimalizovat frekvenční rozsah, který lze reprodukovat tak, že uvnitř stejné skříně budou reproduktory různých velikostí.

Basové reproduktory

Basový reproduktor je reproduktor, jehož rozměry a konstrukce umožňují reprodukci nízkých a středních frekvencí. Basové reproduktory dělají většinu práce při reprodukci frekvencí, které slyšíte, jako jsou hlasy, většina hudebních nástrojů a zvukové efekty. V závislosti na velikosti skříně může mít basový reproduktor průměr pouhých 4 palce nebo 15 palců. Basové reproduktory s průměrem 6,5 až 8 palců jsou běžné u stojacích reproduktorů. Basové reproduktory s průměrem v rozmezí 4 palců a 5 palců jsou běžné v regálových reproduktorech.

Tweety

Výškový reproduktor je speciálně navržený reproduktor, který je menší než basový reproduktor. Přehrává pouze zvukové frekvence nad určitou prahovou hodnotu, včetně v některých případech zvuků, které lidské uši neslyší, ale pouze vnímají. Vzhledem k tomu, že vysoké frekvence jsou vysoce směrové, výškové reproduktory rozptýlí vysokofrekvenční zvuky do místnosti, aby byly zvuky slyšet přesně. Pokud je rozptyl příliš úzký, má posluchač omezené množství možností poslechové polohy. Pokud je disperze příliš široká, ztratí se smysl směru, odkud zvuk vychází. Jedná se o různé typy výškových reproduktorů:

• Kužel: Menší verze standardního reproduktoru.
• Kupole: Kmitací cívka je připojena k kupole vyrobené z látky nebo kompatibilního kovu.
• Piezo: Namísto kmitací cívky a kužele nebo kupole je elektrické připojení aplikováno na piezoelektrický krystal, který vibruje membránou.
• Stuha: Místo tradiční membrány se na tenkou pásku aplikuje magnetická síla, aby se vytvořil zvuk.
• Elektrostatický: Mezi dvěma kovovými clonami je zavěšena tenká membrána. Obrazovky reagují na elektrický signál takovým způsobem, že se stávají nefázovými. To střídavě přitahuje a odpuzuje zavěšenou membránu a vytváří potřebné vibrace pro vytvoření zvuku.

Střední reproduktory

Kryt reproduktoru může obsahovat basový reproduktor a výškový reproduktor pro pokrytí celého frekvenčního rozsahu. Někteří výrobci reproduktorů však přidávají třetí reproduktor, který dále odděluje frekvence nízkého a středního rozsahu. Toto se označuje jako reproduktor střední třídy.

2-Way vs. 3-Way

Skříně, které obsahují pouze basový reproduktor a výškový reproduktor, se označují jako 2pásmové reproduktory. Skříně s basovým reproduktorem, výškovým reproduktorem a středním dosahem se označují jako 3pásmové reproduktory. 3pásmové reproduktory nemusí být vždy lepší. Dobře navržený 2pásmový reproduktor může znít skvěle a špatně navržený 3pásmový reproduktor může znít hrozně. Nezáleží pouze na velikosti a počtu reproduktorů. Kvalita zvuku závisí také na materiálech, z nichž jsou reproduktory vyrobeny, na vnitřním designu skříně a na kvalitě další potřebné komponenty – výhybky.

Crossovery

Prostě neházíte basový reproduktor a výškový reproduktor do krabice, propojíte je dohromady a doufáte, že to zní dobře. Pokud máte ve své skříni 2pásmový reproduktor nebo 3pásmový reproduktor, potřebujete také výhybku. Crossover je elektronický obvod, který přiřazuje vhodný frekvenční rozsah různým reproduktorům.

Například u 2pásmového reproduktoru je výhybka nastavena na určitý frekvenční bod. Jakékoli frekvence nad tímto bodem jsou odeslány do výškového reproduktoru, zatímco zbývající jsou odeslány do basového reproduktoru. U 3pásmového reproduktoru může být crossover navržen tak, že má dva frekvenční body – jeden pro bod mezi basovým reproduktorem a středním rozsahem a druhý pro bod mezi středním a výškovým reproduktorem. Frekvenční body výhybky se liší. Typický 2-pásmový výhybkový bod může být 3kHz (cokoli výše jde do výškového reproduktoru, cokoli níže jde do basového reproduktoru). Typické třípásmové výhybkové body mohou být 160 Hz až 200 Hz mezi basovým reproduktorem a středním rozsahem, a pak 3kHz bod mezi středním rozsahem a výškovým reproduktorem.

Pasivní radiátory a porty

Pasivní zářič vypadá jako reproduktor. Má membránu, surround, spider a rám, ale chybí kmitací cívka. Místo použití kmitací cívky k vibrování membrány reproduktoru pasivní chladič vibruje v souladu s množstvím vzduchu, které basový reproduktor tlačí dovnitř krytu.

To vytváří doplňkový efekt, ve kterém basový reproduktor dodává energii k napájení samotného a pasivního radiátoru. Ačkoli to není totéž jako mít dva basové reproduktory připojené přímo k zesilovači, kombinace basového reproduktoru a pasivního zářiče produkuje efektivnější basový výstup. Tento systém funguje dobře v menších reproduktorových skříních, protože hlavní basový reproduktor lze nasměrovat směrem ven do oblasti poslechu, zatímco pasivní zářič lze umístit na zadní stranu krytu reproduktorů. Alternativou k pasivnímu radiátoru je port. Port je trubice umístěná na přední nebo zadní straně krytu reproduktoru, takže vzduch čerpaný basovým reproduktorem je odeslán portem a vytváří podobné doplňkové nízkofrekvenční vylepšení jako pasivní zářič. Port musí mít specifický průměr a musí být naladěn na vlastnosti krytu a basového reproduktoru, které doplňuje. Reproduktory, které obsahují port, se nazývají basreflexové reproduktory.

Subwoofery

Subwoofer reprodukuje velmi nízké frekvence a používá se hlavně v aplikacích prostorového zvuku domácího kina a špičkovém zvuku.

Mezi příklady, kde je vyžadován subwoofer, patří reprodukce specifických nízkofrekvenčních efektů (LFE), jako jsou zemětřesení a výbuchy ve filmech, a pro hudbu, noty pedálových varhan, akustický kontrabas a tympány. Většina subwooferů je napájena. To znamená, že na rozdíl od tradičních reproduktorů mají subwoofery zabudovaný zesilovač. Na druhou stranu, stejně jako některé tradiční reproduktory, mohou subwoofery využívat pasivní zářič nebo port ke zlepšení nízkofrekvenční odezvy.

Sečteno a podtrženo

Reproduktory reprodukují zaznamenaný zvuk tak, aby jej bylo možné slyšet v jiném čase nebo na jiném místě. Existuje několik způsobů, jak navrhnout reproduktor, včetně možností velikosti knihovny a stojanu na podlaze. Než si koupíte reproduktor nebo reproduktorový systém, proveďte kritické poslech s obsahem, který znáte. CD, DVD, Blu-ray a Ultra HD Blu-ray disky nebo vinylové desky by fungovaly.

Všimněte si, jak je reproduktor sestavený, jeho velikost, kolik stojí a jak zní pro vaše uši. Pokud si reproduktory objednáváte online, zkontrolujte, zda existuje 30denní nebo 60denní zkušební doba poslechu. Navzdory jakýmkoli tvrzením týkajícím se potenciálního výkonu nebudete vědět, jak zní reproduktory ve vaší místnosti, dokud je nespustíte. Poslouchejte své nové reproduktory několik dní, protože výkon reproduktorů těží z počátečního období vloupání mezi 40 a 100 hodinami.