Pokud si plánujete koupit Hi-Fi hudební systém, možná jste se setkali s pojmy jako výškové reproduktory, měniče střední třídy a basové reproduktory – ale co tyto pojmy znamenají?
Také nabízejí tyto konfigurace ovladačů lepší kvalitu zvuku?
Jak slyšíme zvuk?
Než se pustíte do reproduktorů a jak fungují, je nezbytné pochopit, jak vzniká zvuk. Jednoduše řečeno, zvuk je vibrace, která zasáhne vaše ucho.
V případě hudebního nástroje, jako je buben, je zvuk vytvářen fyzickým generováním vibrací úderem na činel nebo basový buben. Po úderu se plášť bubnu rozvibruje a vytvoří tlakovou vlnu v molekulách vzduchu v jeho blízkosti a vytvoří zvukovou vlnu. Tato zvuková vlna není nic jiného než soubor kompresí a zjemnění putujících vzduchem.
Když tyto vibrace dosáhnou vašeho ucha, rozvibrují ušní bubínek, což vám umožní slyšet zvuk bubnu.
Lidské ucho může slyšet pouze zvuky mezi frekvencemi 20 Hz-20 000 Hz. Naše uši nemohou zpracovat nic mimo tento rozsah. Navíc, jak lidé stárnou, náš slyšitelný rozsah má také tendenci se snižovat.
Jak reproduktory fungují?
Nyní, když máme základní znalosti o tom, jak vzniká zvuk, můžeme se podívat na to, jak reproduktory vytvářejí zvukové vlny.
Na rozdíl od bubnu, který vytváří zvukové vlny vibrováním pláště bubnu, reproduktor používá k vytvoření zvuku koncepty magnetismu. Zjednodušeně řečeno, reproduktor používá tři hlavní komponenty k vytvoření zvukových vln a dohromady se nazývá driver. Krátký přehled toho samého je uveden níže:
- Membrána: Stejně jako buben má plášť, reproduktor používá membránu k vytváření vibrací. Tato membrána je tenká membrána vyrobená z papíru, kovu nebo plastu připojená k kmitací cívce.
- Hlasová cívka: Jak název napovídá, kmitací cívka je měděná cívka, která se chová jako elektromagnet, když jí prochází proud. Proud v kmitací cívce se mění na základě zvukového signálu rozvibrujícího membránu.
- Permanentní magnety: Membrána a kmitací cívky jsou umístěny mezi soustavou permanentních magnetů. Tato kombinace permanentních magnetů a elektromagnetů vytváří zvuk.
Nyní, když máme základní znalosti o komponentách, které tvoří reproduktor, můžeme se podívat, jak to funguje.
Ve většině případů je reproduktor připojen k digitálnímu zařízení, např počítač nebo DAC. Tato zařízení posílají zvukové signály do reproduktoru, které jsou poté zpracovány a odeslány do kmitací cívky. Tyto zvukové signály jsou kombinací různých sinusových vln.
Jakmile tyto sinusové vlny dosáhnou kmitací cívky, indukují v kmitací cívce proměnlivý proud – převádějí ji na magnet, který mění svou polaritu na základě vstupního signálu.
Nyní, když jsou membrána a kmitací cívka obklopeny magnetickým polem permanentního magnetu, an přitažlivá/odpudivá síla je aplikována na kmitací cívku na základě polarity jejího magnetického pole má.
Právě tento základní mechanismus dočasných a permanentních magnetů pomáhá reproduktorům znovu vytvořit hudbu s velkou přesností, má to však háček; jediná membrána to všechno nezvládne.
Vysvětlení výškových reproduktorů, měničů středního rozsahu a basových reproduktorů
Víte, hudba, kterou posloucháme, může mít zvuky pohybující se od 20 Hz do 20 000 Hz a jediná membrána nemůže vibrovat, aby vytvořila tak širokou škálu frekvencí. Proto reproduktor používá k vyřešení tohoto problému membrány různých velikostí.
Kvůli rozdílu ve velikosti membrány reprodukují různé měniče určité frekvence s lepší přesností. Tento rozdíl ve velikosti vytváří výškové reproduktory, měniče středního rozsahu a basové reproduktory.
výškové reproduktory
Výškové reproduktory vytvářejí vysokofrekvenční zvuky. Ačkoli různé reproduktory mají různé frekvenční rozsahy pro výškové reproduktory, ve většině případů se výškové reproduktory používají k vytváření zvuků ve frekvenčním rozsahu 2 000 Hz až 20 000 Hz.
Protože výškový reproduktor musí produkovat zvuky ve vysokofrekvenčním rozsahu, používá membránu s malým průměrem. Díky malým rozměrům může výškový reproduktor vibrovat na vyšších frekvencích a vytvářet pronikavé zvuky s velkou přesností. Nejen to, ale design s malou membránou umožňuje, aby výškový reproduktor dobře fungoval bez velké spotřeby energie.
Ovladače střední třídy
Jak název napovídá, měniče středního rozsahu jsou navrženy tak, aby reprodukovaly zvuky uprostřed frekvenčního rozsahu slyšitelného člověkem. Obvykle tyto reproduktory pracují v rozsahu 500 Hz a 4 000 Hz. Díky tomuto frekvenčnímu rozsahu je výstup středotónových výškových reproduktorů poměrně plochý.
To znamená, že většina vokálů a nástrojů v jakékoli hudební skladbě je ve středních frekvencích, takže je nezbytné mít ovladač, který dobře funguje při generování těchto frekvencí.
Pokud jde o velikost membrány, středotónový měnič leží mezi výškovým reproduktorem a basovým reproduktorem.
Woofery
Basový reproduktor na reproduktorovém systému produkuje nejnižší část frekvenčního spektra a přidává basy do veškeré vaší hudby. Pokud jde o frekvenční rozsah, většina basových reproduktorů pracuje v rozsahu 20 Hz až 2 000 Hz.
K vytvoření těchto nízkofrekvenčních zvuků používá basový reproduktor velkou membránu, která mu umožňuje rozvibrovat velké množství molekul vzduchu. To znamená, že díky své velké velikosti nemůže woofer vibrovat při velmi vysokých rychlostech, což mu brání ve generování vysokých zvuků.
Další věc, kterou je třeba u wooferů poznamenat, je, že kryt, ve kterém jsou umístěny, také ovlivňuje basy, které produkují. Z tohoto důvodu většina reproduktorových systémů umísťuje woofer do samostatné ozvučnice, která nabízí lepší odezvu basů.
Jak se zvukový signál z vašeho počítače dostane k různým ovladačům?
Když přehráváte hudbu na reproduktorech, z počítače do reproduktoru prochází jediný zvukový proud. Tento audio signál je pak rozdělen crossover sítí na základě konstrukce reproduktoru.
The crossover síť je elektronické zařízení, které rozděluje frekvence ve zvukovém signálu do různých podfrekvencí.
Pokud tedy máte reproduktor s výškovým reproduktorem, středotónovým měničem a basovým reproduktorem, bude zvukový signál z počítače rozdělen do tří částí. Jeden pro basový reproduktor, který se skládá z nízkofrekvenčního zvukového signálu. Za druhé, audio signál ve středofrekvenčním pásmu pro středopásmový měnič a nakonec vysokofrekvenční audio stream pro výškové reproduktory.
Všechny tyto signály jsou odesílány do různých ovladačů současně, což nabízí pohlcující zvukový zážitek.
Měli byste si koupit reproduktor s několika ovladači?
Hudba, kterou posloucháme, je sloučením několika frekvencí. Proto použití designu s jedním ovladačem pro reprodukci hudby produkuje průměrný zvuk.
Pokud tedy hledáte fenomenální zvukový zážitek, měli byste si pořídit reproduktor s vyhrazenými měniči navrženými tak, aby generovaly specifické frekvence – nabízející více pohlcující hudební zážitek.
