Ak si plánujete kúpiť Hi-Fi hudobný systém, možno ste sa stretli s výrazmi ako výškové reproduktory, stredové reproduktory a basové reproduktory – čo však tieto výrazy znamenajú?
Ponúkajú tieto konfigurácie ovládačov aj lepšiu kvalitu zvuku?
Ako počujeme zvuk?
Predtým, ako sa pustíte do reproduktorov a ako fungujú, je dôležité pochopiť, ako vzniká zvuk. Jednoducho povedané, zvuk je vibrácia, ktorá zasiahne vaše ucho.
V prípade hudobného nástroja, akým je bubon, sa zvuk vytvára fyzickým generovaním vibrácií úderom na činel alebo basový bubon. Po údere plášť bubna vibruje a vytvára tlakovú vlnu v molekulách vzduchu v jej blízkosti, čím sa vytvára zvuková vlna. Táto zvuková vlna nie je nič iné ako súbor kompresií a zriedení, ktoré sa šíria vzduchom.
Keď sa tieto vibrácie dostanú do ucha, rozvibrujú ušný bubienok, čo vám umožní počuť zvuk bubna.
Ľudské ucho môže počuť iba zvuky medzi frekvenciami 20 Hz – 20 000 Hz. Naše uši nedokážu spracovať nič mimo tohto rozsahu. Navyše, ako ľudia starnú, náš počuteľný rozsah má tiež tendenciu klesať.
Ako fungujú reproduktory?
Teraz, keď máme základné znalosti o tom, ako vzniká zvuk, môžeme sa pozrieť na to, ako reproduktory vytvárajú zvukové vlny.
Na rozdiel od bubna, ktorý vytvára zvukové vlny vibrovaním plášťa bubna, reproduktor používa na vytvorenie zvuku koncepty magnetizmu. Zjednodušene povedané, reproduktor používa tri hlavné komponenty na vytváranie zvukových vĺn a dokopy je známy ako budič. Stručný prehľad toho istého je uvedený nižšie:
- Membrána: Rovnako ako bubon má plášť, reproduktor používa membránu na vytváranie vibrácií. Táto membrána je tenká membrána vyrobená z papiera, kovu alebo plastu pripojená k kmitacej cievke.
- Hlasová cievka: Ako už názov napovedá, hlasová cievka je cievka z medi, ktorá pôsobí ako elektromagnet, keď ňou prechádza prúd. Prúd v kmitacej cievke sa mení na základe zvukového signálu, ktorý vibruje membránou.
- Permanentné magnety: Membrána a kmitacie cievky sú umiestnené medzi sústavou permanentných magnetov. Táto kombinácia permanentných magnetov a elektromagnetov vytvára zvuk.
Teraz, keď máme základné znalosti o komponentoch, ktoré tvoria reproduktor, môžeme sa pozrieť na to, ako to funguje.
Vo väčšine prípadov je reproduktor pripojený k digitálnemu zariadeniu, napr počítač alebo DAC. Tieto zariadenia posielajú zvukové signály do reproduktora, ktoré sú potom spracované a odoslané do kmitacej cievky. Tieto zvukové signály sú kombináciou rôznych sínusových vĺn.
Keď sa tieto sínusové vlny dostanú do kmitacej cievky, indukujú v cievke premenlivý prúd – premenia ju na magnet, ktorý mení svoju polaritu na základe vstupného signálu.
Teraz, keď sú membrána a kmitacia cievka obklopené magnetickým poľom permanentného magnetu, an príťažlivá/odpudivá sila pôsobí na kmitaciu cievku na základe polarity magnetického poľa má.
Práve tento základný mechanizmus dočasných a permanentných magnetov pomáha reproduktorom vytvárať hudbu s veľkou presnosťou, má to však háčik; jediná membrána to všetko nezvládne.
Vysvetlenie výškových reproduktorov, meničov stredného rozsahu a basových reproduktorov
Vidíte, hudba, ktorú počúvame, môže mať zvuky v rozmedzí od 20 Hz do 20 000 Hz a jediná membrána nemôže vibrovať, aby vytvorila takú širokú škálu frekvencií. Preto reproduktor používa na vyriešenie tohto problému membrány rôznych veľkostí.
Kvôli rozdielu vo veľkosti membrány reprodukujú rôzne meniče určité frekvencie s lepšou presnosťou. Tento rozdiel vo veľkosti vytvára výškové reproduktory, stredové meniče a basové reproduktory.
výškové reproduktory
Výškové reproduktory vytvárajú vysokofrekvenčné zvuky. Hoci rôzne reproduktory majú rôzne frekvenčné rozsahy pre výškové reproduktory, vo väčšine prípadov sa výškové reproduktory používajú na vytváranie zvukov vo frekvenčnom rozsahu 2 000 Hz až 20 000 Hz.
Keďže výškový reproduktor musí produkovať zvuky vo vysokofrekvenčnom rozsahu, používa membránu s malým priemerom. Vďaka malým rozmerom môže výškový reproduktor vibrovať pri vyšších frekvenciách a vytvárať prenikavý zvuk s veľkou presnosťou. Nielen to, ale aj dizajn malej membrány umožňuje, aby výškový reproduktor dobre fungoval bez spotrebovávania veľkého množstva energie.
Ovládače strednej triedy
Ako už názov napovedá, stredové meniče sú navrhnuté tak, aby reprodukovali zvuky v strede frekvenčného rozsahu počuteľného človekom. Zvyčajne tieto reproduktory pracujú v rozsahu 500 Hz a 4 000 Hz. Vďaka tomuto frekvenčnému rozsahu je výstup stredotónových výškových reproduktorov pomerne plochý.
To znamená, že väčšina vokálov a nástrojov v akejkoľvek hudobnej kompozícii je v strednej frekvencii, takže je nevyhnutné mať ovládač, ktorý dobre funguje pri generovaní týchto frekvencií.
Pokiaľ ide o veľkosť membrány, stredový menič leží medzi výškovým reproduktorom a basovým reproduktorom.
Basové reproduktory
Basový reproduktor na reproduktorovom systéme produkuje najnižšiu časť frekvenčného spektra a pridáva basy do celej vašej hudby. Pokiaľ ide o frekvenčný rozsah, väčšina basových reproduktorov pracuje v rozsahu 20 Hz až 2 000 Hz.
Na vytvorenie týchto nízkofrekvenčných zvukov využíva basový reproduktor veľkú membránu, ktorá mu umožňuje rozvibrovať množstvo molekúl vzduchu. To znamená, že kvôli svojej veľkej veľkosti nemôže basový reproduktor vibrovať pri veľmi vysokých rýchlostiach, čo mu bráni generovať vysoké zvuky.
Ďalšia vec, ktorú treba poznamenať o basových reproduktoroch je, že kryt, v ktorom sú umiestnené, ovplyvňuje aj basy, ktoré produkujú. Z tohto dôvodu väčšina reproduktorových systémov umiestňuje basový reproduktor do samostatnej skrinky, aby ponúkla lepšiu basovú odozvu.
Ako sa zvukový signál z vášho počítača dostane k rôznym ovládačom?
Keď prehrávate hudbu na reproduktoroch, z počítača do reproduktora prechádza jediný zvukový prúd. Tento zvukový signál je potom rozdelený výhybkovou sieťou na základe konštrukcie reproduktora.
The crossover sieť je elektronické zariadenie, ktoré rozdeľuje frekvencie v audio signáli do rôznych podfrekvencií.
Ak teda máte reproduktor s výškovým reproduktorom, stredovým meničom a basovým reproduktorom, zvukový signál z počítača sa rozdelí na tri časti. Jeden pre basový reproduktor, ktorý pozostáva z nízkofrekvenčného zvukového signálu. Po druhé, audio signál v stredofrekvenčnom pásme pre stredový menič a nakoniec vysokofrekvenčný audio tok pre výškové reproduktory.
Všetky tieto signály sú odosielané do rôznych ovládačov súčasne, čo ponúka pohlcujúci zvukový zážitok.
Mali by ste si kúpiť reproduktor s niekoľkými ovládačmi?
Hudba, ktorú počúvame, je zlúčením niekoľkých frekvencií. Preto použitie dizajnu s jedným ovládačom na reprodukciu hudby produkuje priemerný zvuk.
Ak teda hľadáte fenomenálny zvukový zážitok, mali by ste si zaobstarať reproduktor s vyhradenými meničmi navrhnutými na generovanie špecifických frekvencií, ktoré ponúkajú pohlcujúcejší hudobný zážitok.