Głośnik
Głośnik - przetwornik elektroakustyczny. Urządzenie elektryczne (odbiornik energii elektrycznej) przekształcające sygnał elektryczny w falę akustyczną. Idealny głośnik przekształca zmienny prąd elektryczny o odpowiedniej częstotliwości na falę akustyczną proporcjonalnie i liniowo. Rzeczywisty zakres częstotliwości, w którym głośnik wytwarza falę ciśnienia proporcjonalnie do napięcia (z dopuszczalnym odchyleniem) nazywa się pasmem przenoszenia głośnika.
Potocznie głośnikiem nazywa się również zespół głośników zamknięty w wspólnej obudowie poprawnie nazywanej kolumną głośnikową.
Spis treści |
[edytuj] Podział ze względu na zasadę działania
- Magnetoelektryczne (dynamiczne) - w polu magnetycznym magnesu (rys. magnet) umieszcza się przewodnik (cewkę magnetyczną) (rys. Voice coil), w którym płynie prąd elektryczny. Oddziaływanie magnesu i przewodnika z prądem wywołuje ruch przewodnika, do którego przymocowana jest membrana (rys.cone). Cewka jest połączona sztywno z membraną a całość jest odpowiednio zawieszona (rys. spider i surround), tak aby zapewnić osiowy ruch cewki w szczelinie magnesu bez ocierania się o magnes.
- Elektromagnetyczne - przepływ prądu o częstotliwości akustycznej powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego. Pole to magnesuje ferromagnetyczny rdzeń połączony z membraną. Przyciąganie i odpychanie rdzenia powoduje drgania membrany.
- Elektrostatyczne - pole elektryczne wywołuje przyciąganie się płytek - (rodzaj kondensatora).
- Magnetostrykcyjne - pole magnetyczne wywołuje zmianę wymiarów materiału ferromagnetycznego (zjawisko magnetostrykcyjne). Ze względu na duże częstotliwości drgań własnych elementów ferromagnetycznych, tego typu głośniki stosowane są do otrzymywania ultradźwięków.
- Piezoelektryczne - pole elektryczne wywołuje zmianę wymiarów materiału piezoelektrycznego, stosowane w głośnikach wysokotonowych i ultradźwiękowych,
- Jonowe (bezmembranowe).
[edytuj] Parametry
[edytuj] Parametry Thiele’a-Smalla (parametry T-S)
Są to parametry opisujące zachowanie się głośnika w niskich częstotliwościach. Parametry te służą do obliczania objętości obudowy głośnika.
Podstawowe parametry:
- Fs [Hz] - częstotliwość rezonansowa (pasmo przenoszenia)
- VAS [l] - objętość ekwiwalentna
- Qts - dobroć całkowita (wypadkowa)
Dodatkowe parametry:
- Qms - dobroć mechaniczna
- Qes - dobroć elektryczna
[edytuj] Parametry elektro-mechaniczne głośnika
- Mms [kg] - masa układu drgającego głośnika
- Cms [m/N] - podatność mechaniczna zawieszeń membrany (górnego i dolnego)
- Rms [kg/s] - rezystancja mechaniczna (zwana także współczynnikiem strat mechanicznych) jest wielkością określającą straty (spowodowane tarciem wewnętrznym) w zawieszeniach membrany głośnika
- Re [Ohm] - rezystancję cewki głośnika
- B*L [T*m] - współczynnik siły będący iloczynem indukcji w szczelinie i długości uzwojenia pozostającej w szczelinie
- Le [mH] - indukcyjność cewki głośnika
- Sd [m^2] - czynna powierzchnia membrany
[edytuj] Parametry służące analizie zachowania głośnika przy sygnałach o dużej mocy
- Xmax [mm] - maksymalne liniowe wychylenie membrany w jedną stronę
- Vd [l] - wychylenie objętościowe
- Xlim (czasem podawane jako Xmech lub Xdam) [mm] - wychlenie graniczne membrany w jedną stron (z punktu widzenia mechanicznego)
- Pe [W] - moc znamionowa głośnika
[edytuj] Dodatkowe parametry (przydatne przy konstruowaniu zestawów głośnikowych)
- Z [Ohm] - impedancja znamionowa głośnika
- SPL [dB/W/m] - efektywność głośnika
[edytuj] Oznaczanie głośników
Głośniki oznacza się kodem literowo cyfrowym określającym powyższe parametry: Przykładowo Tonsil oznacza głośniki w następujący sposób:
- gdn - głośnik dynamiczny niskotonowy
- gdm - głośnik dynamiczny średniotonowy
- gdmk - głośnik dynamiczny średniotonowy kopułkowy
- gdw - głośnik dynamiczny wysokotonowy
- gdwk - głośnik dynamiczny wysokotonowy kopułkowy
- gdwt - głośnik dynamiczny wysokotonowy tubowy
- gds - głośnik dynamiczny szerokopasmowy
[edytuj] Polaryzacja głośnika
Polaryzacja głośnika jest umowną formą określenia kierunku przepływu prądu, który spowoduje wzrost ciśnienia powietrza w kierunku roboczym, związane jest to z kierunkiem nawinięcia uzwojenia cewki. Początek cewki jest oznaczany na koszu głośnika(kropka, plus). Dla przetwornika magnetoelektrycznego odpowiada to wypchnięciu cewki z pola magnesu i ruchowi membrany w kierunku pierścienia mocującego głośnik do obudowy.
Polaryzacja głośnika jest istotna przy budowaniu kolumn głośnikowych oraz zestawów nagłaśniających w tym i układów stereofonicznych.