Reproduktory

Autor Václav Ptáčník

Reproduktory jsou elektro-akustické měniče. Mění elektrickou energii na mechanickou energii ve formě zvuku. Obvykle se skládají z membrány, pohonné části, a dalších dílů. Určitým typem malých reproduktorů jsou sluchátka.

Dělení reproduktorů (je pouze orientační) podle způsobu vyzařování:

• Přímo vyzařující - membrána je přímo navázána na prostředí, účinnost je velmi malá
• Nepřímo vyzařující - mezi membránou a prostředím jsou dané další akustické obvody, toto uspořádání dosahuje vyšší účinnosti

Podle pohonu:

• Elektrodynamické - Tento princip pohonu je nejběžnější. Základem je cívka a permanentní magnet. Cívka se pohybuje ve válcové štěrbině mezi pólovými nástavci magnetického obvodu. Princip činnosti spočívá v působení síly na vodič, kterým protéká elektrický proud v magnetickém poli. Síla se přenáší na membránu a způsobuje její pohyb.
  
  
• Elektromagnetické - Tento princip se dnes příliš nepoužívá. Základem je membrána, třeba z tenkého železného plechu, kterou přitahuje elektromagnet, který pohybuje s membránou. Výhodou je jednoduchá konstrukce, nevýhodou značné zkreslení a omezený kmitočtový rozsah.
  
  
• Elektrostatické - Membrána z tenké fólie s vodivou vrstvou bývá umístěna mezi dvě pevné elektrody, obvykle ve tvaru sítěk. Reproduktor pracuje na principu vzájemného přitahování a odpuzování elektricky nabitých desek. Podle uspořádání a vzdálenosti elektrod vyžaduje značně velké provozní a polarizační napětí (stovky až tisíce Voltů). Na stejném principu se konstruují i vysoce kvalitní sluchátka.
  
  
• Piezoelektrické - Destička z piezomateriálu je mechanicky spojena s vhodnou membránou, nebo tvoří membránu. Použití je spíše pro levné vysoko tónové, nebo pro tlakové měniče i poměrně velkých výkonů (malé sirény apod.). Jejich nevýhodou je poměrně větší zkreslení. Výhodou je poměrně vysoká účinnost, jednoduchá konstrukce a nízká cena.
  
  
• Plazmové - Tyto reproduktory nemají membránu. Využívá se změn tlaku vzduchu, vyvolaných koronou nebo obloukovým výbojem. Přestože je princip znám dlouho a experimenty se prováděly již kolem roku 1900, je použití reproduktorů na tomto principu velmi okrajové. Mezi další typy pohonů patří např. Pneumatické. Jsou i další fyzikálně možné principy, ale ty se pohybují v rovině experimentů.

Dle rozsahu kmitočtu:

• Širokopásmové -běžně se vyrábějí s kmitočtem 55 -13 500 Hz
• Hluboko tónové - 20 - 1 500 Hz (nízkofrekvenční), 35 - 5 000 Hz (běžné basy)
• Středo pásmové - 80 -1 200 Hz
• Vysoko tónové - 2 000 - 20 000 Hz a více

Podle využití:

• Domácí použití - spotřební elektronika, Hi-Fi soustavy
• Vysoce kvalitní měniče - pro studiové monitory, Hi-End audio apod.
• Profesionální použití - výkonné PA systémy apod.
• Ozvučení automobilů
• Pro elektrické hudební nástroje - speciálně vyráběné reproduktory pro nástroje zvláště el. kytary, baskytary, klávesové nástroje apod.
• Reproduktory a reprosoustavy pro přenos mluveného slova - městský rozhlas, sirény apod.
• Speciální - ozvučení pod vodní hladinou, pro vědecké pokusy, jednotky s velkým          výkonem, vojenské použití a jiné
  

Části elektrodynamického reproduktoru:

• Koš reproduktoru - Koš reproduktoru je základní nosnou konstrukcí reproduktoru. Slouží pro řipevnění reproduktoru do skříňky a zároveň nese elektromagnetický obvod, závěsy membrány a připojovací terminál. Konstrukce koše musí být co nejpevnější a zároveň musí mít antirezonanční vlastnosti. V současnosti je většina vyráběných reproduktorů s membránou a košem kruhového tvaru. Existují i reproduktory eliptické. Časté to bývalo u širokopásmových reproduktorů, zvláště pro TV přijímače.
  
  
• Magnetický obvod - Je to základní součást pohonu elektrodynamického reproduktoru. Magnetické pole ve válcové vzduchové mezeře mezi pólovými nástavci je vybuzováno permanentním magnetem uloženým nejčastěji ve vnějším plášti magnetického obvodu. Magnety se používají nejčastěji feritové a v poslední době se prosazují neodymové magnety.
  
  
• Kmitací cívka - další podstatná částí pohonu elektrodynamického reproduktoru. Nejčastěji to bývá vinutí z izolovaného vodiče, navinutého na cívkové těleso, které je spojeno s membránou. Vinutí bývá obvykle ve dvou vrstvách, u některých (zejména středových a vysoko tónových reproduktorů) často jen jedna vrstva, výjimečně 4 vrstvy (některé basové reproduktory). Na cívku, zejména u výkonných reproduktorů, jsou kladeny značné nároky. Musí snášet teploty vznikající při vysokém zatížení, být tuhá, nesmí se deformovat, přitom zejména u reproduktorů pro vysoké kmitočty musí mít co nejmenší hmotnost.
  
  
• Membrána - Tvar membrány basových a středových reproduktorů je většinou kuželový. U širokopásmových reproduktorů se často používá lehká pomocná membrána menšího průměru, která je upevněna před hlavní membránou, a zlepšuje vyzařování vysokých kmitočtů. U výškových se často používá tvar vrchlíku, nebo mezikruží.
  
  Membrány se vyrábí z papíru, polypropylenu, kevlaru nebo uhlíkových vláken spojených speciální pryskyřicí či kovu (sloučeniny titanu, hliník).
  
  
• Vývody - Pro připojení ke zdroji signálu jsou reproduktory vybaveny různými svorkami. U levných a miniaturních reproduktorů to bývají jednoduchá pájecí oka. Kladná svorka bývá označena obvykle červenou barvou nebo znaménkem +. Smluvně platí, že při přivedení napětí souhlasné polarity se membrána pohybuje dopředu. Vývody od samotné kmitací cívky k terminálům mohou být jak vodičem, kterým bývá vinuta vlastní cívka, ale většinou je použit jiný vodič.

4 května 2011