Základy audiotechniky a videotechniky
Ing. Josef Bartoněk

Olomouc 2012

ELEKTROAKUSTICKÉ MĚNIČE
2. ČÁST

VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044




STEREOFONIE



Jde o prostorový, plastický poslech, na jehož základě lze lokalizovat umístění
zdroje zvuku. Snímání stereofonního zvuku mikrofony se provádí v zásadě
třemi základními systémy.















systém XY –nejčastěji používaný,
směrová charakteristika kardioida (kulová),
jednoduchý MONO mix, oslabený stereoefekt
systém MS (middle side) - směrová charakteristika
kulová + osmičková, lze zabrat široký zvukový
prostor, oslabený stereoefekt, rozšíření stereobáze
systém AB – směrová charakteristika kordioida
(nebo kulová), silný stereo efekt,
obtížný mix MONO

VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044





Pro kvalitní stereo poslech
je třeba zabezpečit:



-rozmístění reproduktorů – dostatečnou
vzdálenost od stěn
-umístění posluchačů – optimální šířku
stereobáze



Nízkofrekvenční zesilovače









jsou podstatnou částí v ozvučovacím řetězci, zesilují elektrický signál v pásmu
slyšitelných frekvencí (20Hz až 20kHz)





Základní vlastnosti zesilovačů:





-vstupní citlivost -efektivní hodnota napětí na vstupu, nutná pro



na jmenovitý výkon
-vstupní impedance -impedance na vstupních svorkách zesilovače

VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

vybuzení




-frekvenční charakteristika -závislost výkonového přenosu na frekvenci




-zkreslení – tvarová deformace zesilovaného signálu, buď harmonické (THD),
nebo intermodulační (IMD)



-jmenovitý výstupní výkon – maximální výstupní výkon, při kterém dosáhne
THD určité stanovené velikosti





-dynamický rozsah (dynamika) -rozsah mezi maximální a minimální velikostí
výstupního signálu zesilovače (použitelné)





-výstupní impedance -vnitřní impedance zesilovače na výstupních svorkách,
bývá 0,01 až 0,1





-přeslech mezi kanály - pronikání signálu z jednoho kanálu do druhého (L P a
PL), vyjadřuje se v dB

VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044




Ovládací prvky zesilovačů:




-regulátor hlasitosti (VOLUME)
– nastavení hlasitosti reprodukce



-regulace hloubek - výšek
(BASS - TREBLE)
–umožňuje potlačení nebo zdůraznění
nízkých (BASS) nebo vysokých
(TREBLE) frekvencí












-regulace BALANCE
– nastavení akustického „středu“ (zesílení L a zeslabení P kanálu
a naopak)

-přepínače – zabezpečují volbu vstupního signálu, pevných frekv. korekcí,
vypínání reproduktorů ….

VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044


Mikrofony



jsou elektroakustické měniče, které převádějí
změny akustického tlaku na střídavé elektrické napětí

















-elekrodynamický cívkový
-skládá se z magnetického obvodu
trvalého magnetu, v jehož kruhové
vzduchové mezeře mezi pólovými
nástavci a trnem je umístěna kmitací
cívka, citlivost bývá asi l až 2 mV/Pa
-elektrodynamický páskový
-hliníkový příčně zvlněný pásek
tloušťky l až 2 mm má funkci membrány
a zároveň vodiče, ve kterém se indukuje
napětí. Citlivost ~ 0,5 mV/Pa (malá),
kmitočtová charakteristika velmi vyrovnaná

VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044




kondenzátorový (elektrostatický)





-pohybem membrány se mění vzdálenost
desek kondenzátoru a tím také jeho kapacita,
při vysokoohmovém napájení se mění napětí,
frekvenční rozsah 5 až 30 000 Hz ( 0,5 dB)



elektretový -elektrostatický mikrofon




s parametry blízkými kondenzátorovému
nepotřebuje vnější zdroj (komerční využití)



uhlíkový -založena na změně přechodového



odporu mezi jednotlivými zrnky
uhlíkového prachu, dříve hojně užívané
telefonní sluchátko








VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044




Základní vlastnosti:



-citlivost mikrofonu [mV/Pa] -je dána poměr výstupního napětí k
akustickému tlaku, který toto napětí vybudil



-frekvenční charakteristika -závislost
citlivosti mikrofonu na frekvenci,
zvlnění by mělo být menší než
5 dB v pásmu 40 až 15 000 Hz






-vnitřní (výstupní) impedance -poměr výstupního napětí mikrofonu
naprázdno k výstupnímu proudu nakrátko



-směrová charakteristika
-závislost citlivosti mikrofonu na směru,
ze kterého zvuk přichází
(kulová, osmičková, kardioidní)




VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044


-nelineární zkreslení –zkreslení výstupního napětí mikrofonu ve frekvenčním
pásmu 40 až 15 000 Hz (hudba  0,8 %, řeč  l %)



-amplitudová kmitočtová charakteristika




–závislost výstupního napětí
mikrofonu na kmitočtu



Sluchátka



-elektroakustický měnič určený k individuálnímu, oddělenému poslechu
Můžeme je rozdělit podle toho, jakou částí přiléhají na vnější ucho



-circumaurální, (full-size) obepínají celé ucho,
reproduktor dosahuje největších rozměrů



VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044












-supraaurální -leží na uchu, ale neobepínají ho,
jsou značně menší a jsou použitelná i v terénu
-intraaurální -miniaturní sluchátka,
vkládají se do vyústění zvukovodu
-ear-buds (pecky) -leží těsně před zvukovodem
v ušním boltci, hrají podle toho,
jak dobře sednou do uší
-in-ear (špunty) -zasahují přímo do zvukovodu,
sluchovod zcela uzavírají, je to nezbytná
podmínka správné funkce

VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044


Speciální provedení



-bezdrátová IR (infrared)
-vysílače LED-IR, přijímač s IR fotodiodou
ve sluchátkách






-bezdrátová UHF -obdobný princip jako u IR, nosná frekvence vysílače je
kolem 800 MHz, FM modulace




-bezdrátová s indukční smyčkou -smyčka drátu, připojeného na výstup
výkonového zesilovače, z ní se indukuje přímo
nf signál do indukční cívky ve sluchátkách



Konstrukce sluchátek



-dynamická sluchátka - pracují na principu
jako reproduktory a jsou
nejrozšířeněším typem




VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044










-elektrostatická sluchátka -ultratenká vodivá membrána
vibruje mezi dvěma perforovanými kovovými pláty,
zvukový signál je přiveden na elektrody a po
vytvoření elektrostatického pole se membrána pohybuje
-sluchátka s A.M.T. měničem -vibrace vytváří tenká
hliníková membrána složená do tvaru harmoniky,
svým smršťováním a natahováním produkuje
až 5x silnější zvuk než klasická membrána






Staré typy sluchátek
-jednočinné sluchátko

-dvojčinné sluchátko



VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

Av technika 5

  • 1.
    Základy audiotechniky avideotechniky Ing. Josef Bartoněk Olomouc 2012 ELEKTROAKUSTICKÉ MĚNIČE 2. ČÁST VOŠ pro praxi reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044
  • 2.
      STEREOFONIE  Jde o prostorový,plastický poslech, na jehož základě lze lokalizovat umístění zdroje zvuku. Snímání stereofonního zvuku mikrofony se provádí v zásadě třemi základními systémy.           systém XY –nejčastěji používaný, směrová charakteristika kardioida (kulová), jednoduchý MONO mix, oslabený stereoefekt systém MS (middle side) - směrová charakteristika kulová + osmičková, lze zabrat široký zvukový prostor, oslabený stereoefekt, rozšíření stereobáze systém AB – směrová charakteristika kordioida (nebo kulová), silný stereo efekt, obtížný mix MONO VOŠ pro praxi reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044
  • 3.
       Pro kvalitní stereoposlech je třeba zabezpečit:  -rozmístění reproduktorů – dostatečnou vzdálenost od stěn -umístění posluchačů – optimální šířku stereobáze  Nízkofrekvenční zesilovače      jsou podstatnou částí v ozvučovacím řetězci, zesilují elektrický signál v pásmu slyšitelných frekvencí (20Hz až 20kHz)   Základní vlastnosti zesilovačů:   -vstupní citlivost -efektivní hodnota napětí na vstupu, nutná pro  na jmenovitý výkon -vstupní impedance -impedance na vstupních svorkách zesilovače VOŠ pro praxi reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044 vybuzení
  • 4.
      -frekvenční charakteristika -závislostvýkonového přenosu na frekvenci   -zkreslení – tvarová deformace zesilovaného signálu, buď harmonické (THD), nebo intermodulační (IMD)  -jmenovitý výstupní výkon – maximální výstupní výkon, při kterém dosáhne THD určité stanovené velikosti   -dynamický rozsah (dynamika) -rozsah mezi maximální a minimální velikostí výstupního signálu zesilovače (použitelné)   -výstupní impedance -vnitřní impedance zesilovače na výstupních svorkách, bývá 0,01 až 0,1   -přeslech mezi kanály - pronikání signálu z jednoho kanálu do druhého (L P a PL), vyjadřuje se v dB VOŠ pro praxi reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044
  • 5.
      Ovládací prvky zesilovačů:   -regulátorhlasitosti (VOLUME) – nastavení hlasitosti reprodukce  -regulace hloubek - výšek (BASS - TREBLE) –umožňuje potlačení nebo zdůraznění nízkých (BASS) nebo vysokých (TREBLE) frekvencí          -regulace BALANCE – nastavení akustického „středu“ (zesílení L a zeslabení P kanálu a naopak) -přepínače – zabezpečují volbu vstupního signálu, pevných frekv. korekcí, vypínání reproduktorů …. VOŠ pro praxi reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044
  • 6.
     Mikrofony  jsou elektroakustické měniče,které převádějí změny akustického tlaku na střídavé elektrické napětí              -elekrodynamický cívkový -skládá se z magnetického obvodu trvalého magnetu, v jehož kruhové vzduchové mezeře mezi pólovými nástavci a trnem je umístěna kmitací cívka, citlivost bývá asi l až 2 mV/Pa -elektrodynamický páskový -hliníkový příčně zvlněný pásek tloušťky l až 2 mm má funkci membrány a zároveň vodiče, ve kterém se indukuje napětí. Citlivost ~ 0,5 mV/Pa (malá), kmitočtová charakteristika velmi vyrovnaná VOŠ pro praxi reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044
  • 7.
      kondenzátorový (elektrostatický)   -pohybem membrányse mění vzdálenost desek kondenzátoru a tím také jeho kapacita, při vysokoohmovém napájení se mění napětí, frekvenční rozsah 5 až 30 000 Hz ( 0,5 dB)  elektretový -elektrostatický mikrofon   s parametry blízkými kondenzátorovému nepotřebuje vnější zdroj (komerční využití)  uhlíkový -založena na změně přechodového  odporu mezi jednotlivými zrnky uhlíkového prachu, dříve hojně užívané telefonní sluchátko     VOŠ pro praxi reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044
  • 8.
      Základní vlastnosti:  -citlivost mikrofonu[mV/Pa] -je dána poměr výstupního napětí k akustickému tlaku, který toto napětí vybudil  -frekvenční charakteristika -závislost citlivosti mikrofonu na frekvenci, zvlnění by mělo být menší než 5 dB v pásmu 40 až 15 000 Hz     -vnitřní (výstupní) impedance -poměr výstupního napětí mikrofonu naprázdno k výstupnímu proudu nakrátko  -směrová charakteristika -závislost citlivosti mikrofonu na směru, ze kterého zvuk přichází (kulová, osmičková, kardioidní)   VOŠ pro praxi reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044
  • 9.
     -nelineární zkreslení –zkreslenívýstupního napětí mikrofonu ve frekvenčním pásmu 40 až 15 000 Hz (hudba  0,8 %, řeč  l %)  -amplitudová kmitočtová charakteristika   –závislost výstupního napětí mikrofonu na kmitočtu  Sluchátka  -elektroakustický měnič určený k individuálnímu, oddělenému poslechu Můžeme je rozdělit podle toho, jakou částí přiléhají na vnější ucho  -circumaurální, (full-size) obepínají celé ucho, reproduktor dosahuje největších rozměrů  VOŠ pro praxi reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044
  • 10.
              -supraaurální -leží nauchu, ale neobepínají ho, jsou značně menší a jsou použitelná i v terénu -intraaurální -miniaturní sluchátka, vkládají se do vyústění zvukovodu -ear-buds (pecky) -leží těsně před zvukovodem v ušním boltci, hrají podle toho, jak dobře sednou do uší -in-ear (špunty) -zasahují přímo do zvukovodu, sluchovod zcela uzavírají, je to nezbytná podmínka správné funkce VOŠ pro praxi reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044
  • 11.
     Speciální provedení  -bezdrátová IR(infrared) -vysílače LED-IR, přijímač s IR fotodiodou ve sluchátkách    -bezdrátová UHF -obdobný princip jako u IR, nosná frekvence vysílače je kolem 800 MHz, FM modulace   -bezdrátová s indukční smyčkou -smyčka drátu, připojeného na výstup výkonového zesilovače, z ní se indukuje přímo nf signál do indukční cívky ve sluchátkách  Konstrukce sluchátek  -dynamická sluchátka - pracují na principu jako reproduktory a jsou nejrozšířeněším typem   VOŠ pro praxi reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044
  • 12.
            -elektrostatická sluchátka -ultratenkávodivá membrána vibruje mezi dvěma perforovanými kovovými pláty, zvukový signál je přiveden na elektrody a po vytvoření elektrostatického pole se membrána pohybuje -sluchátka s A.M.T. měničem -vibrace vytváří tenká hliníková membrána složená do tvaru harmoniky, svým smršťováním a natahováním produkuje až 5x silnější zvuk než klasická membrána    Staré typy sluchátek -jednočinné sluchátko -dvojčinné sluchátko  VOŠ pro praxi reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044