1. Základy audiotechniky a videotechniky
Ing. Josef Bartoněk
Olomouc 2012
ELEKTROAKUSTICKÉ MĚNIČE
1. ČÁST
VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

2. 

ELEKTROAKUSTICKÉ MĚNIČE


převádějí energii zvukového vlnění na elektrické napětí (mikrofony) nebo
naopak (reproduktory). Většinou mohou pracovat v obou směrech, tj. jako
mikrofony nebo jako reproduktory

Základní principy měničů

elektrodynamický
vzájemné silové působení permanentního magnetu
a magnetického pole cívky, protékané proudem,
jehož velikost je úměrná velikosti nf. signálu







elektrostatický
pohybem kovové membrány vůči pevné elektrodě,
připojené na stejnosměrné napětí vzniká
střídavé napětí, úměrné akustickému signálu
VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

3. 




piezoelektrický
deformací akustickým tlakem vzniká napětí
na protilehlých plochách krystalu
(Seignettova sůl...)

některé méně používané systémy

elektromagnetický měnič -pracuje na principu elektromagnetu, speciálním druhem
je magnetodynamický měnič (kmitá magnet)


magnetostrikční měnič -využívá deformace některých feromagnetických látek v
magnetickém poli (používají se hlavně v oblasti ultrazvuku)


odporový měnič - je založen na změně přechodového odporu mezi jednotlivými
zrnky uhlíkového prachu (telefonní sluchátko)


plazmové - reproduktory nemají membránu, využívá se změn tlaku vzduchu,
vyvolaných koronou nebo obloukovým výbojem
VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

4. 

Reproduktory

-elektroakustické měniče, které převádí elektrický signál na signál akustický,
v současné době prakticky jediný používaný je elektrodynamický měnič

Základní parametry reproduktorů

jmenovitá impedance Za -nejmenší hodnota
stř.odporu reproduktoru v celém fr. pásmu


Impedanční charakteristika -grafické vyjádření závislosti impedance
reproduktoru na frekvenci budícího signálu

charakteristická citlivost -průměrná hodnota efektivního akustického tlaku
vztažená k akustickému tlaku po = 20 Pa

frekvenční charakteristika
– grafická závislost citlivosti
reproduktoru na frekvenci


VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

5. 
Maximální výkon – stálý příkon ve VA, kdy ještě nedochází ke
znatelnému zkreslení signálu. (THD - do 10%)


Směrová charakteristika - grafická závislost
citlivosti reproduktoru na úhlu natočení

Provedení reproduktorů


Elektrodynamický reproduktor – přímovyzařující

nejvíc používaný, kmitací cívka je navinuta na membráně a umístěna v
poli permanentního magnetu.
Membrána se pohybuje ve směru
své osy a vytváří ve vzduchu
akustický tlak



VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

6. 






Eelektrodynamický reproduktor – nepřímovyzařující
-kmitající membrána je navázána na okolí
nepřímo - pomocí velmi malé, tzv. tlakové
komůrky, nejčastěji exponenciálním
zvukovodem - převážně vysokotónové
Účinnost 10 až 30%.
Piezoelektrický reproduktor

-založen na piezoelektrickém
jevu, elektrické napětí deformuje
materiál (Seignettova sůl…)

Vícepásmová reprodukce zvuku

K dosažení akustického výkonu v celém frekvenčním pásmu se využívá dělená
reprodukce podle frekvenčního pásma (nízké, střední, a vysoké), jde o tzv.
vícepásmovou reprodukci zvuku


VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

7. 

K dělení signálu se
používají varianty:

reproduktory:
-hlubokotónový (basový) reproduktor (woofer) -30 Hz až 600 Hz
-středotónový reproduktor (middle) -400 Hz až 5-10 kHz
-vysokotónový reproduktor (tweeter): -2 kHz až 20 kHz

Reproduktorové soustavy

Reproduktorová soustava je sestava několika reproduktorů, z nichž každý
(nebo několik) reprodukuje určité frekvenční pásmo, které je odděleno
frekvenčními výhybkami.
Frekvenční výhybky (crossover)
jsou aktivní nebo pasivní
pasivní -signál se rozděluje
na výstupu zesilovače







VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

8. 
aktivní: signál se rozděluje před
zesilovači

Základní parametry:

strmost -strmost poklesu frekv. charakteristiky výhybky
-1. řádu: = 6 dB/ oktávu, -2. řádu: = 12 dB/oktávu
počet frekvenčních pásem - dvoupásmové, třípásmové, čtyřpásmové
dělící frekvence -u dvoupásmové: fD ~ 2000 Hz;
u třípásmové fD1 ~500 Hz; fD2 ~6000 Hz







dvoupásmová reprosoustava
6 dB/okt
VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

9. třípásmová reprosoustava

6 dB/okt




Subwoofer -reprobox pro intenzivní
reprodukci nízkých frekvencí
pracuje MONO
(spojuje kanály L, P)
VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044