Elektronika

Maturitní otázky

REPRODUKTORY

41.Reproduktory

ELEKTROAKUSTICKÉ MĚNIČE

                Elektroakustické měniče převádějí energii zvukového vlnění na elektrické střídavé proudy a naopak střídavé proudy na akustické vlny. V případě převodu zvukového vlnění na elektrické střídavé proudy nazýváme takový měnič mikrofonem, v případě převodu střídavých proudů na akustické vlny hovoříme o reproduktoru.

                Elektroakustické měniče provádějí žádanou změnu buď přímo – mění např. akustickou energii na elektrickou, nebo nepřímo – např. akustický tlak ovlivňuje velikost elektrického proudu. Přísně vzato, probíhá u všech dosavadních měničů přeměna ve dvou fázích – akustická vlna se přemění na mechanické kmity, které se přemění na elektrický proud, nebo elektrický proud vyvolá mechanické kmity, které se přemění v akustický signál. Ten díl akustického měniče, kde dochází k přeměně akustického signálu na mechanické kmity nebo naopak, se zpravidla nazývá membrána.

Přímé akustické měniče mohou sice pracovat v obou smyslech, avšak konstrukčně jsou uzpůsobeny tak, aby nejlépe vyhovovaly pouze jednomu účelu.

                Obecně se jako měniče používají následující:

                elektrodynamický měnič – jeho činnost je založena na principu vzájemného působení dvou magnetických polí. Jedno je tvořeno permanentním magnetem, druhé je vytvářeno vodičem. Pracuje-li měnič jako vysílač, pak vodičem prochází signální proud, vyvolá v něm magnetické pole a vodič se dá do pohybu. V případě, že je měnič přijímačem, převede se akustický signál na pohyb vodiče, následkem kterého se ve vodiči indukuje napětí.

                elektromagnetický měnič – pracuje na principu elektromagnetu. Pracuje-li měnič jako přijímač, indukuje se v cívce napětí, pracuje-li jako vysílač, využívá síly, která vznikne v kotvě při průchodu proudu závity cívky.

                magnetostrikční měnič – využívá vlastností některých feromagnetických látek deformovat se v magnetickém poli. Síla deformující materiál je přímo úměrná proudu, kterým se budí magnetické pole. Obrácený jev sice existuje, avšak nevyužívá se. Tyto měniče se používají v oblasti ultrazvuku.

                elektrostatický měnič – pracuje na principu deskového kondenzátoru, jehož jedna deska je pohyblivá. Pracuje-li měnič jako přijímač, pak dopadající zvuková vlna mění vzdálenost mezi elektrodami a tím i kapacitu kondenzátoru, pracuje-li jako vysílač, pak přiložené signálové napětí vyvolá změnu směru a velikosti síly, jíž je vychylována pohyblivá deska kondenzátoru.

                piezoelektrický měnič – využívá tzv. piezoelektrický jev, při kterém krystaly některých látek vykazují na svých stěnách elektrický náboj při jejich mechanické deformaci a opačně, pop přiložení náboje se deformují.

                odporový měnič – používá se pouze u mikrofonu, pohyb membrány stlačuje zrnka odporového materiálu a tím jeho odpor mění, měnič mění akustickou energii na elektrickou nepřímo.

Charakteristickými vlastnosti reproduktorů jsou:

-          účinnost – je dána poměrem vyzářeného výkonu k elektrickému příkonu. Účinnost je velmi malá, jen asi 0,5 %. Pro obyčejné reproduktory střední velikosti je pak asi 3 až 5 %. Zvláště pečlivě konstruované reproduktory se zvukovodem dosahují účinnosti až k 50 %.

-          kmitočtová charakteristika – udává závislost akustického tlaku na kmitotu při konstantním budícím napětí reproduktoru.

-          směrová charakteristika

-          výkon reproduktoru by se měl udávat akustickým výkonem, který je reproduktor s to odevzdat. Bohužel se většinou udává elektrický příkon, což bývá vzhledem k již zmiňované nízké účinnosti zavádějící.

Co se týče typu reproduktoru, téměř výhradně se setkáváme s reproduktorem elektrodynamickým.

Elektrodynamický přímo vyzařující reproduktor: 1 poddajné okraje membrány,
2 membrána, 3 cívka, 4 pólové nástavce, 5 magnetický trn, 6 uzavření, 7 koš, 8 střední membrána