Parametre reproduktorov

...vysvetlenie významu jednotlivých parametrov...

Prvým a častokrát jediným parametrom na ktorý ľudia pri kúpe pozerajú je príkon. Pravda je ale taká, že maximálny príkon nie je sam o sebe údaj, ktorý nám prezradí ako nahlas to bude hrať. Dôležitá je taktiež citlivosť reproduktora, je udávaná v dB (alebo dB/1W/1m, resp. dB/2,83V/1m). Hovorí nám, ako nahlas bude reproduktor hrať (zjednodušene povedané) pri výkone 1W (alebo 2,83V, čo zodpovedá výkonu 1W pri impedancii 8ohm, alebo 2W pri impedancii 4ohmy). Bežná citlivosť Hi-Fi subwooferov sa pohybuje približne od 86 do 93dB.

Pre lepšiu predstavu čo tie dB vlastne sú uvediem príklad: máme reproduktor s príkonom 200W a citlivosťou 87dB a druhý reproduktor s citlivosťou 90dB a príkonom 100W. Do obidvoch pustíme maximálny výkon (do prvého 200W a do druhého 100W) a zistíme, že obidva hrajú rovnako nahlas. Alebo taktiež si všimneme, že reproduktor s citlivosťou 90dB hrá pri výkone 100W dvakrát hlasnejšie ako reproduktor s citlivosťou 87dB pri tom istom výkone.

Z tohto sa dá pochopiť, že tie 3dB predstavujú dvojnásobný rozdiel v hlasitosti. 6dB je už rozdiel 4-násobný a 10dB predstavuje rozdiel 10-násobný. Ak by ste to chceli pre inú hodnotu, zadajte do kalkulačky 10^(dB/10) kde dB je rozdiel v decibeloch. Ešte stojí za podotknutie, že väčšina HiFi subwooferových reproduktorov nie je ani tak limitovaná tepelnou odolnosťou cievky (to je ten uvádzaný maximálny príkon), ale skôr maximálnou výchylkou, tú vysvetlím nižšie.

U mnohých reproduktorov je ale v poslednom čase citlivosť udávaná dosť pochybne, je totiž veľmi málo pravdepodobné, že reproduktor s ťažkou polypropylénovou W membránou bude mať citlivosť 93dB, nedajbože viac. Pre repro s rôznymi exotickými membránami (čudesné tvary, kdejaké profilovanie) sú bežné citlivosti do 90dB. Nad túto hodnotu sa dostanú skôr reproduktory s klasickým dizajnom - kónická membrána z papiera alebo uhlíkových vlákien, vrchlík ktorý nezaberá jej prevažnú časť a v prvom rade dostatočne dimenzovaný pohon.

U reproduktora sa stretneme hlavne s dvoma udávanými maximálnymi príkonmi - sinusovým a hudobným.

Sinusový nám povie, aký príkon reproduktor dlhodobo znesie ak do neho púšťame sinusový signál, to je jediný tón s jedinou frekvenciou.

Hudobný nám zas prezradí, aký výkon reproduktor znesie ak do neho púšťame hudobný signál, ktorý je pre reproduktor menej náročný.

U reproduktorov s vyšším príkonom si môžeme často všimnúť rôzne vetracie otvory, bežný je otvor vyvrtaný stredom pólového nástavca, menej bežné sú otvory vedúce priamo k cievke, buď v koši medzi strediacou membránou a vrchným pólovým nástavcom, alebo v zadnom pólovom nástavci priamo pod cievkou.

Často sa ešte stretneme s PMPO príkonom, čo je marketingový blud, nestojí teda za našu pozornosť.

S citlivosťou býva často spojený ďalší, nemenej dôležitý údaj - rezonančná frekvencia. V princípe platí, že čím vyššia je citlivosť, tým vyššia býva (pri zachovanom priemere reproduktora - ploche membrány) aj rezonančná frekvencia, reproduktor teda zjednodušene povedané nebude hrať tak hlboko. Citlivejšie reproduktory bývajú často aj menej blbuvzdorné, zvyknú mať menší maximálny (nie lineárny!) zdvih membrány. Ten je dôležitý pri reprodukcii nízkych tónov.

Toto boli základné parametre, tu je stručné vysvetlenie ďalších uvádzaných parametrov reproduktorov:

fs - rezonančná frekvencia (resonance)
frekvencia, pri ktorej sa na impedančnej charakteristike objavuje lokálne maximum, v podstate na tejto frekvencii membrána (v prípade reproduktora mimo ozvučnice) najviac kmitá. Od nej v súčinnosti s Q parametrami sa odvádza správanie sa reproduktora v ozvučnici. Udáva sa v Hz.
Je daná hmotnosťou membrány Mms a poddajnosťou zavesenia Cms, čím vyššie sú tieto, tým nižšia je rezonančná frekvencia.

Le - indukčnosť cievky (voice coil inductance)
tu niet čo vysvetľovať, ide o elektrickú vlastnosť cievky dôležitú pri simulácii reproduktora. Udáva sa v mH alebo uH (mikrohenry)

Re - jednosmerný odpor cievky (voice coil resistance)
taktiež, ale je to druhý základný prvok impedancie, je to hodnota, ktorú nameriate multimetrom po zmeraní odporu medzi svorkami reproduktora, takisto veľmi dôležitá pri simulácii. Jednotka - ohmy.

Rms - mechanický odpor zavesenia (mechanical resistance)
mechanická vlastnosť, vyjadruje straty, ktoré vznikajú pri kmitaní, buď vplyvom zavesenia alebo iných činiteľov, vyjadruje sa v kg/s alebo Ns/m

Mms - kmitajúca hmotnosť (moving mass)
predstavuje hmotnosť kmitajúceho systému, vrátane stlpca vzduchu, jednotkou sú gramy alebo kilogramy. V podstate platí čím menej, tým lepšie, menšia hmotnosť sa dá pri pohybe lepšie ukontrolovať. Väčšia hmotnosť má za následok zníženie rezonančnej frekvencie, no aj citlivosti.

Cms - poddajnosť zavesenia (suspension compliance)
udáva to, aký mäkký - poddajný je záves membrány (ako ľahko chodí), udáva sa v um/N, z čoho sa dá pochopiť, že vyjadruje o koľko sa membrána vychýli ak na ňu pôsobí sila 1N. Význam tohto parametra je trošku komplikovanejší, no platí, že čím tuhší je záves (menšia poddajnosť), tým menší objem potrebuje reproduktor pre svoju činnosť, poddajnejší záves zas znamená nižšiu rezonančnú frekvenciu a menšie Q parametre. Tento parameter je ovplyvňovaný v prvom rade strediacou membránou (spiderom).

Bl - silový faktor (force factor)
je to súčin magnetického indukčného toku v magnetickej medzere a dlžky cievky, jednotkou je Tm (Tesla krát meter), alebo N/A (Newton na ampér), vyjadruje teda akú silu dokáže vyvinúť pohon reproduktora ak cievkou prechádza prúd 1A, napríklad reproduktor s Bl=10 N/A dokáže pri prúde 1A udržať na membráne 1kg (približne) bez toho, aby sa vychýlila. Ide o veľmi podstatný údaj, ktorý nás informuje o sile pohonu reproduktora, čím silnejší je pohon, tým lepšie dokáže membrána výchylkou kopírovať signál, ktorý privádzame na svorky reproduktora (samozrejme v súčinnej závislosti od hmotnosti membrány).

Xmax - maximálna lineárna výchylka
je daná konštrukciou reproduktora, konkrétne výškou magnetickej medzery a výškou vinutia cievky, konkrétnejšie ich rozdielom. Udáva sa v mm a prezradí nám, v akej výchylke sa ešte cievka nachádza v magnetickom poli

Xlim, Xmech - maximálna mechanická výchylka
maximálna možná výchylka membrány, ktorú ak prekročíme, dôjde k poškodeniu reproduktora, buď narazením nosiča cievky o dno magnetického systému, alebo potrhaním zavesenia membrány

Sd - efektívna plocha membrány (effective piston area)
plocha, ktorá sa podieľa na tvorbe zvuku, priamo súvisí s priemerom reproduktora. Väčšia plocha znamená väčšiu účinnosť pri reprodukcii nízkych kmitočtov a teda potrebu menšej výchylky. Nedostatok plochy sa dá nahradiť vyššou výchylkou, tá ale so sebou prináša vyššie skreslenie. U basových reproduktorov by teda mala existovať snaha o maximalizovanie tejto plochy a nie ju zbytočne znižovať gigantickým zavesením, ktoré ajtak nemá žiadny význam, keďže jeho rozsah je častokrát väčší ako je rozsah stredičky, či priestoru pre cievku.

TS-parametre:

fs

Qms - mechanický činiteľ akosti
vyjadruje straty vznikajúce v mechanickej časti reproduktora, platí že čím je nižší, tým lepšie. Je určený rezonančnou frekvenciou, Cms a Rms, pričom zvyšovanie týchto hodnôt znižuje Qms.

Qes - elektrický činiteľ akosti
vyjadruje straty vznikajúce v elektrickej časti reproduktora, čím je nižší, tým lepšie. Priamo úmerne na neho vplýva fs, Mms a Re, nepriamo úmerne potom Bl (kvadraticky).

Qts - celkový činiteľ akosti
je zhrnutím predchádzajúcich dvoch činiteľov, určuje nám relatívnu silu pohonu reproduktora, nižšie Qts znamená vyššiu silu vzhľadom na ostatné parametre. Z tohto parametra si vieme určiť aj vhodnosť reproduktora do tej-ktorej ozvučnice.

Vas - ekvivalentný objem
vypovedá o objeme vzduchu, ktorý má pri danej ploche membrány rovnakú poddajnosť ako zavesenie membrány. Čím väčší tento údaj je, tým väčšiu ozvučnicu bude reproduktor potrebovať, no tento parameter nám nepovie presne, aký objem reproduktor potrebuje