Obudowy głośników.pdf

S amodzielne budowanie urzą−

(jeśli potrafisz).

dzeń elektroakustycznych

może być umotywowane

dwojako − albo chęcią zaoszczędze−

nia (proste kalkulacje wskazują czę−

sto, że komplet elementów kosztu−

je mniej, niż gotowy, "firmowy" pro−

dukt, na nich oparty), albo dąże−

niem do stworzenia własnej, nie−

powtarzalnej konstrukcji. Oczywi−

ście obydwa powody mogą wystę−

pować równocześnie w różnych

proporcjach, zmieniających się też

z upływem czasu. Warto zwrócić

uwagę, że o ile najczęściej pierw−

szy bodzieć jest właśnie natury

ekonomicznej, to wkrótce po mniej

lub bardziej udanym debiucie świe−

żo upieczony konstruktor−hobbista

ma ochotę na powtórkę, i zbudo−

wanie kolejnego, doskonalszego

urządzenia. Apetyt rośnie w miarę

jedzenia, i wraz z nabywaniem do−

świadczenia coraz większe są am−

bicje. Samodzielne konstrukcje

przestają być tanie, ale sięgają

swoimi możliwościami pułapu naj−

wyższej klasy urządzeń renomowa−

nych marek. Takie przykłady pobu−

dzają wyobraźnię początkujących,

którzy jednak nie zawsze zdają so−

bie sprawę, że do osiągnięcia

szczytów potrzebne są lata prób

i uzyskana tą drogą niebagatelna

wiedza, a nie tylko "chęć szczera".

Dużą popularnością cieszy się sa−

modzielne budowanie wzmacnia−

czy, ale chyba jeszcze większą kon−

struowanie zespołów głośniko−

wych. Dlaczego? Zespoły głośniko−

we inspirują już swoim wyglądem,

który w dużym stopniu i natych−

miast odzwierciedla założenia kon−

strukcyjne; kolumna głośnikowa to

coś innego, niż zamknięty w czar−

nym pudełku obudowy układ elek−

troniczny; głośnik fascynuje swoim

życiem − on "gra", posiadając umie−

jętność przetworzenia energii elek−

trycznej na akustyczną; wreszcie

wydaje się, że zbudowanie zespołu

głośnikowego jest znacznie łatwiej−

sze, niż np. wzmacniacza.

Rzeczywiście, schemat zwrotnicy

elektrycznej zespołu głośnikowe−

go może być bardzo prosty; do te−

go dwa − trzy głośniki, obudowa,

kilka dodatków, i wydaje się, że

wszystko gotowe...

Zanim postraszymy potencjal−

nych zainteresowanych znacznie

większą faktyczną złożonością

problemu budowania zespołów

głośnikowych, wprowadźmy

ważny podział.

Zupełnie czym innym jest składa−

nie zespołu głośnikowego z tzw.

"kitu", czyli dokonanie montażu na

podstawie dostarczonych wraz

z głośnikami dokładnych projek−

tów, nawet jeśli trzeba samodziel−

nie zmontować układ elektryczny

i złożyć obudowę, czym innym

jest prawdziwe konstruowanie,

czyli opracowanie całego zespołu

głośnikowego "od podstaw" − za−

projektowanie obudowy, oblicze−

nie zwrotnicy. Najpierw kilka słów

o "kitach".

Najkompletniejsze z nich zawierają

dosłownie wszystko, oprócz cyny

do lutowania. Otrzymujemy więc

głośniki, obudowę, złożoną zwrot−

nicę, wytłumienie, nawet wkręty.

Najbardziej ograniczona oferta

sprowadza się do samych głośni−

ków i projektu; zaopatrzenie we

wszystkie części i zbudowanie

skrzynki jest zadaniem konstrukto−

ra. Są też propozycje pośrednie −

np. głośniki i zwrotnica, ale bez

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

obudów, albo opcjonalne − z obu−

dowami lub bez.

Złożenie takiego czy innego "kitu"

nie wymaga praktycznie żadnej

wiedzy elektrotechnicznej, a jedy−

nie umiejętności lutowania. Naj−

większym problemem może być

tutaj zbudowanie skrzynki, jeśli ta

ma spełniać wysokie wymagania

estetyczne. Najczęściej też nie mo−

żemy posłuchać, jak interesujący

nas zestaw brzmi, zanim go sami

nie kupimy i nie zmontujemy. Jeśli

nie mamy żadnych umiejętności

w tym zakresie, nie będziemy

w stanie dokonać jakichkolwiek

modyfikacji. Zaletą zestawów do

samodzielnego montażu jest jed−

nak najczęściej wyraźna oszczęd−

ność, w stosunku do podobnej kla−

sy gotowych zespołów głośniko−

wych. Wynika ona z kilku przyczyn.

Wcale nie najważniejszą jest koszt

montażu, który musimy przepro−

wadzić samodzielnie. Firmowe, za−

chodnie zespoły głośnikowe, tak

jak inne urządzenia Hi−Fi, sprzeda−

wane są poprzez dystrybutorów

i detalistów, pozostawiających so−

bie duże marże handlowe. Takie są

prawa rynku, i nie ma sensu ich tu−

taj rozstrząsać, należy tylko przyjąć

je do wiadomości. Jako wytłuma−

czenie należy tylko podać wysokie

koszty prowadzenia sklepów, akcji

reklamowych, itp. Natomiast "kity"

rozprowadzane są najczęściej

przez małe firmy, nie prowadzące

punktów sprzedaży, a jedynie

sprzedaż wysyłkową. Pozwala to

na duże oszczędności, choć nie da−

je wspomnianego na początku

komfortu posłuchania przed zaku−

pem. Powinniśmy więc na temat

tak sprzedawanych "kitów" dowie−

dzieć się jak najwięcej, starać się

poznać opinie zna−

jomych, itp. Może−

my jednak w ten

sposób "trafić" na−

prawdę dużą oka−

zję. Innym źródłem

oszczędności może

być obudowa. Jeśli

kupujemy same

głośniki, musimy ją

oczywiście zrobić

sami, ale jeśli ma−

my ku temu dobre

możliwości, czas

i ochotę, aby tro−

chę pomajsterko−

wać, możemy dodatkowo wziąć

pod uwagę, że w cenie wysokiej

jakości importowanych zespołów

głośnikowych obudowa pochłania

kwoty bardzo poważne, zarówno

ze względu na koszt jej wykonania,

jak i transportu. Oczywiście wyso−

kiej jakości firmowe zespoły głośni−

kowe nie mają swoich dokładnych

odpowiedników w ofercie "kitów",

ale powyższa reguła jest silną mo−

tywacją do tworzenia własnych,

ambitnych konstrukcji. Przejdźmy

więc do samodzielnego konstruo−

wania.

Można zacząć od górnolotnych ha−

seł, że tworzenie zespołów głośni−

kowych to piękna pasja, połączenie

techniki ze sztuką, itp itd. Ale mo−

że warto podejść do tego od innej,

bardziej praktycznej strony.

Wskazówka 1. Jeżeli jedynym po−

wodem, dla którego chcesz po raz

pierwszy i jednorazowo samodziel−

nie skonstruować zespół głośniko−

wy, jest chęć zaoszczędzenia, jako

że widzisz wielką różnicę między

ceną wysokiej jakości zespołów

głośnikowych, a ceną kompletu

wysokiej jakości głośników, po−

ważnie się za−

stanów. Jedy−

nym powodem,

dla którego

można by Ci

doradzać podję−

cie tego wy−

zwania, jest

nadzieja, że mi−

mowolnie sta−

niesz się hobbi−

stą i na pierw−

szej własnej

konstrukcji, nie−

uchronnie nieu−

danej, nie po−

przestaniesz.

Kilka podstawowych wzorów ani

kilka podpowiedzi bardziej do−

świadczonych kolegów nie zapro−

wadzi cię do celu. Wysokiej jakości

zespół głośnikowy to wysokiej ja−

kości głośniki, ale po mistrzowsku

zastosowane. Jeśli zdobędziesz

głośniki, które stosowane są w ko−

lumnach np. za 10000zł, i niewła−

ściwie ich użyjesz, uzyskasz rezul−

tat porównywalny do jakości ko−

lumn za 1000zł.

Wskazówka 2. Nie powierzaj zada−

nia skonstruowania zespołów gło−

śnikowych przypadkowym "fa−

chowcom", bądź sceptyczny na−

wet wobec wierzących w swoje si−

ły znajomych. Jeśli ktokolwiek

obiecuje Ci, że na podstawie para−

metrów głośników "obliczy" warto−

ści wszystkich elementów zwrot−

nicy, i bez budowania prototypu

otrzymasz wszelkie dane, ten ktoś

nie zna się na rzeczy. Konstruowa−

nie zespołu głośnikowego to

żmudny proces sprzęgniętych ze

sobą: obliczania, pomiarów i odsłu−

chów. Nie można dobrze zrobić ze−

społów głosnikowych nie wykonu−

jąc podstawowych pomiarów i nie

prowadząc prób odsłuchowych.

Metoda prób i błędów jest tutaj

w pełnym rozkwicie. Niektórzy naj−

lepsi konstruktorzy światowi mie−

siącami dostrajają swoje konstruk−

cje, natomiast świeżo upieczonym

adeptom udaje się to podobno

w ciągu jedego dnia... Jeżeli jaki−

kolwiek fachowiec wykonałby po−

wierzoną pracę rzetelnie, a więc

poświęcił na nią dużo czasu, mu−

siałby zażądać takiego wynagro−

dzenia, przy którym całe przedsię−

wzięcie od strony ekonomicznej

straciłoby sens. Ponadto, popraw−

nych rozwiązań może być wiele,

ale będą się one różnić (brzmie−

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

niem). Jeśli nawet ktoś wykona

swoją pracę rzetelnie, to jej wynik

wcale nie musi Ciebie satysfakcjo−

nować, możesz stwierdzić, że

oczekiwałeś czegoś innego. Albo

robisz sam, albo zaintersuj się do−

brym "kitem", albo idź kup "gotowe"

do sklepu.

Jeżeli te dwie wskazówki jeszcze

Cię nie zniechęciły...

Mam, obok wymienionych na po−

czątku, jeszcze jedną zachętę do

opanownia sztuki samodzielnego

konstruowania. Dla najbardziej do−

świadczonych brzmienie konstruo−

wanego zespołu głośnikowego sta−

je się jak plastyczna materia, którą

można świadomie kształtować.

Dzięki temu konstruktor osiąga ta−

kie brzmienie, jakie mu osobiście

najbardziej odpowiada. Ponadto

może dopasowywać je do brzmie−

nia innych urządzeń systemu au−

dio, uwzględniać akustykę własne−

go pomieszczenia odsłuchowego.

Teoria. Najpraktyczniejszą rzeczą

jest dobra teoria. W tym przypadku

teoria jest bardzo obszerna i wielo−

warstwowa. Obszerna, co ozna−

cza, że dotyka różnych dziedzin fi−

zyki − elektryczności, magnetyzmu,

akustyki, mechaniki. Pisząc "wielo−

warstwowa" mam natomiast na

myśli, że występuje wiele pozio−

mów wtajemniczenia. Dzięki temu

nie ma niczego prostszego pod

słońcem od skonstruowania prymi−

tywnego zespołu głośnikowego,

i nie ma niczego trudniejszego od

skonstruowania kolumny bardzo

wysokiej klasy. Z tym wiąże się

z jednej strony możliwość rozwoju,

któremu od początku towarzyszyć

mogą zrealizowane projekty, co

jest bardzo zachęcające i inspirują−

ce, ale z drugiej strony niebezpie−

czeństwo zatrzymania się na pew−

nym etapie, w fałszywej wierze, że

skoro udało się zbudować cokol−

wiek grającego, to teraz pozostaje

tylko poszukiwanie lepszych prze−

tworników i stosowanie ich we−

dług poznanych na początku reguł.

Dodatkowe zagrożenie wynika

z tego, że podstawowe wzory,

które pozwalają nawet zupełnym

laikom obliczyć zwrotnicę i zbudo−

wać pierwszą kolumnę, na wy−

ższych etapach wtajemniczenia

stają się bezużyteczne, a nawet

niebezpieczne, jeśli wciąż wierzy

się, że mogą dalej służyć.

Należałoby spodziewać się, że za−

równo podstawową wiedzę, jak

i dogłębniejszą teorię można czer−

pać z wielu książek. Niestety,

w polskojęzycznej literaturze nie

ma dzisiaj żadnego wartościowego

opracowania, odpowiadającego ak−

tualnemu poziomowi techniki gło−

śnikowej. Napisana w roku 1976,

przez Aleksandra Witorta, książka

"Głośniki i zespoły głośnikowe" jest

do dzisiaj najobszerniejszym pol−

skim opracowaniem na ten temat,

stanowi obowiązkowy kanon − bo

nie zastąpiony przez nic nowszego

− w samokształceniu hobbistów.

W książce Witorta jest wiele wie−

dzy teoretycznej, sporo pożytecz−

nych rad praktycznych, jednak sta−

nowi to tylko wierzchołek góry lo−

dowej, czyli wiedzy, którą trzeba

dzisiaj posiąść, aby uważać się za

fachowca w tej dziedzinie. W ciągu

minionych 20 lat obraz techniki gło−

śnikowej bardzo się zmienił, zarów−

no w sferze jakości samych prze−

tworników, jak i sposobów ich sto−

sowania. Kilka wzorów zostało za−

stąpionych bardzo rozległymi teo−

riami, dotyczącymi działania filtrów

i obudów, wreszcie wprzęgnięto

do projektowania komputery...

Oto kolejne niebezpieczeństwo −

programy symulacyjne. Nie są one

niestety (jak na razie)

dość doskonałe, aby

móc polegać tylko na

nich, jak próbują nie−

którzy. Działają one

w oparciu o znacznie

szerszy zestaw para−

metrów (charaktery−

styk), niż proste wzo−

ry, rzeczywiście uła−

twiając proces projek−

towania i pozwalając

zaoszczędzić czas na

pewnym jego etapie.

Jednak nawet najszerszy ze−

staw parametrów nie pokazuje

wszystkich właściwości prze−

tworników i możliwych zależno−

ści. Konieczne jest równocze−

sne posługiwanie się dobrze

wytrenowanym uchem. Z du−

giej strony nie wszystko da się

zrobić "na ucho", jak chcieliby in−

ni, będący na bakier z techniką.

W konstruowaniu zespołów

głośnikowych trzeba połączyć

wiele umiejętności. Na koniec

tego długiego wstępu można

jednak pocieszyć, że choć najgłęb−

sza teoria głośników korzysta z ele−

mentów matematyki wyższej, to

do zastosowań praktycznych nie

jest potrzebny rachunek całkowy

i różniczkowy. W naszych wykła−

dach będziemy pomijać wszelkie

wzory, nie mające zastosowania

w praktycznych obliczeniach wątki

czysto teoretyczne, bez których

można się obejść nawet na wyso−

kim poziomie wtajemniczenia

w konstruowaniu (np. schemat za−

stępczy głośnika − akademicki fun−

dament teorii, potrzebny przy kon−

struowaniu głośnika, już niepo−

trzebny przy konstruowaniu zespo−

łu głośnikowego), i inne.

Cykl artykułów poświęconych sa−

modzielnemu budowaniu zespo−

łów głośnikowych dedykujemy

przede wszystkim Czytelnikom za−

interesowanym zdobyciem umie−

jętności rzeczywistego konstruo−

wania, a nie tylko składania na pod−

stawie dostarczonych projektów.

Obok głównego artykułu będziemy

jednak zamieszczać co drugi mie−

siąc jeden gotowy projekt zespołu

głośnikowego, nie związany ściśle

z tematem "wykładu", przeznaczo−

ny dla niecierpliwych, którzy pra−

gną jak najszybciej "coś zrobić".

Jednocześnie projekty te z czasem

staną się dobrą ilustra−

cją dla prezentowanej

teorii.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

Budowa, zasada działania i niektóre podstawowe parametry

głośnika dynamicznego

N a początku naszych rozważań

ną − falę dźwiękową, która będzie cieszyć

nasze uszy. Głośnik dynamiczny dokonuje

tej zamiany wykorzystując zjawisko po−

wstawania siły poruszającej cewką, przez

którą płynie zmienny prąd elektryczny, gdy

ta znajduje się w stałym polu magnetycz−

nym (stąd też głośnik dynamiczny nazy−

wany jest również magnetoelektrycz−

nym). Ruch cewki odzwierciedla zmiany

przyłożonego do niej napięcia. Do cewki

przymocowana jest membrana, która po−

ruszając się wraz z cewką powoduje zabu−

rzenie powietrza, a w ślad za tym powsta−

nie fali akustycznej.

Sprawność energetyczna typowych gło−

śników dynamicznych jest bardzo mała,

wynosi najwyżej kilka procent, często po−

niżej procenta. Oznacza to, że np.

100W doprowadzonej mocy elektrycznej

zamienia się np. na 1W mocy akustycznej

− reszta zamienia się w ciepło. Jest to in−

formacja ważna o tyle, że wyjaśniająca, iż

głośnik o mocy znamionowej np.

100W może przyjąć 100W mocy elek−

trycznej. Odda znacznie mniej watów mo−

cy akustycznej, ale nie przyjęło się wyra−

żać jej w watach. Zamiast tego otrzymuje−

my parametr efektywności, która jest wła−

śnie miarą sprawności. Efektywność to ci−

śnienie akustyczne, jakie otrzymamy

w odległości 1m od głośnika (lub zespołu

głośnikowego) przy dostarczeniu 1W lub

2.83V. Dostarcznie jednego 1W pozwala

określić efektywność mocową, dostarcz−

nie 2.83V efektywność napięciową. Dla

głośnika o impedancji 8 omów przyłożenie

2.83V oznacza dostarczenie 1W, więc

efektywność mocowa i napięciowa są

w tym przypadku równe. Inaczej dla gło−

śnika 4−omowego, gdzie 2.83V oznacza

dostarczenie 2W. Dlatego efektywność

napięciowa głośników 4−omowych jest

dwa razy wyższa od ich efektywności mo−

cowej. Efektywność wyrażana jest w de−

cybelach (dB), które są miarą skali logaryt−

micznej. W tym przypadku oznacza to, że

3dB określają różnicę dwukrotną, 6dB

czterokrotną, 12dB ośmiokrotną, itd.,

a np. 10dB różnicę dziesięciokrotną. Np.

głośnik 90−decybelowy ma efektywność

dwukrotnie wyższą od 87−decybelowego.

Inaczej mówiąc, ten pierwszy wytworzy

dwa razy wyższe ciśnienie akustyczne

przy takiej samej dostarczonej mocy elek−

trycznej.

Efektywność jest bardzo ważnym para−

metrem, decydującym w takim samym

stopniu o możliwych do osiągnięcia natę−

żeniach dźwięku, co moc znamionowa.

Można powiedzieć, że maksymalne natę−

żenie dźwięku, jakie głośnik może wytwo−

rzyć, jest iloczynem mocy i efektywności.

Parametr efektywności, podobnie jak moc

znamionowa, nie powinien być jednak ko−

jarzony wprost z jakością głośnika. Jest

wiele wyśmienitych głośników, które ma−

ją niskie efektywności, a doskonałe inne

parametry. Gdybyśmy przyjrzeli się bliżej

konstrukcji i parametrom głośnika i całego

zespołu głośnikowego, dojrzelibyśmy cie−

kawe zależności − aby uzyskać szerokie

pasmo przenoszenia albo wysoką moc,

trzeba się zgodzić na kompromis w efek−

tywności, i na odwrót.

Cewka drgająca głośnika ma określoną re−

zystancję (Re) i indukcyjność (Le). Charak−

terystyka impedancji rośnie od wartości

niewiele większej od wartości rezystancji

cewki drgającej dla najniższych częstotli−

wości, do wartości znacznie wyższej przy

częstotliwościach wysokich. Jednocze−

śnie, wskutek zjawiska rezonansu układu

drgającego, który występuje we wszyst−

kich głośnikach dynamicznych, na charak−

terystyce impedacji głośnika pojawia się

jedno wyraźne maksimum. Minimum

wartości impedancji, leżące na skali czę−

stotliwości bezpośrednio powyżej tego

maksimum, służy do wyznaczania impe−

dancji znamionowej. Wartość impedancji

znamionowej standaryzuje się najczęściej

do wartości 8 lub 4 omów, rzadziej do 6

omów, tak aby we wspomnianym mini−

mum wartość impedancji nie była niższa

o więcej niż 25% od zadeklarowanej im−

pedancji znamionowej. Np. jeśli w mini−

mum impedancja ma wartość 6,5 oma, to

producent ma prawo określić głośnik jako

znamionowo 8−omowy. Jednocześnie sa−

ma rezystancja cewki ma wartość jeszcze

niższą. W głośnikach znamionowo 8−omo−

wych rezystancja cewki drgającej wynosi

zwykle 5 − 5,5 oma, w głośnikach znamio−

nowo 4−omowych około 3 omów.

Impedancja znamionowa nie ma żadnego

związku z jakością głośnika. Do niektórych

projektów lepiej pasują głośniki 8−omowe,

do innych 4−omowe (jest to związane

z charakterystykami współpracującego

wzmacniacza).

Moc znamionowa to moc elektryczna, ja−

ką można dostarczyć do głośnika w spo−

sób ciągły. Nowoczesna norma IEC 268−5

mówi o próbie 100 godzin. W tym czasie

dostarcza się do głośnika sygnał − szum,

którego widmo częstotliwościowe odpo−

wiada ustalonemu przez normę widmu

przeciętnego sygnału muzycznego. Więk−

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

wprowadźmy jedno użyteczne

rozróżnienie − pod pojęciem gło−

śnik będzie zawsze występował pojedyn−

czy głośnik, natomiast kompletne urzą−

dzenie (głośniki ze zwrotnicą w obudowie)

będzie nazywane zespołem głośnikowym.

Załóżmy też, że układ głośnikowy to hipo−

tetyczny komplet głośników do zespołu

głośnikowego (gdy nieistotne są kwestie

obudowy).

Najpopularniejszym rodzajem głośnika

jest głośnik dynamiczny. Spotykany jest

on w zdecydowanej większości zespołów

głośnikowych, i w zasadzie jako jedyny ro−

dzaj głośnika jest brany pod uwagę przez

hobbistów. Nie będziemy więc tracić miej−

sca na przedstawianie niepraktycznych

ciekawostek pod postaciami innych rodza−

jów głośników, ale od razu przejdziemy do

omówienia głośnika dynamicznego, który

będzie nam towarzyszył aż do końca cyklu

wykładów.

Zadaniem każdego rodzaju głośnika jest

zamiana energii elektrycznej, dostarczonej

ze wzmacniacza, na energię akustystycz−

szość energii w takim sygnale (i w muzy−

ce) kumuluje się na przełomie niskich

i średnich częstotliwości, w okolicach

200Hz, i spada nieco w kierunku najniż−

szych, a wyraźnie w kierunku wyższych

częstotliwości. Jednocześnie głośniki

przeznaczone do pracy nie w całym pa−

smie, ale w jego wybranych zakresach

(średniotonowe, wysokotonowe), próbo−

wane są odpowiednim dla nich fragmen−

tem podstawowego sygnału testującego

(głośniki podłączone są przez odpowie−

dnie filtry).

Jednym z najważniejszych parametrów

głośnika jest jego charakterystyka przeno−

szenia. Wymaga ona jednak znacznie ob−

szerniejszego omówienia, które przedsta−

wimy w przyszłych odcinkach.

Dokładniejsze przyjrzenie się budowie

i parametrom głośnika dynamicznego bę−

dzie sensowniejsze po dokonaniu już

podziału na poszczególne typy − głośniki

niskotonowe, nisko−średniotonowe, śre−

dniotonowe i wysokotonowe. Przed tym

jednak wypada powiedzieć kilka zdań, dla−

czego takie typy występują. Jak łatwo

można się domyśleć, dlatego, że nie moż−

na stworzyć jednego głośnika przetwarza−

jącego całe pasmo częstotliwości aku−

stycznych, przy zadowalająco niskim po−

ziomie zniekształceń.

Aby przetwarzać niskie częstotliwości, na−

leży "przepompowywać" w jednym cyklu

ruchu mambrany duże masy powietrza.

Można to osiągnąć poprzez dopuszczenie

do dużych amplitud i zastosowanie dużej

powierzchni membrany. Ale im większa

średnica membrany, tym niższa górna

częstotliwość graniczna, jaką głośnik mo−

że przetwarzać. W ten sposób duże gło−

śniki dynamiczne dostosowane do prze−

twarzania niskich częstotliwości nie mo−

gą przetwarzać częstotliwości wysokich,

i dla przetwarzania pełnego pasma trzeba

stosować więcej niż jeden głośnik. Naj−

prostszym praktycznym rozwiązaniem

jest układ dwudrożny dwugłośnikowy.

Wypada już w tym miejscu zaznaczyć, że

"dwudrożny" wcale nie musi oznaczać

dwugłośnikowego, dlatego dla ścisłego

opisu układu głośnikowego należy przed−

stawiać zarówno liczbę "dróg", jaki i liczbę

głośników. W układzie dwudrożnym

dwugłośnikowym jeden głośnik obsługu−

je zakres niskich i średnich tonów, drugi

zakres tonów wysokich*. Ale mogą też

być układy dwudrożne trójgłośnikowe,

w których zakres niskich i średnich to−

nów obsługują równocześnie dwa jedna−

kowe głośniki. Układ, w którym jeden

z dwóch podobnych głośników przetwa−

rza niskie i średnie tony, a drugi tylko ni−

skie (oczywiście trzeci przetwarza za−

wsze wysokie), nazywany jest układem

dwu−i−półdrożnymi. Układy trójdrożne mo−

gą mieć bardzo różne konfiguracje, najpro−

stsza to oczywiście trójgłośnikowa, ale

mogą być i czterogłośnikowe (z dwoma

średniotonowymi lub dwoma niskotono−

wymi), albo pięciogłośnikowe (z dwoma

średniotonowymi i dwoma niskotonowy−

mi, albo z jednym średniotonowym i trze−

ma niskotonowymi). Układy liczniejsze niż

trójdrożne (czterodrożne, pięciodrożne) są

bardzo rzadko spotykane. Liczba "dróg"

oznacza więc liczbę podzakresów, na jakie

podzielono w zwrotnicy pasmo akustycz−

ne, natomiast liczba głośników to po pro−

stu liczba głośników, z których czasami

więcej niż jeden przetwarza ten sam

podzakres. Ogólnie, liczba "dróg" nie może

być większa od liczby zastosowanych gło−

śników**.

Popularnym tematem wśród konstrukto−

rów i samych użytkowników jest kwestia,

jakie układu są lepsze − dwudrożne czy

trójdrożne. Zwolennicy układów dwudroż−

nych argumentują, że zmniejszeniu liczby

"dróg" towarzyszy uproszczenie zwrotnicy,

i redukcja wnoszonych przez nią znie−

kształceń fazowych. Konstruktorzy prze−

konani do układów trójdrożnych twierdzą,

że dla najlepszego przetwarzania średnich

częstotliwości konieczny jest wyspecjali−

zowany głośnik średniotonowy.

Nie ma jednak sensu zapisywanie się

w poczet wiernych zwolenników takiej

czy innej opcji. Obydwa rozwiązania mają

swoje zalety i ograniczenia, żadne z nich

nie jest bezwzględnie lepsze od drugiego,

a wybór zależy od wielu czynników. Ogól−

ne wskazówki są takie − jeśli chcesz

zbudować mały zespół głośnikowy, o ob−

jętości netto kilkunastu litrów, z pewno−

ścią znajdziesz do tego celu doskonały 17−

18cm głośnik nisko−średniotonowy, który

pozwoli zbudować racjonalny układ dwu−

drożny. Uzupełnianie dobrego 17−18cm

głośnika nisko−średniotonowego dodatko−

wym głośnikiem średniotonowym rzadko

kiedy jest uzasadnione, przy wzroście ko−

sztów prowadzi do skomplikowania ukła−

du, utrudnienia prac projektowych, i grozi

uzyskaniem rezultatów wręcz gorszych

niż w przypadku ograniczenia się do ukła−

du dwudrożnego. Jeśli jednak pragniesz

użyć dużego głośnika niskotonowego

w dużej obudowie, zaprowadzi cię to do

zastosowania układu trójdrożnego − z 20−

25cm głośnika, nie mówiąc już o więk−

szych, trudno jest, za nielicznymi wyjątka−

mi, uzyskać dobre przetwarzanie średnich

częstotliwości. No dobrze, ale czy budo−

wać małe, czy duże zespoły głośnikowe?

Duże, wraz z dużymi głośnikami niskoto−

nowymi, wydają się gwarantować lepsze

przetwarzanie niskich częstotliwości

i większą moc. Statystycznie ujmując tak,

ale nie jest to regułą. 15−litrowa "regałów−

ka" z najwyższej klasy 17−18cm głośni−

kiem nisko−średniotonowym może lepiej

przetwarzać niskie częstotliwości od 50−li−

trowej kolumny z tanim głośnikiem o śre−

dnicy 25−cm.

Jak to możliwe, przedstawimy dokładniej

przy analizie parametrów głośników nisko−

tonowych, już za miesiąc.

Na końcu wypada jeszcze zwrócić uwagę,

że znacznie łatwiej, nawet zaawansowa−

nym konstruktorom, jest dopracować

układ dwudrożny, ew. dwu−i−półdrożny, niż

trójdrożny. Samo użycie dużej liczby, na−

wet wysokiej jakości głośników, w ra−

mach "bezkompromisowego" projektu, nie

daje jeszcze gwarancji, że ostateczny re−

zultat będzie choćby zadowalający. Proste

układy znacznie ułatwiają pracę i dają

większą szansę pomyślnego jej zakończe−

nia.

*Są rzadkie wyjątki. Istnieją niekonwencjonal−

ne głośniki (nie magnetoelektryczne), które

równocześnie przetwarzają średnie i wysokie

częstotliwości, i są one łączone w układy

z głośnikami niskotonowymi.

** Są rzadkie wyjątki. Istnieją głośniki dwu−

cewkowe (nisko−średniotonowe), pozwalają−

ce każdą z cewek zasilać sygnałem innego

podzakresu. Wówczas najczęściej jedna cew−

ka zasilana jest tylko niskimi częstotliwościa−

mi, a druga niskimi i średnimi, i wraz z głośni−

kiem wysokotonowym można wówczas

stworzyć układ dwu−i−półdrożny dwugłośniko−

wy)

Andrzejj Kiisiiell

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: