Reproduktory jsou v podstatě měniče, které mění elektrické informace na zvukové vlny. K tomu využívají základní myšlenky elektromagnetismu. Na vodič působí síla, když jím prochází elektrický proud a vodič se nachází v magnetickém poli. V důsledku působení této síly se drát pohybuje a vytváří zvukové vlny. Jak přesně funguje reproduktor?
Reproduktor se skládá z několika důležitých částí, které společně vytvářejí zvuk. Na začátku procesu se často používá zařízení, jako je zesilovač nebo chytrý telefon, které vytváří elektrický zvukový signál. Tento zvukový vstup přijímá kmitací cívka reproduktoru, což je pevně stočený drát obklopený permanentním magnetem. Hlasová cívka kmitá sem a tam podél své osy v důsledku interakce mezi magnetickým polem a elektrickým proudem, který jí prochází.
Membrána nebo kužel, který je často vyroben z lehkých a pevných materiálů, jako je papír, plast nebo kov, je místem, kde je připojena kmitací cívka. Membrána je tlačena a tažena pohyblivou kmitací cívkou, což způsobuje vibrace, které odpovídají elektrickému zvukovému signálu. Tyto vibrace způsobují vznik zvukových vln ve vzduchu, které napodobují původní zvuk. Jakými fyzikálními principy se řídí reproduktory?
Reproduktor je založen na vědeckých poznatcích z oblasti magnetiky, elektromagnetismu a akustiky. Statické magnetické pole vytváří vnitřní permanentní magnet reproduktoru. Kmitací cívka se po přivedení elektrického proudu změní v elektromagnet. Hlasová cívka se pohybuje v důsledku kontaktu elektromagnetu s permanentním magnetem. Tímto pohybem vznikají zvukové vlny.
Konstrukce reproduktoru musí zohledňovat prvky, jako je velikost a tvar membrány, použité materiály a celková konstrukce, aby byla zajištěna účinná reprodukce zvuku. Tyto konstrukční faktory ovlivňují frekvenční odezvu, citlivost a výkon reproduktoru. Co způsobuje, že je reproduktor hlasitý?
Hlasitost reproduktoru ovlivňuje řada proměnných. Jedním z klíčových prvků je schopnost reproduktoru zpracovat výkon. Čím hlasitěji reproduktor dokáže hrát bez zkreslení, tím větší výkon zvládne. Velikost reproduktoru a konstrukce membrány mohou také ovlivnit, jak hlasitý reproduktor je. Větší reproduktory a membrány mají často větší plochu pro pohyb vzduchu, který produkuje více zvuku.
Dalším důležitým hlediskem je účinnost reproduktoru, někdy označovaná jako stupeň citlivosti. Reproduktor s vyšší citlivostí dokáže vydat více zvuku při stejném příkonu. V důsledku toho mohou být reproduktory s vyšším stupněm citlivosti při zatlačení stejným zesilovačem hlasitější než reproduktory s nižšími hodnotami. Reproduktory jsou neobyčejné stroje, které využívají elektromagnetickou teorii k přeměně elektrických impulzů na zvukové vlny. Složitou fyziku, která je základem fungování reproduktorů, můžeme ocenit pochopením jejich postupné činnosti. Každý prvek má zásadní význam při vytváření zvuku, který slyšíme, od interakce kmitací cívky a magnetu až po strukturu membrány. Až se tedy příště budete dívat na film nebo poslouchat svou oblíbenou hudbu, zastavte se a obdivujte kouzlo, které se odehrává uvnitř reproduktorů.
Elektrické signály se prostřednictvím reproduktorů přeměňují na slyšitelné zvukové vlny. Zde je stručný popis fungování reproduktorů: Elektrické signály: Když jsou reproduktory propojeny se zdrojem zvuku, například stereofonním systémem nebo telefonem, zdroj vysílá do reproduktorů elektrické signály, které odpovídají požadovanému zvuku. 2. Zesílení: K posílení elektrických signálů se zpočátku používá zesilovač. Tímto způsobem se signál zesílí, aby mohl pohánět reproduktor. 3. Magnet a cívka: Uvnitř reproduktoru je umístěn magnet a drátěná cívka známá jako kmitací cívka. Kužel reproduktoru je spojen s kmitací cívkou. 4. Elektromagnetismus: Hlasová cívka a magnet na sebe vzájemně působí a vytvářejí magnetické pole, když je elektrický signál zesílen a prochází jím. Hlasová cívka a připojený kužel reproduktoru se v důsledku interakce magnetického pole hlasové cívky s magnetem rychle pohybují sem a tam.
6. Zvukové vlny: Pohyb kuželu způsobuje, že se vzduch kolem něj tlačí a táhne, čímž vznikají zvukové vlny. Zvuk slyšíme, protože tyto zvukové vlny se pohybují vzduchem a dostávají se k našim uším. Reproduktory obnovují původní elektrický signál jako zvukové vlny rychlým rozkmitáním kužele reproduktoru, čímž přesně reprodukují přehrávanou hudbu, řeč nebo jiný zvuk.
Elektrické signály jsou reproduktorem převáděny na mechanické vibrace, které jsou následně převedeny na slyšitelné zvukové vlny a vytvářejí hlasitý zvuk. Hlasitost reproduktoru ovlivňuje řada faktorů, mezi které patří např: Zesílení: Zdroj zvuku, jako je hudební přehrávač nebo mikrofon, obvykle vytváří slabý elektrický signál. Zesilovač tento signál nejprve zesílí a zvýší jeho výkon a napětí. Reproduktor přijímá signál po jeho zesílení. Magnet a hlasová cívka: Reproduktor obsahuje kmitací cívku a permanentní magnet. Kmitací cívka je cívka z drátu připevněná ke kuželu reproduktoru. Magnetické pole je vytvářeno zesíleným elektrickým signálem, který prochází kmitací cívkou a interaguje s permanentním magnetem. V důsledku této interakce se kmitací cívka a přidružený kužel reproduktoru rychle pohybují tam a zpět. 3. Kužel a membrána: Pohyb kmitací cívky způsobuje vibrace kuželu reproduktoru, který je tvořen pružnou membránou. Okolní vzduch se v důsledku tlaků a tahů kuželu stlačuje a zřeďuje. Výsledkem těchto tlakových změn jsou zvukové vlny, které se pohybují vzduchem a naše uši je vnímají jako zvuk. 4. Výkon a účinnost: Hlasitost signálu, který byl zesílen a přiveden do reproduktoru, je významně ovlivněna jeho výkonem. Vyšší příkon způsobí, že kužel reproduktoru začne silněji vibrovat, čímž vzniknou hlasitější zvukové vlny. Na účinnost reproduktoru má vliv také jeho design a konstrukce. Větší elektrický výkon lze převést na zvukový výstup prostřednictvím účinnějších reproduktorů, čímž se zvýší výstupní hlasitost.
Závěrem lze říci, že hlasitý reproduktor je výsledkem kombinace zesílení, interakce kmitací cívky a magnetu, pohybu kuželu reproduktoru a síly a účinnosti reproduktoru.