Zvučnici

Podela

Konstrukcija

Princip rada

Karakteristike

Namena zvučnika

Elektro-akustički pretvarač pretvara električnu energiju u akustičnu

električne signale pretvara u zvučne talase

Pretvaranje u dve faze 1. električna energija u mehaničku

2. mehanička energija u akustičku

obrnut redosled od mikrofona

posrednik je mehanička membrana

Norme za kvalitetnu

reprodukciju zvuka

Prevodi električni signal u

vibracije membrane i na kraju

stvara zvučne talase

Reprodukovani zvuk treba da bude što vernija kopija orginala (bez izobličenja)

ne sme unositi nove komponente

(kolorisati) s frekvencijama koje ne postoje u električnoj pobudi

Podela zvučnika

Električna

Kako pretvara napon

(električne oscilacije)

u vibracije membrane:

1. Elektromagnetni

2. Piezoelektrični

(kristalni)

3. Elektrostatički

(kondenzatorski)

4. Elektrodinamički

Akustička

Način sprege membrane sa

sredinom u koju zvučnik zrači,

zavisi od:

karakteristika zvučnika

načina ugrađivanja u kućište

1. Zvučnici sa direktnim

zračenjem

2. Zvučnici sa levkom

3. Zvučničke grupe

Kondenzatorski i kristalni

zvučnici

Elektrostatički zvučnik

Kondenzatorski zvučnik

veliki pločasti kondenzator

Izvanredna mehanička

svojstva

tanak, veoma skup

Piezoelektrični zvučnik

Kristal pod naponom vibrira

inverzni piezoelektrični efekat

Male dimenzije

Loš pretvarač

Primene

visokotonci

slušalice

Zvučnici

Konstrukcija i princip rada

elektrodinamičkog

zvučnika

Konstrukcija

elektrodinamičkog zvučnika

1-

2-

-3

-3

4-

5-

8-

-7

-9 6-

Delovi

dinamičkog

zvučnika

1. Elastični podmetač po obodu korpe

2. Elastični rub membrane (vešanje)

3. Centrator (spider – pauk)

4. Kalem (pokretni kalem)

5. Provodnici (elastični)

6. Otvor za izjednačavanje pritiska

7. Membrana (sa zaštitnom kupolom)

8. Magnetni sklop (jezgro i polne ploče)

9. Korpa (činija)

2

7 7

8

4

Oblici membrane zvučnika

Poprečni presek:

(a) Konusni i

(b) levkasti

(eksponencijalni)

Kalotne membrane:

(a) konveksna,

(b) konkavna

Magnetni sklop zvučnika

Zapremine magneta napravljenih od:

Alnico V materijala, Ferita i Samarijum kobalta

se odnose kao 3,5 : 5,8 : 1 = Ah : 5Ah/3 : 2Ah/7

(za iste uslove u vazdušnom procepu)

Prednosti

elektrodinamičkog zvučnika

Konstrukcija elektrodinamičkog zvučnika omogućava vrlo velike pomeraje kretnog sistema

pri čemu se postižu velike snage zračenja

Kod ostalih tipova pretvarača ovo nije slučaj npr. elektromagnetni ili elektrostatički

jer kod njih veliki pomeraji dovode do neprihvatljivih vrednosti izobličenja

Dobra reprodukcija u celom audio opsegu mala izobličenja i bolji stepen iskorišćenja od drugih

razne veličine i snage – nekoliko cm do više desetina cm

Njegova primena u praksi višestruko prevazilazi sve ostale tipove zvučnika zajedno

IlBF

UvlB

Elektrodinamički zvučnik

Isti princip (obrnut smer) kao

kod elektrodinamičkog mikrofona

Sila na provodnik u magnetnom polju

pomera membranu brzinom v u pravcu ose zvučnika

smer (napred-nazad) se menja sa naizmeničnom strujom I

veća sila povećanjem magnetne indukcije B

duža žica (veće l) bi imala veći otpor R manja I i manja F

deblja žica (manji otpor R) bi razmakla polove magneta manja B

stalni magneti se prave od specijalnih legura (što veće B)

R

UI

Zvučnici

Elektroakustičke karakteristike

elektrodinamičkog zvučnika

Elektroakustičke

karakteristike zvučnika

1. Faktor pretvaranja (odziv ili reprodukcija)

2. Efikasnost

3. Frekvencijska karakteristika

4. Karakteristika usmerenosti (direktivnosti)

5. Nazivna (nominalna) snaga

6. Stepen iskorišćenja

7. Izobličenja

8. Impedansa

1. Faktor pretvaranja

Reprodukcija (odziv)

Sposobnost zvučnika da

napon U pretvori u p

Na zvučnik se dovede

napon U na 1 kHz

meri se zvučni pritisak p

na 1 m u smeru ose

Indeks pretvaranja

referenca za dB je

zamišljeni zvučnik 1V-1Pa

pokazuje koliko je zvučnik

dobar pretvarač

U

pT Up ,

U

pdBG Up log20][,

2. Efikasnost zvučnika

Slično kao i odziv

umesto napona

posmatra se

električna snaga

Meri se zvučni pritisak

na 1m (na 1kHz)

Meri se u gluvoj sobi

predviđen je samo

direktni zvučni talas

U praksi se daje u dB

nivo zvuka na 1m

pri pobudi od 1W, npr:

Sensitivity: 97dB (1W,1m)

SPL: 111dB (1W,1m)

e

mPp

P

pT

e

1,

mrmePp ppPTe

1,

min

2

Z

UPe

ZU

pG m

Pp e 2

1, log20

Koristi se za proračun ozvučenja u

otvorenom prostoru na rastojanju r

3. Frekvencijska karakteristika

Nivo odziva na pojedinim frekvencijama

Vrednosti su normalizovane na vrednost

odziva na 1kHz (referentna vrednost 0dB)

Pokazuje:

kolebanja odziva zvučnika u odnosu na

referentnu vrednost na 1kHz

širinu radnog područja zvučnika (-3dB)

Oscilovanje membrane

Na niskim frekvencijama

f < fkrut

Treba da osciluje cela

površina membrane

treba da bude kruta

Ispod frekvencije fkrut

svi delovi membrane se

pomeraju u istom smeru

(u datom trenutku)

membrana stvarno deluje

kao kruti klip

Na višim frekvencijama

f > fkrut

Osciluju pojedini segmenti

treba da bude elastična

2

aad

dd

krutaa

cf

9,54

2

Teško je napraviti membranu

koja produkuje sve frekvencije

sa istim kvalitetom.

2a [cm] 40 15 5 2

fkrut[Hz] 275 733 2.200 5.500

Zvučni sistem

Drajver niskih frekvencija (Woofer) NF opseg od 20 Hz do 500 Hz

prečnik od 15 do 40 cm

najveće kućište

Drajveri srednjih frekvencija (Midrange) SF opseg od 200 Hz do 4 kHz

prečnik od 5 do 15 cm

kućište srednje veličine

Drajveri visokih frekvencija (Tweeter) VF opseg od 2 kHz do 20 kHz

prečnik oko 2 cm

najmanje kućište

Uloga skretnica

Optimizacija performansi drajvera

Obezbeđuje raspodelu signala po frekventnim

opsezima unutar zvučnika

tri frekventna opsega zvuče kompaktno

zbirna frekvencijska karakteristika je ravna

Skretnica 12 db/oct

4. Karakteristika direktivnosti

(usmerenosti zračenja)

Definiše se kao i kod mikrofona

prostorna karakteristika

Svi zvučnici su neusmereni na niskim frekvencijama

svejedno je gde su i kako su okrenuti basovi

dok su dimenzije manje od talasne dužine (npr. 100=3,5m)

Na višim frekvencijama sužava se ugao zračenja

zračenje postaje usmerenije (linije istog zvučnog pritiska)

najveće zračenje je u pravcu normalnom na membranu

referentna vrednost za zračenje u ostalim pravcima

Direktivnost zavisi od frekvencije i dimenzija

0T

T

5. Nazivna (nominalna) snaga

Električna snaga koju zvučnik može da izdrži dva sata

a da pri tom trajno ne promeni akustičke, mehaničke ili

električne karakteristike za više od 10%

(Power handling capacity-rated power)

Snaga se izračunava kao količnik iz

kvadrata efektivne vrednosti napona

na priključcima zvučnika i impedanse Z

merni signal je ružičasti šum, sa vršnim faktorom od 6 dB filtriran

filtrom drugog reda (nagib 12 dB/okt) u opsegu jedne dekade,

počev od donje granične frekvencije zvučnika

prilikom merenja zvučnik je u slobodnom prostoru montiran tako

da je pravac kretanja membrane u horizontalnoj ravni

Z

UP

eff

e

2

Još neke definicije snage

Snaga kontinualnog programa predstavlja sposobnost zvučnika da sigurno reprodukuje normalni muzički ili

govorni signal (Continuous Program Power)

ova snaga se definiše kao dva puta (3 dB) veća od nominalne snage zvučnika određene po prethodnom postupku

Vršna snaga je četiri puta (6 dB) veća od nominalne snage

Snaga ograničena termički Pe(max)

Snaga ograničena maksimalnim pomerajem kretnog sistema Per

U projektovanju ozvučenja ne treba ići na max snagu najbolje radi pri opterećenju 30-50% od max snage

kvalitetnija ozvučenja idu na manju snagu

6. Stepen iskorišćenja

Odnos dobijene akustičke

i uložene električne snage

koristi se u proračunu

potrebne električne snage

(napajanja)

važno pri ozvučavanju

zatvorenog prostora

bitan nivo zvuka

(akustička snaga)

nebitni odziv u smeru ose i

karakteristika usmerenosti

zračenja

Zavisi od načina

ugradnje zvučnika

Direktni emiter

svega 1-3%

neefikasan pretvarač

Eksponencijalni levak

smanjuje ugao zračenja

povećava stepen

iskorišćenja i do 50%

%100e

a

P

P

Eksponencijalni levak

Levak smanjuje

prostorni ugao zračenja

kao što čovek stavi šake oko usta kad se dovikuje

Pomoćno akustičko sredstvo

poboljšava stepen korisnog dejstva

Primena

u mornarici

na stadionima

na mitinzima

2r

PJ

z

ar

%100e

a

P

P

7. Izobličenja

Zvučni signal nije verna slika električnog

radi se o harmonijskim izobličenjima

mere se drugi i treći harmonik

Nije važna apsolutna vrednost pojedinih harmonika

meri se razlika u nivou između osnovnog i

pojedinih viših harmonika

razlici od 20dB odgovara izobličenje od 10%

razlici od 40dB odgovara izobličenje od 1%

2

1

2

2

U

U

THD i

i

Uzroci izobličenja

Vezuju se za električnu snagu Pe

naglo se uvećavaju kada se zvučnik preoptereti

kalem izlazi iz homogenog magnetnog polja

pri suviše velikoj pobudi (velike amplitude kretanja)

Membrana nije centrirana savršeno

treba da osciluje paralelno celom površinom

Doplerov efekat na površini membrane

na NF osciluje cela

na VF proosciluju delovi

membrane

dd

krutaa

cff

9,54

2

Visine procepa i kalema

a) Stepen iskorišćenja najveći,

linearnost mala

b) Mala masa kretnog sistema,

mali proizvod B·l,

veoma dobra linearnost

magnetnog polja

c) Veliki pomeraj membrane,

veća masa i

veća otpornost kalema,

manja efikasnost,

nesimetrično magnetno polje

Deformacije membrane

pri radu

(a) Simetrične i

(b) Nesimetrične

rezonanse konusne

membrane

“Lomljenje” membrane

na VF

dd

krutaa

cff

9,54

2

8. Impedansa

Podatak za pravilno priključenje na pojačavač

daje ga proizvođač, može se izmeriti

Niskoomski 4-8 (do 16)

Visokoomski 600-800 (npr. u TV)

Zavisi od žice u namotajima

ta impedansa sadrži otpornost Re i induktivnost Le

zavisi od konstrukcije

i frekvencije eee LjRZ

Komponente impedanse

Električna impedansa (kalem) odnos električnog napona U i struje I u kalemu

sadrži otpornost žice Re i induktivnost kalema Le (kalem nema kapacitivnu komponentu)

dolazi do izražaja na VF

Mehanička impedansa (membrana) odnos mehaničke sile F i brzine v membrane

zavisi od mase membrane m i elastičnosti vešanja Cm i Rm

opterećuje zvučnik na NF

u nju je preslikana i akustička impedansa sa ekvivalentnim akustičkim parametrima

eee LjRI

UZ

m

mmCj

mjRv

FZ

1

a

aaaCj

mjRZ

1

Kako mehanička impedansa

opterećuje ekvivalentnu električnu

Radni opseg se bira tamo gde je ravna k-ka

rezonantna frekvencija

zavisi od svih delova impedanse

dominantno od mase membrane m i meh. elastičnosti

Sila koja pokreće membranu

Napon na krajevima kalema

koji se kreće u magnetnom polju

Mehanička impedansa se preslikava

recipročno u električnu

vlBU

IlBF

m

eZ

lB

v

F

lB

lB

F

vlB

I

UZ

22 )()(

m

rezCm

f

2

1

Impedanse neugrađenog

elektrodinamičkog zvučnika

Daje se: nominalna i minimalna vrednost impedanse

i otprnost kalema zvučnika

frez

min

2

Z

UP

eff

e

Frekvencijska zavisnost

ukupne impedanse

Impedansu čini električna Ze i u nju preslikana

mehanička impedansa Zm (obuhvata i akustičku Za)

Na DC sve se svodi na Re kalema (deklarisanih 4)

Ispod mehaničke rezonanse dominira Cm

kapacitivno Zm opterećuje Ze kao induktivno (raste sa f )

Na mehaničkoj rezonansi Zm je minimalno

minimum Zm znači maksimum Ze

Iznad mehaničke rezonanse dominira masa m

induktivno Zm opterećuje Ze kao kapacitivno (opada sa f )

Iznad frekvencija gde dominira Zm je radni opseg

Na visokim frekvencijama dominira Le kalema

Zračenje membrane

Kada membrana zrači u slobodan prostor

zrači kao akustički dipol

neželjene pozitivne i negativne superpozicije

zavise od talasne dužine i udaljenosti mikrofona

Suzbija se ugradnjom membrane

ugradnja u (veliku) pregradu (npr. zid)

potrebna površina više m2

ugradnja u otvorenu kutiju

potrebna zapremina više m3

ugradnja u zatvorenu kutiju

razdvaja zračenje dve strane

Ugradnja membrane

u zvučnu kutiju

Zvučna kutija objedinjuje sve elemente zvučnika

presudna za kvalitet reprodukcije zvuka

Zračenje u kutiji apsorbuje se apsorpcionim materijalom

smanjuje problem unutrašnjih rezonansi

Krutost sabijanja zvuka (Ca) smanjuje elastičnost vešanja membrane (Cm)

povećava rezonantnu frekvenciju

povećanje zapremine kutije smanjuje problem

Suženje radnog opsega zbog

ugradnje membrane u kutiju

Akustička elastičnost kutije Ca

(krutost sabijanja zvuka) menja karakter impedanse zračenja

pojavljuje se Ca na red sa Cm – snižava Cekv

povećava mehaničku rezonansu puta

sužava radni opseg u pravcu niskih frekvencija

to se kompenzuje sa tzv. bas-refleks otvorom

eqeq

rezCL

f

2

1

2

Bas-refleks

U eq. el. šemi se ak. masa otvora ma javlja u

paraleli sa akustičkom impedansom (Ca i Zaz)

VF ne prolaze kroz

nema promena na VF zbog otvora

na NF reaktansa otvora kratko vezuje eliminiše uticaj ugradnje u kutiju (Ca)

kroz otvor korisna superpozicija bas tonova

otvor može biti i sa strane i kao lavirint

Proširuje se radni opseg na NF

am

amaC

1

Frekvencijeke karakteristike

zračećih elemenata

Frekvencijeke karakteristike zračećih elemenata

tipičnog bas refleks zvučničkog sistema:

a) bas-refleks kanal

b) membrana

c) kompletan sistem

Zvučnici

Zvučnički sistemi sa

direktnim zračenjem

Zvučnički sistemi sa

direktnim zračenjem

Membrana i drugi zračeći elementi

(bas-refleks kanal, pasivni radijator itd.)

prenose akustičku energiju direktno u prostor

bez bilo kakvih prilagođivača akustičke impedanse

Zvučnički sistemi

Zvučnička kombiacija

(ili zvučnički sistem)

Zvučnik zajedno sa

elementom u koji je

ugrađen radi poboljšanja

karakteristika zračenja

ploča

kutija

levak

Zvučničke grupe

Složeniji zvučnički sistemi

U svome sastavu imaju

više zvučnika i

određene elektronske

sklopove kao što su:

skretnice

oslabljivači i korektori

zaštitna kola itd.

Zvučnički sistemi sa

direktnim zračenjem

Da bi se rešio problem neželjenih super-

poniranja zvučnih talasa nastalih

na suprotnim stranama membrane,

zvučnike ugrađujemo u velike pregrade

(npr. plafon ili zid), ili u zvučne kutije.

1. Kompresione kutije (zatvorene)

2. Bas-refleks kutije

3. Sa spregnutim

komorama

4. Lavirint kutije

5. Pasivni radijator

6. Izobarična kutija

Tipovi zvučnih kutija

4

Najstarije i najjednostavnije za izradu

Drajver na jednoj strani hermetički zatvorene kutije

Unutrašnjost obložena materijalom za apsorpciju zvuka

prigušuje rezonanse u prostiranju VF zvuka u kutiji

vata, staklena vuna, sunđer

Kompresione

zvučne kutije

Uticaj veličine zatvorene kutije

na donju graničnu frekvenciju

Problemi kompres. kutija

vazduh u kutiji otežava

oscilovanje membrane

smanjuje elastičnost membrane

povećava mehaničku rezonancu

sužava radni opseg na NF

smanjuje stepen iskorišćenja

Povećanje zapremine

povećava stišljivost vazduha

veća elastičnost membrane

bolja reprodukcija NF

veći stepen iskorišćenja

Bas-refleks

zvučne kutije

Iskorišćavaju i zvuk

emitovan sa zadnje

strane drajvera

Imaju otvor

sa ili bez dodatne cevi

proračunati dužinu

da se ne ponište

zračenja

Uticaj otvora

na VF ne kvari ništa

na NF eliminiše uticaj

zapremine kutije

Mehanička rezonansa

elastičnost vazduha u kutiji

masa vazduha u cevi

aa

mehCm

f

2

1

am

aa Cm 1 :NF

aa Cm 1 :VF

Poređenje sistema

sa bas-refleks i zatvorenom kutijom

Sa zatvorenom kutijom

Jednostavniji

za proračun

za izvedbu

Bolja tranzijentna

karakteristiku

Prenosna funkcija 2. reda

brzina porasta

na NF je 12 dB/oct

Sa bas-refleks kutijom

Veći stepen iskorišćenja (za 3,9/2 ili 2,9 dB)

pri istoj zapremini kutije i donjoj graničnoj frekvenciji

Manja kutija

za isti stepen iskorišćenja i donju graničnu frekvenciju

Nižu donju graničnu frekvenciju

za istu veličinu kutije i stepen iskorišćenja sistema

Veća akustička snagu ograni-čena pomerajem (za 5,5 dB)

Prenosne funkcije su 4. reda

brzina porasta na NF je 24 dB/oct

Zvučna kutija sa

spregnutim komorama

Zvučnik (drajver) služi kao

sprega između dve komore

zrači iz zadnje u prednju komoru

Prednja komora sa bas-refleks otvorom

određuje gornju graničnu frekvenciju

Zadnja komora je obično kompresiona

određuje donju graničnu frekvenciju

može da ima bas-refleks otvor ka spolja

ili ka prednjoj komori

česta primena za automobile

Komplikovana za proračun i izradu

kvalitetan zvuk sa jeftinijim drajverima frekv. k-ka 6. reda (36 dB/okt)

frekv. k-ka 4. reda (24 dB/okt)

frekv. k-ka 4. reda (24 dB/okt)

Još jedna varijanta bas-refleks kutije umesto cevi koristi se i niz pregrada

veštački povećana dubina kutije

Radi na principu tzv. talasovoda (sabira izlaze u fazi) umanjuje probleme rezonantnih učestanosti

pegla karakteristiku usmerenosti (daje čist, neobojen zvuk)

Komplikovanije za izradu

Za pravilno konstruisanje važan izbor drajvera

gustina i vrsta materijala koji popunjava talasovod

Lavirint (Transmission Line)

zvučne kutije

Sistemi sa

pasivnim radijatorom

Bas-refleks sistemi su ekonomičniji

Pasivni radijator je kompaktniji

mogu se fizički realizovati u

mnogim slučajevima kada bas

-refleks sistemi ne mogu:

sistemi male zapremine kutije i

niske donje granične frekvencije

ako treba velika akustička snaga

manje osetljivi na subsonične

frekvencije od bas-refleksa

Izobarična zvučna kutija

Prilično specijalizovan tip

Postoje dva načina izgradnje: A i B

Radi po principu sinhronog pokretanja dve

membrane koje se sada ponašaju kao jedna

Membrane "pomažu" jedna drugoj i stvarno se

ponašaju kao jedan veliki drajver

Manje dimenzije kutije

Mana: mid-bass

Rezime izgradnje zvučnih kutija

Spolja čvrste stranice

medijapan, iverica, šter- ili panel-ploča, koža, plastika

metal samo za spoljnja ojačanja (npr. ćoškovi)

sklapanje pomoću lepka i šrafova

Iznutra se tapacira

oblaže apsorpcionim materijalima

staklena vuna, vata, specijalni sunđeri i tekstil

postaviti na rešetku od letvica 1 cm od stranica kutije

Hermetičko zatvaranje pomoću gita i silikona

prilikom sušenja da ne oštete membranu i vešanje

Zvučnici

Zvučnici sa levkom

Zvučnik sa

eksponencijalnim levkom

Presek zvučnika sa

eksp. levkom: sl. а)

levak sam po sebi ne

dodaje zvuku snagu

poboljšava koeficijent

korisnog dejstva

Za reprodukciju NF

treba veća membana

dužina valjka postaje

prevelika pa se on

savija 1 ili 2 puta (б, в)

Zvučnik sa savijenim

levkom je na sl. г)

Ozvučavanje otvorenog

prostora zvučnikom sa levkom

Zvučnik sa levkom za ozvučavanje otvorenih

prostora (parkovi, šetališta, sportski tereni)

na vrhu je horiznotalno montiran zvučnik

za niske i srednje učestanosti (1)

pomoću dva levka (2,3) ostvareno

je zračenje u svim pravcima

u horizontalnoj ravni

nekoliko zvučnika za reprodukciju

tonova visokih učestanosti

montirano je u donjem delu (4)

Zvučnici

Drajveri i skretnice

Dubokotonac

(woofer drajver)

Ima dosta veliko kućište

Osobine:

srednja osetljivost

membrana

ravna i konusno oblikovana

velikog prečnika

od aluminijuma

Visokotonac

(tweeter drajver)

Ima malo kućište

Vrste

kalotni

trakasti

klasični

Montiranje

ne moraju biti ugrađeni

ni u kakvu kutiju

Srednjetonac

(midrange drajver)

Ima kućište srednje veličine

Vrste

klasični

podseća na woofer

imaju komoru

membrana se može videti i sa zadnje strane

kalotni

četvrtasti ili okrugli

ima poluloptasto ispupčenje

zatvoren sa zadnje strane

gde se nalazi magnet

Širokopojasni

(full-range drajver)

Osobine

sam reprodukuje veći deo audio opsega

nema potrebe za skretnicom

ugrađuju se u „lavirint“ kutije

Kombinuje se sa wooferom

Drajveri mogu biti oštećeni jakim

audio signalima iz drugih opsega

između drajvera i pojačala postavljamo

frekvencijsku skretnicu

Na odgovarajuće drajvere se propuštaju

audio signali određenih opsega učestanosti

pasivni zvučni NF i/ili VF filtri

Elektronski sklop sačinjen od:

otpornika

kalema

kondenzatora

(Frekvencijske)

skretnice

Skretnica prvog reda

CjLjRZ

1

Zvučnici

Zvučničke grupe

i zvučni stubovi

Zvučničke grupe

Dva ili više identičnih zvučnika

pravilno raspoređenih

na što manjim međusobnim rastojanjima

Koeficijent iskorišćenja

Snaga zračenja grupe

znatno pojačano zračenje na NF, ali ne i na VF

N

PN

PN

NP

NPN

e

aa

2

e

)(

Zvučni stub

Više zvučnika u vertikalnom nizu (prilagođenih po fazi)

znatno veća snaga (nešto veća potrošnja)

Potrebni za ozvučavanje velikog (otvorenog) prostora

zvučna energija usmerena ka slušaocima

Opadanje nivoa zvuka sa

udaljavanjem od izvora

Zvučnik

Tačkasti izvor

intenzitet opada sa

kvadratom rastojanja

Zvučni stub

Niz izvora

sporije

opada sa

rastojanjem

Usmerenost

zvučnih stubova

Horizontalna komponenta

(auditorijum)

standardnog oblika

Vertikalna komponenta

sužen ugao zračenja

manje nekorisnog zračenja

(gore i dole)

Usmjerenost raste sa

porastom frekvencije

Minimalno zračenje sa strane

dobro mesto za mikrofone

(izbegava se mikrofonija)

Potrebno planirati ugao

Prav linijski izvor

Lučni linijski izvor

„J“ linijski izvor

Progresivni (spiralni)

linijski izvor

1nn

Ugao između dva susedna

elementa menja se za iznos

definisan izazom:

Zakretanjem zvučnika

u odnosu na druge za

mali ugao može se

smanjiti prevelika

usmerenost na višim

frekvenijama.

Zvučničke grupe:

Linijski izvori (prav, lučni, J)

JBL VT4889

Zvučničke grupe

Linijski izvori - primeri

Detalji

ispod

maske

Zvučničke grupe

Linijski izvori - primeri

Renkus-Heinz

PN102/LA

PNX102/LA

Zvučničke grupe

Linijski izvori - primeri

Meyer Sound MIL O

Tipična postavka reka sa pojača-

vačima snage za 16+8 sistem

(8 zvučnika plus 4 subwoofera)

Line array

sistemi

Složena forma

zvučničkih sistema

postavljenih duž

zakrivljene linije

Koriste posebne procesore

mogu se donekle kontrolisati oblici usmerenosti sistema,

bez fizičkih

intervencija

Zvučnici

Audio monitori

Studijski monitori

Specijalni zvučnici za studijsku produkciju muzike

Nije cilj da zvuče lepo, nego čisto i precizno za razliku od Hi-Fi zvučnika koji "boje" zvuk tako što u

odgovarajućoj meri dodaju niske i visoke tonove

Specifično konstruisani da prikazuju zvuk što tačnije baš onako kako je zvuk snimljen (krucijalno u audio

produkciji)

Obezbeđuju jasniji stereo zvuk čak ni slušalice u nekim momentima ne mogu to da postignu

Omogućuje da se primete i najsitnije nepravilnosti kako bi ih uklonili u produkciji

Omogućuju da se kreira zadovoljavajući zvuk na najširem spektru sistema za reproduciju zvuka

pored kvalitetnih monitora u studiju imaju i skromnije monitore

Monitorski zvučnici

Najkvalitetniji u gami zvučnika slušalac je uvek u pravcu ose

gde se traži maksimalan kvalitet

to je drugačiji zahtev od zvučnika za ozvučenje

isti (elektrodinamički) princip rada, ali kvalitetniji materijali (npr. membrana od kevlara karbonskih vlakana)

kutije obino sa dva zvučnika (visokotonac i niskotonac)

Npr. Equqtor Q-Series ima VF centriran sa NF bolja stereo slika

Koriste se i skromniji zvučnici monitoring produkcije za kućne uslove slušanja

koriste se i mali zvučnici suženog fr. opsega

monitoring audio snimaka za RTV difuziju Equator Q-Series

Postavka monitora u studiju

Jednakostranični trougao (u visini ušiju)

Odgovarajući odnos veličina sobe / prečnik membrane

Akustična obrada sobe (minimizovati refleksije)

Audio monitori za izvođače

Primene van studija

koriste iz izvođači u nastupima uživo

da jasno čuje sebe i ostatak benda

posebno su korisni kada se pored električnih

instrumenata korise akustični

Zvučnici

usmereni prema izvođaču

kome su namenjeni

Slušalice

koriste ih pevači koji se kreću po sceni

Monitoring sistemi za izvođače

Proizvođači studijskih

monitora

Behringer

KRK

JBL

ADAM

Equator

YAMAHA

M-AUDIO

KRK Rokit 8

Behringer

Truth B1031A JBL 4307

STUDOMONITOR

Za izbor je važno:

• za koju vrstu muzike

• NF i VF reprodukcija

• u kakvoj prostoriji će se

koristiti i kako postaviti

Zvučnici

PC zvučnici i drugi

Zvučnici za kompjuter

Computer Speakers ili Multimedia Speakers imaju pojačalo integrisano unutar zvučnika

mogu se direktno spojiti na priključak zvučne kartice

PC speaker mali zvučnik unutar kućišta kompjutera

spojen je na matičnu ploču

naziva se još i PC beeper ispušta samo jedan ton (beep)

služi za upozorenja PC sistema

Princip rada vibrirajuća membrana i

magnet u zvučniku

zvučna kartica u kompjuteru

Vrste zvučnika

Stoni i podni zvučnici

Zvučnici koji se ugrađuju u plafon

Zvučnički sistemi (2.1, 5.1, 7.1)

Bežični zvučnici

USB zvučnici

Razni

zvučnici

Višekanalni formati

reprodukcije zvuka

Stereofonija i okružujući zvuk

Koncept stereofonije

Slušajući sa oba uha čovek:

određuje pravac i smer gde se nalazi izvor zvuka

na osnovu razlika u jačini i fazi zvuka u oba uha

Grčki: stereo = prostor, fon = zvuk

Stereofonska reprodukcija dočarava prostornu sliku

snimanje, prenos i reprodukcija u stereo tehnici

Razlikuje se intenzitet zvuka iz levog (L) i desnog (D) kanala

L zvučnik emituje jače zvuke iz izvora koji su bili bliže L mikrofonu

zvuci iz izvora na sredini reprodukuju se istim intenzitetom

slušalac čuje imaginarni izvor između L i D zvučnika (iluzija)

Mono tehnika reprodukcije

Ne čuje se razlika u

položaju izvora zvuka

svi zvuci dolaze iz

jedne tačke

Zvuk se razlikuje po:

visini

boji i

intenzitetu

AB sistem

stereofonskog snimanja

Dva ista mikrofona na

rastojanju 1,5 - 2 m

karakteristike usmerenosti:

kružne ili (jednako) usmerene

Zvuci iz jednog izvora stižu

različito do 2 mikrofona

razlika u intenzitetu snimka na

2 kanala daje prostornu sliku

Mana

ako je razlika vremena velika

gubi se osećaj prostornosti

XY sistem

stereofonskog snimanja

Prevazilazi problem vremenskih razlika AB sistema

Mikrofonske kapisle smeštene u isto kućište

jedna iznad druge – koincidentni stereo mikrofon

iste usmerene karakteristike (u obliku osmice ili bubrega)

međusobno pod uglom 900

MS sistem

stereofonskog snimanja

Sastoji se od dva mikrofona sa različitim karakteristikama usmerenosti jedan mikrofon (M) ima kružnu k-ku

snima L+D kanal (mono)

drugi mikrofon (S) ima osmičastu karakteristiku snima L-D kanal

njihov zbir je 2L, a razlika 2D kanal

Reprodukcija stereo zvuka

Najizrazitiji stereoefekat b = (1-1,5) a

= 300-450

Zvučnike ne treba stavljati u same uglove bili bi preistaknuti basovi

Membrane da budu u fazi provera pomoću baterije

membrane se pomere na istu stranu

ako nije izvršeno faziranje

gubi se u NF opsegu

Zvučnici

Okružujući zvuk

(surround)

Pojava okružujućeg zvuka

Prvi pokušaji sedamdesetih godina XX veka

Pojava kvadrofonije: četiri stereofonska kanala zvučnici raspoređeni u temenima kvadrata

slušalac u centru kvadrata

Potrebe filma i TV reprodukcija slike sa

prostornim dimenzijama zvuka

Signali surround kanala prenose se sa suženim frekvencijskim opsegom (20-120 Hz) to nije prihvatljivo za glavne stereo kanale

subjektivno je prihvatljivo za signale koji nose samo informacije iz ambijenta

Višekanalni formati

reprodukcije zvuka

Komponente zvučne slike koje nose informaciju samo o

akustičkom ambijentu ne prenose se stereo sistemom

5.1 sistem

7.1 sistem

7.1 i 7.2 sistem

7.1 Raspored zvučnika 7.2 sistem za raspoređivanje

3-D zvuk

Slušalice

Konstrukcija

Karakteristike

Princip rada

Namena slušalica

Par malih zvučnika koji se nalazi blizu uha ili u samom ušnom kanalu

Pretvara elektr. u akust. energiju

isti principi kao i zvučnik

Razlike u obliku i konstrukciji

proizvodi daleko manju akustičku snagu

ozvučava nekoliko cm3 (ušna školjka i slušni kanal)

zvučnik ozvučava više desetina ili stotina m3 prostora

Razlika u slušanju sa zvučnika i slušalica

Da li je zvuk obojen prostorijom u kojoj slušamo?

Primene slušalica

Najšira u telefoniji

U održavanju radio veza

U RTV i pri snimanju zvuka

Studijska i live izvođenja

Za reprodukciju stereo muzike

Istorijat i usavršavanje

U želji da se zvučnici smanje

i sa ramena prebace na glavu

Nathaniel Baldwin počeo je da

proizvodi prve slušalice za

američku mornaricu

prototip iz 1910. (opasne)

Neki od ranijih

pokušaja:

Neki od prvih modela na tržištu

Bayerdynamic DT48 iz 1937.

prve dinamičke slušalice

AKG slušalice iz 1949.

model 120

Prve stereo i

prve elektro-statičke slušalice

John C. Koss SP-3 iz 1958.

Prve stereo slušalice

Koss ESP-6 iz 1968.

Prve elektrostatičke slušalice

teške 1kg

Noviji modeli KOSS i AKG

slušalica

Ključni momenti za razvoj slušalica

1979: Sony-ev Walkman

1997: Slušalice oko vrata

2001: Apple-ov Ipod

- bele slušalice u ušima

2000: Bose: tihe slušalice

2008: Beats linija: s basom

Slušalice

danas

Podela slušalica prema obliku

Supra-aural

(naušne)

In-ear monitors

(uušne)

Telefonske

slušalice

Cirkumaural

(okoloušne)

Ear-buds

(bubice)

Headsets

Elektromagnetne slušalice

Primenjuje se i usavršava od 1878. g. (Bel)

Membrana je od savitljivog feromagnetnog materijala

na stalni magnet namotana žica (provodnik)

superpozicija magnetnog fluksa privlači membranu

Namotaji su od bakarne žice

niskoomske – desetine oma

visokoomske – kiloomi

Električna snaga desetak mW

Koeficijent efikasnosti oko 0,1%

Frekvencijski opseg 200-3,5kHz

zadovoljava potrebe za telefoniju

Kristalne slušalice

Minijaturni kristalni zvučnik

mala membrana

Pod dejstvom napona osciluje

bimorfna kristalna ćelija

oscilacije prenosi na membranu

Manja izobličenja od

elektromagnetnih slušalica

Impedansa je kapacitivnog

karaktera 10-20 k

ne provodi DC pa se vezuje

uz prigušnicu ili bar otpornik

Elektrostatičke slušalice

Na elektrode dolazi električni signal (el. polje)

U zavisnosti od polariteta

membrana se približava

jednoj ili drugoj elektrodi

Pomeraji membrane

izazivaju oscilovanje

čestica vazduha

koje prolazi kroz rešetke

stvarajući zvučni talas

Frekvencijski odziv > 20kHz

Slušalice sa balansiranim

jezgrom

Sastoje se od elastično prikačenog pokretnog magnetnog oklopa može da se kreće u

polju stalnog magneta

Kada struja teče kroz kalem namagnetisaće ga i naterati

da se kreće u neku od strana

Tako će i membrana oscilovati i generisati zvučni talas

Primena u proizvodnji slušnih aparata

Elektrodinamičke slušalice

Minijaturni elektrodinamički zvučnik

nepokretni stalni magnet (ferit)

pokretni kalem i

membrana (lagana, čvrsta)

Mekani jastučići na kućištu

izoluju od spoljne buke

Kvalitet reprodukcije

ne zaostaju za najboiljim zvučnicima

frekvencijski opseg 30Hz do 20kHz

reprodukcija basova se kvari ako jastučići ne naležu

Vrste konektora

2.5 mm mono (TS)

3.5 mm mono (TS)

3.5 mm stereo (TRS)

6.35 mm stereo (TRS)

Skraćenice:

T – Tip (vrh)

R – Ring (prsten)

S – Sleeve (rukav)

Dobre i loše strane slušalica

Dobre

Privatnost

pri razgovorima ili

slušanju muzike

Ne ometamo druge

osobe

Olakšava komunikaciju u

call centrima ili video

igrama

Handsfree itd.

Loše

Smrtni ishodi

u saobraćaju

Oštećenje ili

potpuni

gubitak

sluha

Primeri slušalica