Elektronika dla wszystkich 5 99 Samodzielne konstruowanie zespolow glosnikowych [PDF]

Zitiervorschau

(jeśli potrafisz).

S

amodzielne budowanie urzą− 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,

ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

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

69

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

70

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−

ELEKTRONIKA 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

ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

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.

71

Budowa, zasada działania i niektóre podstawowe parametry głośnika dynamicznego

N

a początku naszych rozważań 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−

72

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−

ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

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− *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)

ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

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. Andrzej Kisiel

73