Głośnik wysokotonowy bez tajemnic

Jest to kontynuacja naszego cyklu dotyczącego budowy głośników. Pisaliśmy już o roli obudowy, ale teraz zajmiemy się głośnikiem wysokotonowym. Musi on odtwarzać najwyższe pasmo akustyczne, czyli zakres częstotliwości pomiędzy 3000Hz a 20kHz. Jest to trudne zadanie. W tym zakresie ukrytych jest wiele muzycznych niuansów. Jeśli zostaną one poprawnie odtworzone, uśmiech pojawi się na twarzy. Jakie rozwiązania stosują producenci i jak to działa? Dowiedzmy się!

Głośnik wysokotonowy – funkcja

Głośnik wysokotonowy, jak już wcześniej wspomniano, odpowiada za odtwarzanie najwyższej częstotliwości akustycznej w muzyce. W tym trudnym technicznie zadaniu pomocne są nowoczesne rozwiązania technologiczne. Kluczowa jest konstrukcja i materiały, z których wykonany jest przetwornik. W zależności od jego pracy producent może uzyskać inne brzmienie. Ten aspekt doskonałości wymaga kilku podstawowych elementów. Jakich?

Idealny głośnik wysokotonowy

Nie jest to możliwe, ale zapomnijmy o prawach fizyki i przyjrzyjmy się cechom, które składają się na idealny głośnik wysokotonowy. Aby stworzyć taki układ, musi być spełnionych kilka czynników jednocześnie.

Bardzo wysoki stosunek sztywności do masy, czyli niemal zerowa masa membrany, o właściwościach zbliżonych do stali i tytanu

Głośnik wysokotonowy jest odizolowany od wszystkich innych przetworników i podczas pracy generuje silniejsze wibracje niż mały głośnik.

Dzięki takiej konstrukcji membrana może drgać we wszystkich częstotliwościach bez rezonansu. Sztuczne podbarwienia mogą być stosowane do kontroli wibracji i obniżenia jakości dźwięku.

Nie da się stworzyć konstrukcji całkowicie pozbawionej masy, sztywności i odizolowanej od reszty. Nowoczesna technologia musi walczyć z prawami fizyki, które rządzą się absolutnymi prawami. Możliwe jest wytworzenie naprawdę niesamowitego dźwięku dzięki wykorzystaniu właściwości materiałów i nowoczesnych technik projektowania. Co robi inżynier, aby osiągnąć szczyt możliwości technicznych?

Sprawdź także: Głośniki inteligentne – czy to dobry wybór?

Rodzaje przetworników

Konstrukcja głośnika jest kluczowym czynnikiem decydującym o jakości dźwięku. W zależności od rozwiązania wybranego przez producenta, możliwe jest uzyskanie równowagi pomiędzy czystym brzmieniem a przyjemną dla ucha płynnością.

Zanim przejdziemy do technicznych różnic pomiędzy poszczególnymi rozwiązaniami, przyjrzyjmy się najpierw rodzajom i przetwornikom, które występują w głośnikach. Dwa poniższe typy należą do najbardziej popularnych.

Kopułka – Jest to najpopularniejsze rozwiązanie w głośnikach w każdym przedziale cenowym. Kopułka to najpopularniejsze rozwiązanie dla głośników w każdym przedziale cenowym. Kopułka może być wykonana z różnych materiałów, co pozwala na uzyskanie szerokiego zakresu charakterystyki brzmienia, w tym gładkiego, muzykalnego grania lub precyzyjnego i rozdzielczego. Obudowa ta jest bardzo popularna wśród wszystkich producentów głośników, ponieważ jest łatwa w montażu.

Ribbon – Technologia ta jest o stopień wyższa od przetworników z kopułką, dlatego jest droższa i rzadziej spotykana. Konstrukcja przetwornika pozwala na uzyskanie bardzo precyzyjnego dźwięku z przestrzenną sceną. Jest to możliwe w głośnikach w cenie powyżej 10.000 zł ze względu na bardziej zaawansowany proces produkcji. Przetwornik ten może być dostrajany w celu uzyskania niesamowitych efektów.

Horn – Przetwornik tubowy to jedna z najbardziej wiekowych i specyficznych technologii w głośnikach wysokotonowych. Rozwiązanie to często polega na dodaniu do przedłużenia kopułki poprzez stworzenie obudowy z zakrzywioną ścianką. Taka konstrukcja tworzy z zewnątrz wygląd przypominający lejek. Wysokie częstotliwości są wzmacniane przez ten specyficzny kształt. Stosowane są nie tylko tuby z tradycyjnymi kopułkami, ale także tuby o specjalnych kształtach. Na rynku można znaleźć również głośniki z przetwornikami wstęgowymi lub piezoelektrycznymi, które wykorzystują mikrofon.

Można się zastanawiać, które rozwiązanie jest najlepsze dla końcowego efektu dźwiękowego, a także innych aspektów, takich jak żywotność przetwornika. Charakter brzmienia to kwestia osobistych preferencji. Przyjrzyjmy się więc różnicom pomiędzy poszczególnymi przetwornikami i temu, co wyróżnia hi-end od sprzętu z niższych przedziałów cenowych.

Specyfika wysokich tonów

Zanim przejdziemy do czynników, które wpływają na jakość górnych pasm, warto zwrócić uwagę na najważniejsze cechy dla wysokich częstotliwości. Na ich rozchodzenie się w przestrzeni mają wpływ ich właściwości fizyczne.

Dźwięki powyżej 3000Hz mają krótszą długość fali. W temperaturze pokojowej fale dźwiękowe przemieszczają się w powietrzu z prędkością 344 metrów na sekundę. Słuch ludzki jest wrażliwy na opóźnienia czasowe spowodowane przez źródło dźwięku. Fale dźwiękowe są krótsze i silniejsze niż sam dźwięk. Dzięki temu słuchacze mogą zlokalizować źródło dźwięku.

To dlatego głośniki umieszczone w obudowie i znajdujący się w niej głośnik wysokotonowy tworzą wyraźne zmiany w dźwięku. Wyższy zakres częstotliwości kryje w sobie wiele szczegółów, które mogą pozwolić na odkrycie nowych utworów, nawet tych dobrze znanych. Sprzęt musi być w stanie przenieść te różnice z dużą dokładnością.