Zkreslení reproduktorů

• Přidáno: 01.07.2006
• Autor: LuKyss - administrátor

Nelineární zkreslení přímovyzařujících reproduktorů je ovlivněno jednak nelinearitou poddajného uložení kmitacího systému, jednak proměnnou hodnotou Bl v závislosti na amplitudě výchylky membrány. K tomu může přistoupit i vliv deformace membrány při kmitání. Uvedené příčiny vedou jak ke vzniku harmonického zkreslení při buzení reproduktoru sinusovým signálem, tak ke vzniku intermodulačního zkreslení při reprodukci složených signálů.
Poddajné uložení kmitacího systému membrány musí být řešeno tak, aby výchylky membrány nepřesahovaly lineární část závislosti její výchylky na působící síle. Není-li splněna tato podmínka, vzniká zkreslení třetí harmonickou složkou (popř. i druhou, pokud závislost y = f (F) není symetrická okolo neutrální polohy kmitacího systému). Tato situace nastává při nesprávné (,,výškově" excentrické) montáži membrány reproduktoru, která se projeví na první pohled tak, že při zavedení stejnosměrného proudu do vinutí kmitací cívky vzniknou při různé jeho polaritě různě velké výchylky. Zkreslení tohoto typu se projevuje v oblasti nízkých kmitočtů, kdy je amplituda výchylky membrány velká.
Velikost nelineárního zkreslení v oblasti nízkých kmitočtů ovlivní i změna hodnoty Bl v závislosti na amplitudě výchylky membrány (kmitačka se vychyluje z mezery magnetického obvodu.)
Intermodulační zkreslení se projeví, přivede-li se na svorky reproduktoru signál o nízkém kmitočtu, který způsobí velkou amplitudu výchylky membrány a současně signál o středním anebo vysokém kmitočtu. Pokud kmitací cívka má tak velkou amplitudu, že se s výchylkou membrány markantně mění hodnota Bl, vznikne velmi rušivá amplitudová, modulace vyššího signálu.
Proto je nutno dbát na to, aby na vstup reproduktoru nebyly přiváděny signály o nižších kmitočtech, než je jeho dolní mezní kmitočet.
Zkreslení frekvenční modulací vyzařovaného signálu nastává, vyzařuje-li reproduktor současně signál o velmi nízkém a velmi vysokém kmitočtu.
Toto zkreslení u širokopásmových reproduktorů bývá veliké. Tak u reproduktoru ARE 567 (-Dá =0,13 m) při akustickém výkonu 20 mW, při kmitočtu 100 Hz vznikne za současného vyzařování signálu o kmitočtu 5 kHz, respektive 10 kHz zkreslení.

Ještě kritičtější je situace u hlubokotónových jednotek, kdy tento druh zkreslení lze zmenšit při daném průměru hlubokotónové jednotky jedině aplikací separátních vysokotónových jednotek.
U reproduktorů s kuželovou membránou vzniká u určitých kmitočtů tón nižšího kmitočtu, než je kmitočet budicího signálu. Nejvýznačněji se projevují parazitní signály o polovičním kmitočtu. Jejich vznik si lze vysvětlit takto:
Při pohybu dopředu je membrána namáhána na vzpěr. Za určitých okolností se membrána deformuje podle plných křivek. Při následujícím dopředném pohybu pak nastává deformace na opačnou stranu. Aby tato situace nastala, je nutné, aby rezonanční kmitočet membrány pro toto příčné kmitání byl právě poloviční, než je kmitočet budicí. Toto vysvětlení odpovídá nejjednoduššímu druhu deformace membrány. Ve skutečnosti vznikají subharmonické tóny i při jiných modech kmitání. Zmenšenou náchylnost ke vzniku subharmonických kmitů mají membrány nerozvinutelného tvaru a membrány eliptické. Přestože jsou složky subharmonických signálů ve srovnání se základním signálem velmi malé (obvykle do 1 %), jsou při buzení reproduktoru sinusovým signálem velmi dobře postřehnutelné.

Zákmitové zkreslení u přímovyzařujících reproduktorů vzniká v oblasti parciálních rezonančních kmitočtů membrány. Přestože bylo experimentálně prokázáno, že jeho vliv na konečný subjektivní vjem není rozhodující, je vhodné omezit je na minimum. Toho lze dosáhnout v oblasti středních a vysokých kmitočtů tím, že membrána a její vlnky jsou zhotoveny z materiálu o velkém vnitřním tlumeni (imaginární složka modulu pružnosti materiálu membrány i vlnek má být srovnatelná s hodnotou modulu pružnosti). Tlumení může být zvětšeno i povlakem tlumícího materiálu.

Související články

nahoru