W świecie hi-fi obowiązuje następujące prawo natury: bez przetwornika nie ma dźwięku. Z wyjątkiem znawców akustyki niewiele osób zna się na komponentach, które kryją się w głośniku. Poniżej wyjaśniamy, do czego dokładnie służą przetworniki dźwięku i jak one działają. W tym artykule poruszymy wiele technicznych kwestii, ale warto przeczytać go do końca.
Przetwornik przetwarza dźwięk… czy jakoś tak
To wyjaśnienie być może brzmi dość banalnie, ale na sam początek wystarczy. Rzeczywiście chodzi tutaj o przetwarzanie, jednakże decydującym czynnikiem jest to, co jest przetwarzane. Przetworniki dźwięku, które są wbudowane w głośnikach i słuchawkach, mają za zadanie wyczarować fale dźwiękowe z sygnałów elektrycznych. Są one używane wszędzie tam, gdzie nagrana muzyka ma być odtwarzana i to niezależnie od rodzaju nośnika danych. Dotyczy to zarówno danych cyfrowych, jak i informacji analogowych zapisanych w rowkach płyty winylowej.
Przetworniki są także stosowane wtedy, gdy fale dźwiękowe obierają odwrotną drogę, a mianowicie podczas nagrywania. W przypadku mikrofonów mamy również do czynienia z przetwornikami. Przekształcają one fale dźwiękowe w sygnały elektryczne.
Jak działa przetwornik dźwięku?
Zintegrowany w głośniku przetwornik dźwięku tworzy fale dźwiękowe z energii elektrycznej. Innymi słowami, jedna forma energii jest przekształcana w inną formę energii: od prądu elektrycznego po falowe zmiany w ciśnieniu powietrza (dźwięk). W tym celu membrana głośnika – widoczna część przetwornika – jest wprawiana w drgania o określonym wychyleniu i częstotliwości
Membrana w głośnikach i słuchawkach jest z reguły połączona z ruchomą cewką. Przepływający prąd zmienny wprowadza cewkę w drgania. Prąd zmienny pochodzi z przetwornika, który zamienia sygnały audio w impulsy elektryczne. W zależności od nośnika pamięci tę pracę wykonuje inny rodzaj przetwornika: w przypadku cyfrowych nośników odtwarzania jest to przetwornik D/A (D/A = digital to analogue), a w przypadku płyt winylowych, czyli analogowych informacji dźwiękowych, adapter dźwięku.
Wysokiej klasy systemy kina domowego
ULTIMA 20 CONCEPT Surround "5.1-Set"
2999,00 zł
ULTIMA 40 Surround + Yamaha RX-V6A "5.1-Set"
5599,00 złPrzetwornik w akcji
Nie potrafisz sobie wyobrazić, jak działa przetwornik? Spróbujemy Ci to wyjaśnić na przykładzie koncertu:
Gdy na scenie artysta śpiewa do mikrofonu, fale dźwiękowe trafiają na membranę, która jest zintegrowana w mikrofonie jako element przetwornika. Membrana zaczyna drgać, a fale dźwiękowe zostaną przekształcone w sygnały elektryczne, które są przesyłane za pomocą kabla lub bezprzewodowo do konsoli mikserskiej , gdzie są przetwarzane i miksowane. „Gotowe” sygnały są wysyłane do dużych kolumn systemu Line Array. Ich membrany – napędzane przez prąd zmienny – zaczynają drgać i dzięki temu powstają fale dźwiękowe.
Różne rodzaje przetworników
To, co w naszym opisie określiliśmy jako „drgające membrany”, w praktyce może być zupełnie inaczej realizowane. Poniżej przedstawiamy najważniejsze rodzaje przetworników:
Przetwornik elektrodynamiczny
Przetwornik elektrodynamiczny są zdecydowanie najczęściej stosowanymi wariantami w słuchawkach i głośnikach. Ten rodzaj przetwornika jest tani w produkcji, stosunkowo łatwy do zintegrowania w urządzeniu i zapewnia wysoką jakość dźwięku. Dwoma centralnymi elementami są ruchoma cewka i magnesy stałe. Cewka drgająca jest napędzana przez prąd zmienny w stałym polu magnetycznym (jest naprzemiennie przyciągana i odpychana). Do cewki jest z kolei przymocowana membrana, przez co jest ona wprowadzana w drgania i dzięki temu tworzy fale dźwiękowe.
Przetwornik elektrostatyczny
Co jeszcze przed chwilą było ruchome i dosyć tanie, jest teraz statyczne i drogie. Przetwornik elektrostatyczny składa się z niezwykle cienkiej membrany, która jest rozpięta pomiędzy dwoma płytkami metalowymi, i poprzez napięcie elektryczne jest wprawiana w drgania. W tym rodzaju przetwornika nie ma zatem cewki, która pośredniczyła w tym procesie. Co w teorii brzmi łatwo, jest bardzo drogie w realizacji. Dlatego ten wariant jest stosowany – jeśli w ogóle – w głośnikach z wyższej półki. Jeśli chodzi o jakość dźwięku, jest ona również na bardzo wysokim poziomie.
Przetwornik Balanced Armature (armaturowe)
W trzecim rodzaju przetwornika decydujący jest pewien rodzaj kotwicy (ang. armature). Jest ona przymocowana do membrany i otoczona magnesami. Prąd zmienny przepływa przez kotwicę i wprawia ją w ruch. Zaletą tego wariantu przetwornika jest to, że do wytworzenia dźwięku nie potrzebuje on wiele energii. Z tego względu, że przetwornik armaturowy jest bardzo mały, jest on stosowany głównie w słuchawkach dousznychOtwiera się w nowej karcie.
Przetwornik magnetostatyczny
Ten rodzaj przetwornika realizuje zupełnie inną koncepcję niż dotychczas. W przetworniku nie zintegrowano namagnesowan cewki drgającej. Zamiast niej bezpośrednio na powierzchni membrany są przymocowane płaskie przewodniki. Ponadto po każdej stronie membrany znajdują się dwa stałe magnesy. Poprzez namagnesowanie membrana porusza się w obie strony. Ten rodzaj jest stosowany przede wszystkim w słuchawkach, ponieważ ta metoda wymaga niewiele energii. Wadą jest natomiast stosunkowo duża waga.
Przetwornik elektromagnetyczny
Dla ścisłości wymienimy również przetwornik elektromagnetyczny, który dziś nie jest już produkowany. Wynika to ze słabej jakości dźwięku. Natomiast w czasach gramofonówOtwiera się w nowej karcie przetworniki elektromagnetyczny wraz z membranami z żelaza były bardzo powszechne.
Przetworniki mogą się od siebie różnić nie tylko pod względem napędu, ale także budową i sposobem promieniowania dźwięku. W tym artykule dowiesz się więcej na temat kopułki, tuby i stożka.
Nasze produkty poruszą nie tylko fale dźwiękowe, ale również Ciebie
▶ CINEBAR 22 dla Dolby Atmos „5.1-SetOtwiera się w nowej karcie: soundbar, który nie jest zwykłym soundbarem. Dzięki 8 potężnym głośnikom zastępuje całe systemy kina domowego. A z opcjonalnymi, bezprzewodowymi głośnikami tylnymi EFFEKT 2 doświadczysz imponującego, wciągającego dźwięku przestrzennego 7.1 – do filmów, muzyki i gier. Wszystko za naciśnięciem jednego przycisku.
▶ REAL BLUE NCOtwiera się w nowej karcie: te słuchawki elastycznie dostosowują się do otoczenia. Adaptacyjna hybrydowa technologia ANC wycisza przeszkadzające dźwięki, a tryb transparentny i rozmowy pozwalają w razie potrzeby usłyszeć otoczenie. Duże przetworniki liniowe HD o średnicy 40 mm zapewniają precyzyjny dźwięk w wysokiej rozdzielczości oraz niezwykle głębokie basy. Słuchawki Bluetooth obsługują standard Bluetooth 5.3, format AAC, funkcję Multipoint oraz odtwarzanie przez USB-C – zapewniając do 98 godzin pracy bez włączonej funkcji ANC lub 59 godzin z włączoną funkcją ANC.
Inne słuchawki marki Teufel
Podsumowanie
- Przetworniki przekształcają prąd elektryczny w fale dźwiękowe – lub odwrotnie
- Są one stosowane m.in.: w głośnikach, słuchawkach i mikrofonach
- Centralnymi elementami w większości przetworników są cewka drgająca i membrana
- Oprócz przetwornika elektrodynamicznego są jeszcze inne rodzaje przetworników, jak np.: przetwornik armaturowy lub elektrostatyczny
Dodaj komentarz