Zwrotnice głośnikowe-rodzaje i działanie

Zwrotnice głośnikowe-rodzaje i działanie

Zwrotnice głośnikowe są najprościej rzecz ujmując filtrami prądów akustycznych o zadanych częstotliwościach.

W kolumnach zazwyczaj mamy zespół dwóch, trzech głośników.

Zdarza się całkiem często, że mają różną moc i różną zdolność przenoszenia pasma.

Aby, ujmując to w najprostszy sposób, głośniki odtwarzały "równo" dźwięk, stosuje się właśnie zwrotnice, które poprzez podzespoły elektroniczne takie jak kondensatory, cewki i oporniki, obniżają poziom prądów akustycznych dla głośników wysokotonowych, minimalizując ich spalenie oraz możliwe zniekształcenia dźwięku powodowane przez zakresy prądu o niskich częstotliwościach, który powinien trafić do głośnika nisko tonowego. Sala prób Wrocław. Sala prob. Sala prób. Sale prób. Sala prob wroclaw. Zwrotnice głośnikowe. 

Istnieją dwa główne rodzaje zwrotnic: bierne i czynne.

Te drugie można jeszcze podzielić na analogowe oraz cyfrowe.

Zwrotnice analogowe są budowane w oparciu o oporniki, kondensatory oraz dedykowane wzmacniacze, natomiast zwrotnice aktywne cyfrowe wytwarzane są przy pomocy tzw. procesorów sygnałowych.

Czynnikiem wprowadzającym częstotliwość podziału są  elektroniczne układy filtrujące, którymi można dzielić wiele zakresów częstotliwości w zadanym systemie głośników. Takie zwrotnice; dwudrożne, trójdrożne, posiadają oddzielne wzmacniacze do każdego z głośników. Zaletą takiego łączenia jest fakt zmniejszenia strat elektrycznych zamienianych na ciepło oraz unikanie oporów zwrotnic wpiętych po wzmacniaczu a przed głośnikiem.

W zwrotnicach cyfrowych częstotliwość podziału można zmieniać poprzez wymianę małych części elektronicznych lub w nowszych wyrobach, sterując filtrami napięciowymi lub filtrami cyfrowymi zintegrowanymi.

Zwrotnice bierne, jak już wcześniej podkreślono podczas opisu zwrotnic aktywnych cyfrowych, są wpinane pomiędzy wzmacniacz a głośnik, przez co w takiej konstrukcji wymagane jest używanie podzespołów wysoko obciążalnych.

Zasadniczo zwrotnice bierne nie są tak skuteczne jak aktywne, wiąże się to ze stratami i innymi charakterystykami, jednakowoż przy wielości typów wynalezionych wyżej wymienionych, udaje się osiągać zadowalające efekty filtrowania częstotliwości. Sala prób Wrocław. Sala prob. Sala prób. Sale prób. Sala prob wroclaw.

Zwrotnice oprócz cech wymienionych wyżej, powinny być wykonane z dobranych podzespołów aby wyeliminować możliwość przegrzania cewki głośnika i jego spalenie.

Kardynalną zasadą działania zwrotnicy jest "puszczenie" odpowiedniego prądu do odpowiedniego głośnika, bez zniekształceń i zabarwień dźwięku.

Przy układach dwudrożnych występują filtry dolnoprzepustowe, czyli takie, które przepuszczają częstotliwości prądowe do zakresu niskich tonów oraz górnoprzepustowe, które "wycinają" zakresy niskotonowe na rzecz wysokotonowych.

Zwrotnice także mają niebagatelny wpływ na eliminacje różnic w efektywności poszczególnych głośników w zestawie oraz korygują rezonanse własne głośnika jak i obudowy.

Do zasadniczych funkcji zwrotnic jest także procentowe przesyłanie prądów w zależności od głośnika. W układzie dwudrożnym stosuje się procentowy rozkład mocy: 85% na glośnik niskotonowy lub średnioniskotonowy i 15% na wysokotonowy. W systemach trójdrożnych rozkład wygląda następująco: 55% niskie tony, 35% średnie tony oraz 15% wysokie tony. Sala prób Wrocław. Sala prob. Sala prób. Sale prób. Sala prob wroclaw.

Istnieje kilka rodzajów zwrotnic, ze względu na ich specyficzne charakterystyki, należą do nich takie, które w częstotliwościach podziału mają albo ostry albo swobodny spadek "cięcia" częstotliwości.

Mamy zatem zwrotnice 1, 2, 3, 4 i 5-ego rzędu, charakteryzują się one poziomem zmniejszania ciśnienia akustycznego. W zależności od rzędu zwrotnice w odpowiednim momencie zmniejszają zakres akustyczny o 6, 12, 18, 24, 30 dBeli, dając różne konfiguracje brzmieniowe.

Niektóre ze zwrotnic generują w miarę prostoliniowy zakres przenoszenia, czyli wprowadzają najmniej zabarwień i zakłóceń dźwięku (zwrotnica Bessela) oraz te, które mają bardzo strome opadanie częstotliwości ze zmniejszoną regularnością wykresu, są mniej prostoliniowe. 

Są też takie zwrotnice, które użyte do specjalnych konstrukcji głośnikowych (Konfiguracja D'Appolito) powodują "transformację" na podobną do użycia jednego głośnika, a mianowicie głośnika współosiowego.

Zwrotnice posiadają ciekawą cechę, mianowicie potrafią także tak wysterowywać dźwięk dla głośników o różnej mocy, iż jest odbierany jako sygnał homogeniczny, ani głośniejszy ani cichszy, zarówno dla głośników o wszystkich charakterystyka przenoszenia, czyli od wysokotonowych, poprzez średniotonowe do niskotonowych. Sala prób Wrocław. Sala prob. Sala prób. Sale prób. Sala prob wroclaw.

Aby dokonać właściwego przygotowania zwrotnicy głośnikowej, trzeba wiedzieć jakich wartości będę podzespoły.

W tym przypadku możemy zastosować wzory matematyczne, które zostały przygotowane o badania empiryczne, czyli takie, które zostały ustalone podczas wielu prób.

Obecnie stosuje się specjalne kalkulatory ale można oczywiście korzystać z ręcznego rachowania.

Liczenie podzespołów zwrotnicy, czyli najczęściej kondensatorów i cewek, odbywa się poprzez podstawianie do wzorów oporów głośników oraz zamierzonej częstotliwości podziału.

Zazwyczaj są to opory od 4 do 16 ohm dla głośników oraz częstotliwości podziałów dla głośników niskotonowych od 80Hz, dla głośników średniotonowych od 300 Hz i dla głośników wysokotonowych od 2000 Hz. Sala prób Wrocław. Sala prob. Sala prób. Sale prób. Sala prob wroclaw.