>>Ako funguje kmitacia cievka?
V dnešnej dobe veľká väčšina dostupných reproduktor využíva
elektrodynamický princíp. Všetky elektrodynamické reproduktory
využívajú jednoduchý jav: vzájomné pôsobenie pevného a premenlivého
magnetického poľa. Vo väčšine elektrodynamických reproduktorov,
kmitaciu cievka tvorí vodič namotaný na valci, ktorý sa nazýva
kostra cievky. Ak ním preteká striedavý prúd zo zosilňovača
vytvára premenlivé magnetické pole.
Tento prúd ktorý je elektrickým vyjadrením zvuku ktorí vytvorili
hudobníci v nahrávacom štúdiu spôsobuje že kmitacia cievka
(ktorá je spojená s kužeľovitou alebo kupolovitou membránou
) sa pohybuje v pevnom magnetickom poli ktoré vytvára
pevný magnet reproduktoru. Kladný impulz spôsobí, že membrána
sa začne pohybovať smerom von a záporný impulz, že sa
membrána začne pohybovať do vnútra reproduktoru. Následkom
pohybu membrány ktorá sa pohybuje podľa prúdu tečúcim vinutím,
sú zmeny tlaku vzduchu v posluchovom prostredí ktoré
vnímame ako zvuk.
>>Čo to znamená dvojcievkový reproduktor?
V dvojcievkovom reproduktore je len jedna kmitacia cievka
vytvorená z dvoch samostatných vodičov navinutých na
jednej kostre cievky pričom ich konce sú vyvedené samostatne.
Okrem niekoľkých exotických výnimiek, majú obe kmitacie cievky
rovnaký počet závitov a rovnakú dĺžku vodiča, čo znemená
že sú elektricky identické.
REZ VINUTÍM BEŽNÉHO DVOJCIEVKOVÉHO REPRODUKTORU
SEKVENČNE VINUTÁ DVOJCIEVKOVÁ KMITACIA CIEVKA
CIEVKA A
CIEVKA B
Vo väčšine prípadov sa na kostru cievky navinie najskôr jedna
cievka na ktorú sa navinie druhá. Prirodzene je oveľa
drahšie takto navinúť cievku a pripojiť ju k terminálom
a musíte zaplatiť viac peňazí za malú výhodu oproti jednocievkovému
reproduktoru. Takže čo získate za to že priplatíte nejaké
peniaze? Prináša dvojcievkový systém lepšiu reprodukciu?
V skutočnosti nie. Prináša vôbec nejaké výhody oproti
bežnému jednocievkovému riešeniu?
>>Aké sú výhody dvojcievkového riešenia?
Hlavnou výhodou dvojcievkového reproduktor je inštalačná
pružnosť. Každý dvojcievkový reproduktor môže užívateľ zapojiť
až tromi spôsobmi...paralelne, sériovo a nezávisle. Pri paralelnom
zapojení bude výsledná impedancia polovičná oproti impedancií
každého z vinutí (dvojcievkový 4 Ohmový reproduktor bude
mať pri paralelnom zapojení výslednú impedanciu 2 Ohmy). Sériovým
zapojením dosiahnete, že výsledná impedancia bude dvojnásobkom
impedancie každého vinutia (dvojcievkový 4 Ohmový reproduktor
bude mať pri sériovom zapojení výslednú impedanciu 8 Ohmov).
A nakoniec, môžete zapojiť každú kmitaciu cievku k samostatnému
kanálu vášho zosilňovača, čo môže byť veľmi užitočné ak nie
je možné zapojiť váš zosilňovač do mono-mostíkového zapojenia
alebo môžete premostiť štvorkanálový zosilňovač na dvojkanálový
a môžete ho plne využiť na napájanie vášho subwoofra.
Nezávislé zapojenie bol hlavný dôvodov ktorý si vynútil
potrebu dvojitých kmitacích cievok v domácom audiu. Na
rozdiel od väčšiny kvalitných auto zosilňovačov, domáce zosilňovače
a prijímače nie je možné bežne zapojiť do mostíka. Z tohto
dôvodu, boli vyvinuté dvojcievkové basové reproduktory, takže
subwoofer alebo centrálny reproduktor je možné napájať z ľavého
a pravého kanálu bežného stereo zosilňovača/prijímača.
Pretože sub-basové kmitočty sú ťažko lokalizovateľné, dvojcievkové
subwoofre umožnili reprodukciu sub-basových frekvencií pomocou
jednej ozvučnice s jedným reproduktorom. Takúto ozvučnicu
je možné nenápadne umiestniť do rohu alebo ku stene posluchovej
miestnosti. Zrejmá je aj úspora miesta a nižšia cena,
keďže namiesto dvoch ozvučníc alebo jednej veľkej stačí len
jedna. Mnoho obľúbených domácich sub/satelitných reproduktorových
systémov stále používa túto základnú konfiguráciu.
>>Čo sa stane ak budem každú cievku dvojcievkového
reproduktora napájať iným signálom?
V podstate nič, ak nebude existovať
rozdiel medzi amplitúdou a frekvenciou signálov budiacich
každé vinutie, budú obe cievky v závislosti od fázy oboch
signálov pracovať spoločne alebo proti sebe. Toto ale nie
je to isté ako keď premostíte zosilňovač a môže vzniknúť
nežiaduca nelinearita a skreslenie, pretože rozdielne
vstupné signály v každej kmitacej cievke vytvoria posun elektrických
parametroch reproduktora.
Z tohto dôvodu je vhodnejšie použiť mono-premostený
zosilňovač a cievky dvojcievkového reproduktora zapojiť
paralelne alebo sériovo. Ak musia byť cievky dvojcievkového
subwoofra zapojené na dva samostatné kanály, je ideálne ak
je vstupný signál pre oba kanály rovnaký (sumed-mono) a je
potrebné venovať maximálnu pozornosť čo najpresnejšiemu nastaveniu
rovnakého zisku oboch kanálov.
>>Ako mám zapojiť dvojcievkový reproduktor ak mám mono-mostíkový
zosilňovač?
Pretože takmer každý súčasný auto zosilňovač umožňuje mono-mostíkové
alebo mono-blokové zapojenie (jeden kanál), je veľmi jednoduché
mono pripojenie jednoduchého alebo dvojcievkového subwoofra.
Kde ponúka subwoofer s dvojitou kmitacou cievkou užívateľ
väčšiu inštalačnú pružnosť pri zapájaní a prečo sa vyhnúť
sériovému zapojeniu reproduktorov.
Porovnajme dva meniče a pozrime
sa na rozdiely v ich inštalačnej pružnosti. Vieme že
8 ohmový reproduktor a dvojcievkový 4 ohmový reproduktor
sú si veľmi podobné. V konštrukcii dvojcievkového 4 ohmového
reproduktoru oproti 8 ohmovému reproduktoru je rozdiel len
v tom, že kmitacia cievka je v podstate rozdelená na
dve vinutia, pričom každé má polovičnú hodnotu pôvodnej impedancie.
Výhodou dvojcievkového 4 ohmového reproduktoru je, že ho môžete
zapojiť ako 8 ohmový reproduktor (s dvoma vinutiami zapojenými
sériovo) alebo ako 2 ohm reproduktor (s dvoma vinutiami zapojenými
paralelne), pričom 8 ohmový reproduktor môžete využiť len
s jednou výslednou impedanciou. Ak je váš zosilňovač
navrhnutý pre napájanie vysokých impedancií, oba reproduktory
budú pracovať rovnako dobre. Ak ale váš zosilňovač je navrhnutý
tak, aby optimálne pracoval s nízkou impedanciou, použitím
dvojcievkového 4 ohmového reproduktoru s paralelným zapojením
cievok získate zaťažovaciu 2 ohmy impedancia z čoho budete
mať oveľa väčší úžitok.
Výhody dvojcievkového kmitacieho
systému ale najviac vyniknú pri subwoofrových systémoch s väčším
počtom reproduktorov. Aké výsledné impedancie by sme získali
pri použití dvoch párov rovnakých reproduktorov ktoré sme
spomínali vyššie? Pre dva dvojcievkové 4 ohmové reproduktory
môžeme zapojiť kmitacie cievky každého reproduktoru sériovo
a reproduktory zapojiť paralelne a dostaneme výslednú
impedanciu 4 ohmy. Alebo môžeme kmitacie cievky oboch reproduktorov
zapojiť paralelne a meniče taktiež paralelne a dostaneme
výslednú impedanciu 1 ohm. S dvomi jednoduchými 8 Ohmovými
reproduktormi získame výslednú impedanciu len 4 ohmy, čo môže
zodpovedať doporučenému zapojeniu. Prečo? Pretože každé spojenie
reproduktorov by malo byť paralelne a dva paralelne
zapojené 8 ohmové reproduktory poskytnú výslednú impedanciu
4 ohmy. Veľmi nevhodné je zapájať subwoofre sériovo. Kvôli
malým a neodstrániteľným rozdielom medzi reproduktormi
a kvôli vysokej pravdepodobnosti nerovnomerného rozloženia
záťaže medzi jednotlivé reproduktory v automobile, na základe
malých rozdielov v mechanickom správaní oboch sériovo zapojených
reproduktorov. Tieto rozdiely pri pohybe majú za následok
vznik spätne indukovaného napätia (nazývaného spätná elektromotorická
sila) ktoré sa vytvára pri sériovom zapojení reproduktorov.
Tento jav spôsobuje problémy, keď sú dva nerovnaké reproduktory
zapojené sériovo, pretože reproduktory sa navzájom modulujú
(pričom jeden ovplyvňuje druhý) výsledkom čoho je vznik skreslenia.
Tento problém získava na intenzite pri väčšom počte sériovo
zapojených reproduktorov.
Dobrým pokusom ukazujúcim jav
spätnej elektromotorickej sily je: prepojte sériovo štyri
reproduktory a skratujte kladný a záporný vstupný
vodič celej zostavy. Zatlačte rukou jednu membránu smerom
nadol a ostatné tri membrány sa začnú pohybovať opačným
smerom ako ste tlačili vy. Teraz, opätovne zapojte všetky
štyri reproduktory paralelne, skratujte ich vstupy a zatlačte
rukou jednu membránu smerom nadol. Reproduktory sa nebudú
navzájom modulovať, pretože každý z nich je priamo skratovaný.
V prípade, že sú cievky dvojcievkového reproduktoru
zapojené do série nevzniká spätná elektromotorická modulácia
pretože vinutia sú fyzicky spojené s jedinou pohybujúcou sa
hmotnosťou. Z toho dôvodu, sa nemôžu vzájomne modulovať,
pretože sa nemôžu nezávisle pohybovať.
>>Záleží na tom ako sú zapojené kmitacie cievky?
Dvojcievkové reproduktory sa budú správať rovnako, nezávisle
od toho či sú cievky zapojené paralelne alebo do série. Jediná
vec ktorá sa zmení, je zaťažovacia impedancia zosilňovača. To
znamená že výpočet ozvučnice sa nemení pre dvojcievkový reproduktor
a rovnako nezávisí od toho ako sú cievky prepojené alebo ako
ďaleko sú spolu spojené.
Všeobecne mylná predstava sa vzťahuje na dvojcievkové reproduktory,
keď sa domnievate že sa vôbec nič nezmení, ak pripojíte len
jeden kmitaciu cievku. Ak pripojíte len jednu cievku, zníži
sa referenčná účinnosť dvojcievkového reproduktoru o 3dB
(bude budená len polovica vinutia) a súčasne sa výrazne
zmenia aj jeho Thielle/Small parametre. Niektoré výpočty pre
návrh ozvučnice berú do úvahy parametre zmerané pri pripojení
len jednej cievky. Chyba výpočtu pre odlišné parametre dvojcievkového
reproduktoru pri zapojení len jednej cievky môže viesť k veľmi
nekvalitnej reprodukcii.
>>Aká je výkonová zaťažiteľnosť dvojcievkových reproduktorov?
Výkonová zaťažiteľnosť dvojcievkových reproduktorov je
väčšinou udávaná výrobcami pre celý reproduktor. To znamená
že 250 Wattový dvojcievkový menič je navrhnutý tak obe cievky
súčasne zniesli záťaž 250 Wattov pričom každá z nich
je zapojená samostatne v sérií alebo paralelne.
|