STRUKE:

zvučnik

ilustracija
ZVUČNIK, elektrodinamički – 1. permanentni magnet, 2. zavojnica, 3. membrana

zvučnik, elektroakustički pretvarač koji pretvara električnu energiju u zvuk, najčešće s pomoću mehan. sustava s membranom. Pritom se radi o pretvorbi električnog signala u tonskofrekvencijskom području, tj. signala s frekvencijama čujnoga tona (16 Hz do 20 kHz). Ta se pretvorba obično odvija na elektrodinamičkom ili elektrostatičkom načelu, dok se ostali načini pretvorbe (npr. piezoelektrični ili ionofonski) razmjerno rijetko primjenjuju. Prvi telefonski zvučnik predstavio je Philipp Reis u Frankfurtu 1861., E. W. von Siemens patentirao je zvučnik na elektromagn. načelu (1878), a od 1925. počeo se rabiti elektrodinamički zvučnik. Zvučnici se primjenjuju u radioprijamnicima, televizorima, reproduktorima zvuka, telefonima, mobitelima, slušalicama, ručnim uređajima za pojačanje govora, postavljaju se na javnim prostorima i sl.

Kako idealan, širokopojasni zvučnik, koji bi proizvodio konstantan zvučni tlak u cijelome tonskofrekvencijskom području, nije moguće konstruirati, za pokrivanje toga područja pri visokokvalitetnoj reprodukciji zvuka (hi-fi) rabi se više zvučnika, koji su svaki za sebe građeni samo za jedan dio toga područja. Niskotonski zvučnici predviđeni su pretežno za područje od 25 Hz do 400 Hz, srednjotonski od 300 Hz do 5 kHz, a visokotonski za područje od 3 kHz do 20 kHz. Međusobna preklapanja frekvencijskih područja potrebna su za postizanje što ujednačenije frekvencijske karakteristike. Izmjere zvučnika za kvalitetnu reprodukciju zvuka trebaju biti to veće što je područje tona niže.

Najviše se primjenjuje elektrodinamički zvučnik. Zvuk nastaje titranjem membrane u obliku kalote ili stošca. Membrana je spojena sa zavojnicom koja se nalazi u zračnom rasporu permanentnoga magneta. Protječe li zavojnicom izmjenična struja tonske frekvencije, pomiče se zavojnica, a time titra i membrana u ritmu tonskih frekvencija pod utjecajem aksijalne sile, koja ovisi o magn. indukciji, duljini vodiča i struji koja protječe kroz zavojnicu. Budući da su magn. indukcija i duljina vodiča za određeni tip zvučnika nepromjenljive veličine, ta sila ovisi samo o struji koja protječe kroz zavojnicu.

Elektrostatički zvučnik temelji se na djelovanju sile na naboj u el. polju. Ravna i vrlo tanka membrana (obično od poliestera, prevučena vodljivim slojem) nalazi se između dviju metalnih rupičastih elektroda. Membrana se s pomoću visokonaponskog izvora drži na istosmjernom naponu od nekoliko kilovolti prema središnjem priključku sekundara audiotransformatora. Za malo izobličenje odaslanoga zvuka bitno je da je površinski naboj membrane stalan. Zato se između membrane i visokonaponskog izvora mora spojiti otpornik znatnoga otpora, ili pak otpor vodljivoga sloja membrane mora biti velik. Elektrode su spojene na krajnje priključke sekundara audiotransformatora. Audiosignal mijenja jakost elektrostatičkoga polja na mjestu membrane, pa na membranu djeluje sila i primorava ju na titranje frekvencijom dovedenog audiosignala.

Membrana zvučnika emitira svojom prednjom i stražnjom stranom po jedno kuglasto zvučno polje. Kako je membrana, s obzirom na valnu duljinu zvuka malena, ta su dva polja međusobno protufazna i poništavaju se kada je vanj. duljina puta između prednje i stražnje strane zvučnika manja od polovice valne duljine. Tada nastaje interferentni minimum ili tzv. akustički kratki spoj, pa se zvučni tlak smanjuje. Ta se pojava sprječava odvajanjem prednje i stražnje strane zvukovodom, što se najčešće postiže smještanjem zvučnika u zatvorenu kutiju. Zračni jastuk u kutiji ima određenu krutost i povisuje rezonantnu frekvenciju zvučnika, što se djelomice uklanja povećanjem volumena kutije. U zatvorenoj kutiji nastaju i vlastite rezonancije, koje ovise o izmjerama kutije, a njihov se utjecaj smanjuje oblaganjem stijenki kutije apsorpcijskim materijalima.

zvučnik. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 17.11.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=67590>.