Technika, 1983 (27. évfolyam, 1-12. szám)
1983-01-01 / 1. szám
2 HIFI HM NC . Ilyenek és ehhez hasonlóak azok a főleg mechanikai eredetű nehézségek, amelyeket a hangszórók, illetve a hangszóródobozok konstruktőreinek meg kell oldani ahhoz, hogy HiFi berendezésük utolsó láncszeme is HiFi legyen. (Folytatás az 1. oldalról.) hangszórót elhelyezni, amelyek szomszédos, részben átfedésben levő frekvenciákat sugároznak. Az interferenciaveszély eközben annál nagyobb, minél kisebb hullámhosszakról, vagyis magasabb hangú hangszórókról van szó. A membrán tehetetlensége kihatással van a berezgési és a lecsengési folyamatokra. A reprodukált hangnak pontosan abban a pillanatban kell megszólalnia, amikor a hangszóróra adott jel megérkezik és megszűnnie, amikor a jel megszűnik. Más szavakkal, a membrán és a jel berezgésének kezdete és lecsengésének vége időben nem mutathat eltérést. A berezgési és lecsengési folyamat szerepét jól érzékelteti a következő kísérlet. Ha egy hegedű hangját úgy reprodukáljuk, pl. magnószalagról, hogy előzőleg levágjuk a berezgés elejét, a hegedű hangját nem fogjuk felismerni. Amenynyiben pedig a zongora hangját a magnószalagról visszafelé játsszuk le, amikor is a lecsengés megelőzi a berezgést, a hallott hang a harmonika hangjára fog emlékeztetni. Fontos tehát biztosítani azt, hogy a membrán tehetetlensége ne késleltesse a berezgést, utórezgése pedig ne hosszabbítsa meg a lecsengést. Magas hangok sugárzója - Középmagas hangok sugárzója I Magashangsugárzó szabályozója — Középmagas-su- g járzó szabályozó Középhangsugár----zó szabályozója Nyílászár, amellyel a hangdoboz baszreflexes rendszer- re változtatható 2. ábra: Példa egy négyzetes Hiti hangdoboz előlapjának kialakítási lehetőségére 3. ábra: Egy Onkyo (japán) gyártmányú hangdoboz átviteli jelleggörbéjének felvétele süket szobában - Középhangok sugárzója -Mélyhangok sugárzója Izom és kúp alakú membrán Visszatérve arra az alapvető követelményre, miszerint a hangszórónak legalább az emberi fül által érzékelt hangfrekvenciás tartományt kell lehetőleg minél egyenletesebben átvinnie torzítások nélkül, felvetődik az a kérdés, képes-e erre egyetlen egy hangszóró. A válasz egyszerűen az, hogy a gyakorlatban nemigen találkozhatunk olyan HiFi hangdobozzal, amelyben csak egy hangszóró működik. A jobb minőségű hangdobozokba 2, 3 sőt több hangszórót is beépítenek a HiFi-előírásoknak megfelelő frekvenciasáv átvitelének biztosításához (2. ábra). A hangdoboz átviteli jelleggörbéjét „süket” szobában (utózengés és visszhang nélküli helyiségben) veszik fel. Ehhez a hangdoboz bemenetére olyan jelet adnak, amelynek frekvenciája egy minimális értéktől kezdve fokozatosan növekszik, miközben a kapott hangokat mérőmikrofon érzékeli (3. ábra). A mikrofon kimeneti jelamplitúdó adja meg az átviteli jelleggörbét a frekvencia függvényében (4. ábra). Megfelelő frekvenciaátvitelű, torzításmentes szép hangzású hangdobozt nem lehet csak elméleti ismeretek alapján megtervezni. A megvalósított terveket gondos vizsgálatoknak kell alávetni, objektív és szubjektív méréseket végezni, majd a szükséges módosításokat, változtatásokat elvégezni. Ami pedig a hangdobozban levő hangszórókat illeti, azok mindenkor csak egy pontosan meghatározott frekvenciasávban működhetnek. Ezért táplálásukat passzív vagy aktív sávszűrőkön keresztül kapják. A jó hangszóró membránja úgy működik mint egy dugattyú, amelynek nagysága a kisugárzandó frekvenciák hullámhosszától függ. A mélyebb hangokhoz a hosszabb, míg a magasabb hangokhoz a rövidebb hullámok tartoznak. Pl. a magas hangokhoz a membrán átmérője nemigen szokott 3 cm-nél, míg a közepes hangokhoz 8 cm-nél nagyobb lenni. Az ilyen kúp alakú membránokkal szép eredmények érhetők el azzal a hátránnyal, hogy erős az irányhatásuk. Ez pedig a sztereó hanghatás szempontjából káros; a sztereó hanghatás csak a hangszórók tengelyvonalában érvényesül igazán. Szervovezérelt , aktív hangdoboz A magas és a közepes hangok sugárzóinak irányhatását a domború kiképzésű, ún. dómmembránok csökkenthetik jelentősen. A kiváló hangdobozairól ismert francia Cabasse-cég pl. a magas hangok sugárzóihoz legfeljebb 25 mm, a közepes hangok sugárzóihoz pedig 55 mm átmérőjű dómmembránokat használ. Ezek rendkívül könnyű és nagy szilárdságú membránok, amelyeknek dugattyúszerű mozgását jó hatásfokkal erős mágnes segíti elő. Az ilyen hangszórók közel pontszerű sugárforrásként működnek irányhatás nélkül. Ezzel szemben a hosszabb hullámú mély hangok sugárzói a hagyományos kúp alakú membránnal sem mutatnak irányhatást. A membrán átmérője viszonylag nagy, hogy a mély hangok érvényesüléséhez minél nagyobb légtömeget mozgathasson meg. A membrán nagyságának gyakorlatilag a tehetetlensége szab határt. A mély hangok természethű viszszaadásához tehát szükséges, hogy a membrán felülete nagy és szilárd, tömege kicsi, lengőtekercse pedig erős mágneses mezőben legyen elhelyezve. Ezért az ilyen hangszórók elérhetik a 8 ... 10 kg-ot is, miközben tömegük java részét maga a mágnes teszi ki. A hangszórók dobozának kialakításakor az egyik fő szempont a belsejében keletkező rezgéseket minél jobban csillapítani anélkül, hogy ez hatással lenne a kisugárzott hangokra. A rosszul csillapított, rezonáló hangdoboz hangképe színtelen, amire azt szokták mondani találóan, hogy hordóhangja van. Konstrukciója függ az elhelyezendő hangszórók számától, különös tekintettel a mély hangú hangszóróra. A közepes és a magas hangú hangszórók jól működhetnek minden hangdobozban, ha elrendezésük megfelelő. Működésüket ugyanis nemcsak kölcsönhatásuk befolyásolja, hanem távolságuk a doboz falától is. Lényeges szempont továbbá, hogy a hangdoboz egyes hangszóróinak frekvenciasávjai helyesen legyenek elválasztva egymástól, amit frekvenciaváltókkal oldanak meg. Ezek lehetnek passzív vagy aktív szűrők. A passzív szűrők gyengéje, hogy a váltási frekvenciáknál az átfedések miatt megváltozhat a hangtisztaság. Ilyen szempontból jobbak lehetnek az aktív szűrők, illetve az aktív hangdobozok. Az aktív hangdoboz hangszórói vezérlésüket nem a végerősítőtől kapják passzív szűrőkön át, hanem az előerősítő kimenetéről. A frekvenciaváltást a hangdobozban elhelyezett elektronikus szűrők végzik teljesítményerősítőkkel együtt. Ez azt jelenti, hogy mindegyik hangszórót — pontosan meghatározott frekvenciasávon belül — külön-külön végerősítő fokozat vezérli. Mint már említettük, különösen a nagyobb hangszórók mozgó tömegeinek tehetetlensge miatt, a kisugárzott hang berezgése, illetve lecsengése késhet a vezérlő hangfrekvenciás jelhez képest. Ennek kiküszöbölésére a már említett Cabasse-cég a legjobb hangdobozaiban egy eredeti szervorendszert használ. Lényege az, hogy a szervoegység a vezérlő hangfrekvenciás jelen át korrigálja a membrán mozgássebességét a berezgési és lecsengési folyamatokban. A hangszóró membránjának pillanatnyi mozgási sebességét egy szenzor érzékeli és ezt jelzi a szervoegységnek, amely ezeket a jeleket összehasonlítja az erősítő kimeneti jeleivel. Eltérés esetén a szervoegység rögtön korrekciós jelet küld az erősítőhöz a membrán helyes vezérlése céljából. Ha figyelembe vesszük azt, hogy a hang terjedési sebessége 300 m/s, a korrekciós jelé pedig 300 000 km/s, beláthatjuk, a korrekciós vezérlésben észlelhető késleltetés nincs. Azonban bármilyen jó is a hangszóró membránjának tehetetlenségét korrigáló szervorendszer, rossz hangdoboz-konstrukció esetén sokat nem segíthet. A szervorendszer csak a jót teheti még jobbá. Befejezésül pedig röviden a szervovezérlésű, legnagyobb és legdrágább Cabasse gyártmányú Albatros M2 hangdobozról (5. ábra), amelyet a „Stereoplay” HiFi szaklap szerkesztősége referencia hangdobozként használ. Az előerősítő készülékről működtethető Albatros M2 négyutas hangdoboz hangszórói a 36 cm-es kúpmembránú, szervovezérlésű mélysugárzó, a 17 cm-es dómmembránú, szervovezérelt középmélysugárzó, az 5,5 cm-es középmagas- és a 2,5 cm-es magashangsugárzó dómmembránnal. Az egyes hangszórók teljesítményerősítője sorjában 200, 200, 100 és 100 W- os. A váltási frekvenciák 150, 1200 és 5500 Hz. A hangdoboz a 30 ... 20 000 Hz-es sávban + 3 dB mellett, 120 dB-es hangnyomást képes kelteni. A 30 ... 900 VA teljesítmény felvételű hangdoboz mérete 144x45x47 cm, tömege pedig 98 kg. N. L. 4. ábra: A Fischer & Fischer (NSZK) cég háromutas HiFi hangdobozának átvitel jelleggörbéje és névlegesen 8 ohmos bemeneti impedanciájának változása a frekvencia függvényében Magashangsugárzó (5500... 20000 Hz) Középmagas sugárzó (1000... 5500 Hz) Középmélysugárzó szervóvezérléssel (180... 1000 Hz) Mélyhangsugárzó szervóvezérléssel (30... 180 Hz) Elektronikus frekvenciaváltó a teljesítményerősítő fokozatok és a szervóegységek 5. ábra: Cabasse (francia) gyártmányú, Albatros M2 típusú szervovezérlésű aktív hangdoboz hosszmetszeti rajza TECHNIKA 1983/1