Przetworniki elektroakustyczne. Opracował: dr inż. Piotr Suchomski

Podobne dokumenty
Głośniki i słuchawki

Dźwięk. Parametry dźwięku. zakres słyszanych przez człowieka częstotliwości: 20 Hz - 20 khz; zakres dynamiki słuchu: 130 db

Technika Nagłaśniania

Wykład 12 Technologia na urządzenia mobilne. Mgr inż. Łukasz Kirchner

Głośniki, zestawy głośnikowe i słuchawki

Zakresy częstotliwości instrumentów

Przetworniki elektroakustyczne

Mikrofony.... czyli jakie wyróżniamy rodzaje i co to takiego...

SPIS TREŚCI. Od Autora. Wykaz ważniejszych oznaczeń. 1. Wstęp 1_. 2. Fale i układy akustyczne Drgania układów mechanicznych 49. Literatura..

O różnych urządzeniach elektrycznych

TRAFOS VOLUMEN, Artura Grottgera 4a/12, Poznań

STX Electrino 250 White kategoria: TOP > Głośniki > Podłogowe

Typy, rodzaje i charakterystyki

Klasyfikacja ze względu na konstrukcję

Mikrofony. Definicje. Mikrofon węglowy. Mikrofon dynamiczny

Tor foniczny Studiem fonicznym

Lekcja 3. Temat: Mikrofony budowa, podział, zastosowanie, parametry

R-110SW. Kolumna głośnikowa niskotonowa. Black. Usłyszysz i poczuj wszystko co mógłbyś bez nich stracić.

165MM/6,5. Moc RMS: 100 W Pasmo przenoszenia: Hz Głębokość montażowa: 67 mm

100V. Wykonanie Moc znamionowa. Nastawy regulatora. Napięcie zasilania Skuteczność Pasmo przenoszenia. Regulator. Głośnik Wymiary T- 774W 100V

165MM/6,5. Moc RMS: 100 W Pasmo przenoszenia: Hz Głębokość montażowa: 67 mm

INSTRUKCJA OBSŁUGI WZMACNIACZA TYPU: PM-70

Kraków, [ 16 marca ]2016. Zestaw pytań nr 2

typowo do 20dBu (77.5mV) mikrofony, adaptery, głowice magnetofonowe, przetworniki

Lekcja 4. Temat: Głośniki i kolumny głośnikowe

Dźwięk. Cechy dźwięku, natura światła

CENNIK DETALICZNY lipiec Polpak Poland Sp. z o.o. Al. Jerozolimskie 333A Reguły k/warszawy. (22)

MKH 40 P 48. Instrukcja obsługi

I. Pomiary charakterystyk głośników

Fale akustyczne. Jako lokalne zaburzenie gęstości lub ciśnienia w ośrodkach posiadających gęstość i sprężystość. ciśnienie atmosferyczne

Opis przedmiotu zamówienia


Laboratorum teledetekcji. Sensory akustyczne. płk dr hab. inż. Mateusz Pasternak

1-KANAŁOWY WZMACNIACZ MOCY Moc RMS: 1x 1Ω. 1x 4Ω. 4x 2Ω

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Karta muzyczna Głośniki

Polaryzacja anteny. Polaryzacja pionowa V - linie sił pola. pionowe czyli prostopadłe do powierzchni ziemi.

A K T Y W N Y M O N I T O R S T U D Y J N Y

Fale dźwiękowe - ich właściwości i klasyfikacja ze względu na ich częstotliwość. dr inż. Romuald Kędzierski

Zestaw głośników, SpeaKa, 2 średniotonowe, 1 średniozakresowy, 1 wysokotonowy, zwrotnica

PL B1. Sposób badania przyczepności materiałów do podłoża i układ do badania przyczepności materiałów do podłoża

Układy i Systemy Elektromedyczne

Rode Stereo VideoMic Pro Rycote mikrofon + deadcat

Podzespoły Systemu Komputerowego:

wzmacniacze COMPETITION

PL B1. NEF CZESŁAW, Olsztyn, PL MOKRZECKI ARKADIUSZ BERNARD, Pajtuny, PL BUP 21/13

CENNIK DETALICZNY maj Polpak Poland Sp. z o.o. Al. Jerozolimskie 333A Reguły k/warszawy.

Teletechnika sygnałowa i wizyjna Audio/Video

06 Tor pośredniej częstotliwości, demodulatory AM i FM Pytania sprawdzające Wiadomości podstawowe Budowa wzmacniaczy pośredniej częstotliwości

V-100 WZMACNIACZ ZINTEGROWANY

1-KANAŁOWY WZMACNIACZ MOCY Moc RMS: 1x 1900W / 1Ω. 1x 400W / 4Ω. 4x 180W / 2Ω

PROJEKT SYSTEMU NAGŁOŚNIENIA DLA HALI SPORTOWEJ O WYMIARACH 18m x 40m dla systemu MP Project

ZAWIERA SUGEROWANE CENY DETALICZNE OBOWIĄZUJĄCE OD

INSTRUKCJA OBSŁUGI WZMACNIACZY AKUSTYCZNYCH TYPU: MW-3 MW-5

LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 2004/2005 Zawody II stopnia

ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

Karta produktu. Seria 180. Mikrofony miniaturowe.

Długotrwałe używanie słuchawek powoduje ucisk i rozgrzewanie się naszych uszu i może niekorzystnie wpływać na nasz słuch.

ZAWIERA SUGEROWANE CENY DETALICZNE OBOWIĄZUJĄCE OD

Katedra Elektroniki ZSTi. Lekcja 12. Rodzaje mierników elektrycznych. Pomiary napięći prądów

Zmiana w SIWZ zmiana terminu składania ofert. Działając imieniem Zamawiającego, informuję o wprowadzeniu następujących zmian w treści SIWZ:

II prawo Kirchhoffa Obwód RC Obwód RC Obwód RC

ZAWIERA SUGEROWANE CENY DETALICZNE OBOWIĄZUJĄCE OD

CENNIK DETALICZNY LISTOPAD Polpak Poland Sp. z o.o. Al. Jerozolimskie 333A Reguły k/warszawy.

Studia wizyjnofoniczne

Zespół Szkół Łączności w Krakowie. Badanie parametrów wzmacniacza mocy. Nr w dzienniku. Imię i nazwisko

wzmacniacze COMPETITION

CELAN XT

8-KANAŁOWY WZMACNIACZ MOCY Z 10-KANAŁOWYM DSP

Fal podłużna. Polaryzacja fali podłużnej

Kolumna głośnikowa podłogowa

Parametry i technologia światłowodowego systemu CTV

Masterpiece CENNIK DETALICZNY STYCZEŃ 2018

Przygotowali: Bartosz Szatan IIa Paweł Tokarczyk IIa

Autorzy: Tomasz Sokół Patryk Pawlos Klasa: IIa

Wymagania systemu komunikacji głosowej dla UGV (Unmanned Ground Vehicle - Krótka specyfikacja

V-100 WZMACNIACZ ZINTEGROWANY

ZAWIERA SUGEROWANE CENY DETALICZNE OBOWIĄZUJĄCE OD

Podstawy kompatybilności elektromagnetycznej

MATERIAŁY POMOCNICZE DO WYKŁADU Z PODSTAW ZASTOSOWAŃ ULTRADŹWIĘKÓW W MEDYCYNIE (wyłącznie do celów dydaktycznych zakaz rozpowszechniania)

GERMAN CAR HIFI. CENNIK DETALICZNY Styczeń SERIA model / nazwa moc RMS / impedancja inne parametry

The Quad II-Classic Integrated. Wzmacniacz lampowy zintergrowany

Studia wizyjnofoniczne

Przykładowe poziomy natężenia dźwięków występujących w środowisku człowieka: 0 db - próg słyszalności 10 db - szept 35 db - cicha muzyka 45 db -

Technika Nagłaśniania. wykład dla semestru pierwszego IDiO

Waga LONG: 8,6kg Waga SHORT: 8,2kg Dostępne kolory: Black, Silver

Zad. 2 Jaka jest częstotliwość drgań fali elektromagnetycznej o długości λ = 300 m.

ZESTAW KOLUMN TAGA HARMONY TAV-606+TSW90V2 zapraszamy na odsłuch,bezpłatny transport / Gliwice /

DTR.ZSP-41.SP-11.SP-02 APLISENS PRODUKCJA PRZEMYSŁOWEJ APARATURY POMIAROWEJ I ELEMENTÓW AUTOMATYKI INSTRUKCJA OBSŁUGI

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 ZASADY OCENIANIA

EXCLUSIVE LINE E L- 8 & E L- 4.

ZESTAW KOLUMN TAGA HARMONY TAV-606 / Gliwice /

cennik detaliczny , ,- seria wzmacniacz zintegrowany 1010 odtwarzacz CD

Tor foniczny w studiu

Kolumny głośnikowe. Seria NS 350

Superkardioidalny, kierunkowy, pojemnościowy mikrofon elektretowy

SOUNDPOL - NAGŁOŚNIENIA

TFX 5.1. System kolumn głośnikowych 5.1. Zestaw kolumn TFX 5.1 doskonale przystosowany jest do rozrywki HD, 3D i SuperHD.

Wykład FIZYKA II. 4. Indukcja elektromagnetyczna. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Transkrypt:

Przetworniki elektroakustyczne Opracował: dr inż. Piotr Suchomski

Przetwarzanie dźwięku konwersja energii akustycznej na elektryczną przetwarzanie sygnału konwersja energii elektrycznej na akustyczną sprzęt audio pole akustyczne mikrofony głośniki niskotonowe przetworniki głośniki średniotonowe dotykowe przetworniki głośniki wysokotonowe magnetyczne głośniki pełnopasmowe głowice monitory magnetyczne odsłuchowe igły (odsłuchy) gramofonowe przetworniki słuchawki laserowe czytniki optyczne pole akustyczne

Jak się nagrywa dźwięk? przetw. wej. przetw. wyj. mikrofony głośnik rejestrator konsoleta przetwarzanie sygnału

Mikrofony - definicje Mikrofon - przetwornik elektroakustyczny przetwarzający energię fali dźwiękowej na energię elektryczną Skuteczność mikrofonu jak ciche dźwięki mikrofon jest w stanie przechwycić Charakterystyka kierunkowa mikrofonu to wykres skuteczności mikrofonu dla różnych kątów padania dźwięku

Mikrofon węglowy wynaleziony w 1878 r. przez Davida Hughesa zasada działania jest oparta na zmianach rezystancji proszku węglowego ściskanego przez membranę, drgającą pod wpływem zmian ciśnienia akustycznego wytwarzaneg przez padającą falę dźwiękową Mikrofon węglowy 1 membrana; 2 proszek węglowy; 3 elektroda stała Zalety: duża skuteczność (do 1V/Pa), impedancja rzędu kilkaset omów Wady: duży poziom szumów, ograniczone pasmo przenoszenia, silne zniekształcenia, niewielki zakres dynamiki, niestabilność pracy

Mikrofon dynamiczny Mikrofon cewkowy w polu magnesu stałego porusza się cewka nawinięta cienkim drutem miedzianym, mechanicznie połączona z membraną zalety: płaska charakterystyka przenoszenia w zakresie od 40 Hz do 10kHz, dużą skuteczność, niski poziom szumów własnych, odporność na wstrząsy, niewrażliwość na podmuchy wiatru, możliwość podłączenia do długich kabli, brak napięć zasilających wady: podatność na przenikanie zakłóceń indukowanych przez zewnętrzne pole elektryczne, duże wymiary i ciężar (w porównaniu z mikrofonami pojemnościowymi i elektretowymi)

Mikrofon dynamiczny Mikrofon wstęgowy elementem czynnym w tego rodzajach mikrofonie jest cienka (2-5 mm) wstęga aluminiowa o szerokości ok. 0,5 cm i długości kilku cm (4-7 cm), poruszająca się w szczelinie między nabiegunnikami magnesu zalety: dobra skuteczność, niski poziom szumów własnych, brak zasilania, korzystna, prawie niezależna od częstotliwości w całym przenoszonym paśmie charakterystyka kierunkową wady: wrażliwość na wstrząsy i ruchy powietrza, uwydatnianie tonów o małych częstotliwościach, zwłaszcza przy pracy w niewielkiej odległości od źródła dźwięku (tzw. efekt zbliżeniowy), konieczność stosowania transformatora

Mikrofon pojemnościowy wykorzystuje zmiany pojemności spowodowane drganiami membrany zalety: duża skuteczność, płaska ch-ka przenoszenia w szerokim zakresie częstotliwości, małe wymiary, mała wrażliwość na drgania mechaniczne i obce pole magnetyczne wady: konieczność stosowania przedwzmacniacza, konieczność doprowadzenia napięcia do polaryzacji membrany i zasilania przedwzmacniacza

Mikrofon elektretowy membranę stanowi folia plastykowa z napyloną, cienką (ok. 50 nm) warstwą metalu, trwale spolaryzowana elektrycznie na etapie produkcji ulepszona wersja-back-electret -elektret umieszczony jest na nieruchomej elektrodzie. Membrana zbudowana jest z cienkiego (ok. 5 m) poliestru pokrytego jedno- lub dwustronnie warstwą złota lub innego metalu zalety: jak dla mikrofonu pojemnościowego, nie jest potrzebna polaryzacja membrany

Charakterystyki kierunkowe mikrofon ciśnieniowy p atm + p ak p atm mikrofon gradientowy p ak1 p ak2

Charakterystyki kierunkowe mikrofon ciśnieniowo-gradientowy Dp ak p ak Dp ak p ak Dp ak

Charakterystyki kierunkowe mikrofon interferencyjny

Charakterystyki kierunkowe

MIKROFON M 149 Tube

Mikrofony w studiach wybór mikrofonu jest uzależniony od: rodzaju studia parametrów akustycznych studia czas pogłosu poziom zakłóceń (wewnętrznych i zewnętrznych) objętość liczby osób przebywających w studiu

Przykładowe ustawienia mikrofonów

Przykładowe ustawienia mikrofonów

Problemy Dyscyplina rozmówców Audycja stereofoniczna lub wielokanałowa Ustawienia i rodzaje mikrofonów

Ustawienia mikrofonów Przykład ustawienia mikrofonów dla prowadzącego i trzech rozmówców (należy bardzo uważać przy doborze mikrofonów i ich rozmieszczeniu)

Stereofoniczne systemy mikrofonowe Systemy natężeniowe system XY system MS Systemy fazowe system AB Systemy natężeniowo-fazowe system OSS systemy ORTF i NOS sztuczna głowa

System XY 90 120

System MS M + S - S

System AB Q Dl Q D = 0.2 1.5 m Dl = D sinq

30 cm System OSS 16 cm

System ORTF 110 17 cm

Sztuczna głowa

Mikrofony w terenie wymagane parametry odporność na wstrząsy odporność na ruchy powietrza odporność na zmienne warunki atmosferyczne z reguły duża kierunkowość typowy zestaw mikrofon interferencyjny osłona przeciwwietrzna tyczka

Jak się nagrywa dźwięk? przetw. wej. przetw. wyj. mikrofony głośnik rejestrator konsoleta przetwarzanie sygnału

Głośnik Głośnik - przetwornik elektroakustyczny przetwarzający energię elektryczną na energię fali akustycznej. Idealny głośnik przekształca zmienne napięcie elektryczne o odpowiedniej częstotliwości na falę akustyczną proporcjonalnie i liniowo.

Klasyfikacja głośników sposób działania Magnetoelektryczne (dynamiczne) poruszanie mambrany za pomocą elektromagnesu najbardziej popularne rozwiązanie, Elektromagnetyczne ruch ferromagnetyka w polu magnetycznym, Elektrostatyczne (pojemnościowe) drganie okładek kondensatora, Magnetostrykcyjne zmiana wymiarów ferromagnetyka (zjawisko magnetostrykcyjne) wytwarzanie ultradźwięków, Piezoelektryczne zmiana wymiarów elementu piezoelekrycznego na skutek działania pola elektrycznego (wysokie tony i ultradźwięki), Jonowe (plazmowe) zmiana objętości gazu (jonizacja pod wpływem zmian wysokiego napięcia), średnie i wysokie tony, wysokie koszty, wydzielanie ozonu.

Klasyfikacja głośników charakterystyka częstotliwościowa Niskotonowe, subwoofery, Średniotonowe, Wysokotonowe, Szerokopasmowe. F rez częstotliwość rezonansowa D średnica głośnika

Głośnik dynamiczny budowa i działanie

Głośnik dynamiczny budowa i działanie Gdy przez zwoje cewki płynie prąd o natężeniu I, to na cewkę i sztywno powiązaną z nią membranę działa siła F. Kierunek siły F jest powiązany z kierunkiem przepływu prądu. Taki sam ruch jak cewka wykonuje membrana. Ruch membrany do przodu powoduje zagęszczenie powietrza przed membraną, a ruch do tyłu powoduje rozrzedzenie powietrza. Kolejne zagęszczenia i rozrzedzenia tworzą falę dźwiękową. F B* I * l B indukcja magnetyczna [T] I natężenie prądu w cewce [A] l długość przewodu w cewce [m]

Obudowa głośnika Głośnik bez obudowy promieniuje słabo albo w ogóle nie promieniuje tonów niskich. Zagęszczanie i rozrzedzanie powietrza jest na tyle wolne, że wzajemnie się znosi. Obudowa powinna zapewnić zróżnicowanie drogi fali dźwiękowej między przednią i tylną ścianą membrany. Do budowy obudów wykorzystuje się na ogół drewno, płyty wiórowe (płyty MDF, HDF). Istotną cechą materiału jest duża gęstość oraz masa, ale również musi się charakteryzować dużym tłumieniem wewnętrznym. Nie mniej istotne znaczenie ma technika łączenia poszczególnych elementów obudowy (maksymalna eliminacja niepożądanych rezonansów). Konstrukcja obudowy powinna zapobiegać powstawaniu fal stojących (wprowadzanie nieregularności do budowy bądź materiały tłumiące) (idealny kształt kula).

Obudowa głośnika - konstrukcje Obudowa zamknięta najprostsza konstrukcja obudowy, całkowite oddzielenie strony przedniej od tylnej membrany. Powinna być ciężka i dobrze wytłumiona. Obudowa typu basrefleks koncepcja wykorzystania fali dźwiękowej powstającej z tyłu membrany (rezonator Helmholtza). Może być otwór prosty lub tunelowy otwór rurowy. Znacznie korzystniejsze odtwarzanie niskich częstotliwości.

Obudowa głośnika - konstrukcje Obudowa z membraną bierną eliminuje zabarwienia dźwięku powstające w otworze/tunelu basrefleks, stosowana gdy głębokość głośnika mniejsza niż wymagana długość tunelu basrefleks. Obudowa z linią transmisyjną obudowa typu nierezonansowego, dość głośny i głęboki bas, Małe zabarwienia w zakresie średnich tonów, Mimo to porównywalne z basrefleksem przy wyższych kosztach wytworzenia

Łączenie głośników Produkcja głośników szerokopasmowych jest trudna i droga. Aby zapewnić możliwie szerokie pasmo częstotliwości do jednej obudowy montuje się kilka głośników, które zróżnicowane są pod względem budowy i rozmiarów, a odpowiadają za odtwarzanie dźwięków w poszczególnych pasmach częstotliwości. Głośniki łączone są za pomocą tzw. zwrotnic głośnikowych. Zwrotnice dzielą szerokie pasmo sygnału dźwiękowego na podpasma przypisane do poszczególnych głośników. Zwrotnice mogą być pasywne (bierna) lub aktywne. Zwrotnice aktywne (rzadziej stosowane) dzielą sygnał na podpasma, a następnie za pomocą oddzielnych wzmacniaczy mocy wzmacniają dźwięk tuż przed głośnikiem. Zwrotnice aktywne mogą być cyfrowe lub analogowe. Zwrotnice pasywne (najczęściej spotykane) dzielą już wzmocniony sygnał.

Parametry głośników Sprawność głośnika w obudowie zamkniętej mieści się w zakresie od 0,5% do 2 % (zdecydowana większość energii wypromieniowana jest w postaci ciepła).konstrukcje tubowe maja sprawność na poziomie 20-50%. Moc znamionowa jest to moc, którą może być głośnik obciążony w sposób ciągły nie powodując uszkodzenia głośnika ani nadmiernych zniekształceń dźwięku. Moc muzyczna (należy traktować z duża rezerwą) maksymalna moc krótkotrwałego (2s.) tonu o częstotliwości z zakresu od 250 Hz do dolnej częstotliwości granicznej, która nie spowoduje uszkodzenia głośnika ani nie spowoduje zbyt dużych zniekształceń. Efektywność (często jest średni poziom ciśnienia akustycznego) mierzona w db określa poziom ciśnienia akustycznego uzyskiwanego w odległości 1 m od głośnika odtwarzającego ton prosty o częstotliwości 1 khz i mocy 1W. Domowe zestawy głośników mają efektywność na poziome 90 db.

Parametry głośników Impedancja oporność głośnika dla prądu zmiennego. Typowe wartości minimalnych impedancji wynoszą: 4, 6, 8, 16 Ohm. Należy pamiętać o dopasowaniu impedancji głośnika do impedancji wyjść wzmacniacza mocy. Jeśli do wzmacniacza dołączymy głośniki o zbyt małej impedancji można doprowadzić nawet do przegrzania i/lub spalenia końcówki mocy wzmacniacza. Charakterystyka modułu impedancji

Superkierunkowe głośniki Do superkierunkowej prezentacji dźwięków słyszalnych można wykorzystać ultradźwięki. Bazując na zjawisku dudnienia można generować dźwięki słyszalne, których częstotliwość wynika z różnicy częstotliwości dwóch ultradźwięków. Innym rozwiązaniem jest wykorzystanie modulacji AM. W tym przypadku nośną jest sygnał ultradźwiękowy (zwykle o częstotliwości rzędu 40 khz), natomiast sygnałem modulującym jest słyszalny sygnał dźwiękowy. Na skutek nieliniowości powietrza następuje samoczynna demodulacja sygnału. Wykorzystując zjawisko modulacji i demodulacji oraz fakt silnej kierunkowości ultradźwięków można transmitować słyszalne dźwięki w ściśle określone miejsce w pomieszczeniu.

Superkierunkowe głośniki

Superkierunkowe głośniki

Superkierunkowe głośniki

Dziękuję za uwagę