Osnove zvuka: kako rade zvučnici

Osnove zvuka

Da bismo razumeli kako rade zvučnici, prvo trebamo razumeti kako funkcioniše zvuk. Unutar uha nalazi se deo koji vibrira svaki put kada do njega stignu zvučne vibracije. Mozak interpretira ove vibracije kao zvuk. Nagle promene zvučnog pritiska su najčešći uzrok vibracije u uhu.

Neki predmet može da proizvede vibracije u vazduhu ali zvuk takođe putuje i kroz vodu i čvrste supstance.  Ono što mi čujemo preko zvučnika se naravno prenosi vazduhom i tada čestice vazduha neposredno pred zvučnika se pokreću. Ove čestice sa svoje strane pomeraju vazduh oko njih i na taj način se prenosi puls vibracija kroz vazduh.  Tako se stvara talas fluktuacije pritiska vazduha koji se prenosi atmosferom. Kada ove fluktuacije stignu do naših ušiju, vibracije se interpretiraju kao zvuk.

Razlikovanje zvukova

Mi čujemo različite zvukove zbog razlika u:

* Frekvenciji zvučnih talasa – Viša frekvenca jednostavno znači da se pritisak vazduha menja, to jest fluktuira brže. Mi to čujemo kao zvik visokog tonaliteta. Kada se javi manji broj promena pritiska u jedinici vremena zvuk je niži.

* Nivo pritiska zvuka – Ovo zovemo amplitudom zvučnog talasa koja određuje koliko je glasan dati zvuk.  Zvučni talasi visoke amplitude pokreću naše ušni bubanj više i mi registrujemo taj osećaj kao pojačan zvuk.

Kako radi mikrofon i zvučnici

Mikrofon radi nešto slično kao naše uši. Ima dijafragmu koja vibrira u skladu sa zvučnim talasaima u prostoru oko njega.  Signal iz mikrofona biva zatim preveden u elektronski oblik i snimljen na traku ili CD kao elektronski signal. Kada zatim pustite ovaj signal na vašem CD plejeru ili kasetofonu, pojačavač ga šalje prema zvučnicima koji ga ponovo interpertiraju u obiku zvučnih talasa.

Dobri zvučnici su optimizovani da proizvedu fluktuacije u zvučnom pritisku sa ekstremnom preciznošću.

Proizvodnja zvuka

Zvučnici su u osnovi konačna instanca u obrnutom procesu stvaranja zvuka od onog koji se dešava u mikrofonu. Oni uzimaju električni signal i prevode ga nazad u fizičke vibracije da bi stvorili zvučne talase. Kada sve radi kao što treba, zvučnici stvaraju skoro iste vibracije kao što ih je mikrofon na početku zabeležio. Zvučnici imaju ugrađenu fleksibilnu kupu ili dijafragmu koja je u stanju da veoma brzo vibrira. Ova kupa se obično pravi od papira, plastike ili metala i zakačena je svojim širim delom na osnovu. Ova osnova je načinjena takođe od fleksibilnog materijala što omogućava kupi da se pokreće, a sa svoje strane je pričvršćena na metalnu ramu koja se naziva korpa. Uži deo kupe je povezan sa  zvučnim namotajem koji je sa svoje strane pričvršćen za korpu putem prstena od fleksibilnog materijala koji omogućava namotaju da se slobodno kreće napred i nazad.

Puštanjem električne struje kroz namotaj stvara se magnetno polje.  Ovo magnetno polje oko namotaja magnetizuje metal koji se nalazi okolo. Tako se efektivno dobija elektromagnet. Promenom smera električne struje menja se i smer magnetnog polja elektromagneta i to je upravo ono što se stalno dešava u zvučnicima – neprestano se menja tok elektriciteta. Orijentacija magnetnog polja se tako menja mnogo puta u sekundi.

Kako ove fluktuacije pokreću dijafragmu da se pomera gore dole? Jednostavno, elektromagnet je smešten unutar postojanog magnetnog polja statičkog magneta smeštenog unutar zvučnika. Ova dva magneta međusobno deluju i privlače se ili odbijaju u zavisnosti od smera električne struje u elektromagnetu. Ovo pomera dijafragmu odnosno kupu napred nazad velikom brzinom.

Ove vibracije dijafragme prenose se na okolni vazduh stvarajući zvučne talasa. Električni signal može takođe da se interpretira kao talas. Frekvencija i amplituda ovog signala kojij reprezentuje originalni zvučni signal diktira frekvenciju i silinu kojom se pokreće namotaj. To sa svoje strane određuje frekvenciju i amplitudu proizvedenih zvučnih talasa od strane dijafragme zvučnika.

Izvor- howstuffworks.com