thumb|Głośnik dynamiczny w obudowie|300x300px Głośnik – przetwornik elektroakustyczny (odbiornik energii elektrycznej przekształcający prąd elektryczny w falę akustyczną). Idealny głośnik przekształca zmienny prąd elektryczny o odpowiedniej częstotliwości na falę akustyczną w sposób proporcjonalny i liniowy. Rzeczywisty zakres częstotliwości, w którym głośnik wytwarza falę ciśnienia proporcjonalnie do napięcia (z dopuszczalnym odchyleniem), nazywa się pasmem przenoszenia głośnika.
Popularnie mianem głośnika określa się również zespół głośników zamknięty we wspólnej obudowie, według ścisłej terminologii nazywany zestawem głośnikowym. Kolumna głośnikowa to rodzaj zestawu głośnikowego składającego się z kilku takich samych głośników ustawionych w linii w obudowie. Współcześnie powszechne są także przenośne zestawy głośnikowe z wbudowanym akumulatorem i modułem Bluetooth, umożliwiające bezprzewodowe odtwarzanie dźwięku ze źródeł mobilnych.
Historia thumb|Głośnik w muzeum historii w Truskawcu, Ukraina|267x267px Pierwszym głośnikiem był , opatentowany przez Horacego Shorta z Londynu w 1898 roku. Po raz pierwszy użyto go publicznie na Wystawie Paryskiej w 1900 roku, aby nadać fonograficzny zapis arii operowych ze szczytu wieży Eiffla. Maszyna była poruszana sprężonym powietrzem.
Pierwszy głośnik elektryczny – , stanowiący prototyp większości późniejszych systemów – został skonstruowany w 1906 roku przez Millera Reese’a Hutchinsona i Kelly’ego Turnera z nowojorskiego przedsiębiorstwa Hutchinson Acoustic Co. Pierwszy raz publicznie użyto elektrycznych głośników we wrześniu 1912 roku, kiedy firma Bell Telephone Co. we współpracy z zainstalowała dwa chłodzone wodą nadajniki głośnikowe, induktor i dziesięć głośników w teatrze Olympic w Chicago. Zestaw ten wzmacniał głos ze sceny oraz transmitował na widownię efekty dźwiękowe. Głośniki zostały wykorzystane jako element systemu nagłaśniającego na początku 1913 roku, kiedy gubernator stanu Oklahoma wygłosił mowę transmitowaną dla 345 osób znajdujących się w odległości 122 mil od miejsca nadawania.
W 1924 roku inżynierowie i z firmy General Electric opracowali konstrukcję głośnika magnetoelektrycznego. Urządzenie to opierało się na wykorzystaniu magnesu, ruchomej cewki i membrany. Pierwsze zestawy głośnikowe (głośniki zamknięte w obudowie) opatentowano w 1958 roku.
Podział ze względu na zasadę działania thumb|upright=1.5|Przekrój przez głośnik dynamiczny thumb|250px|alt=Głośnik piezoelektryczny|Głośnik piezoelektryczny Magnetoelektryczne (dynamiczne) – w polu magnetycznym magnesu umieszcza się przewodnik (cewkę magnetyczną), w którym płynie prąd elektryczny. Oddziaływanie magnesu i przewodnika z prądem wywołuje ruch przewodnika, do którego przymocowana jest membrana. Cewka jest połączona sztywno z membraną, a całość jest zawieszona w sposób zapewniający osiowy ruch cewki w szczelinie magnesu bez ocierania się o niego. Elektromagnetyczne – przepływ prądu o częstotliwości akustycznej powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego. Pole to magnesuje rdzeń ferromagnetyczny połączony z membraną. Przyciąganie i odpychanie rdzenia wywołuje drgania membrany. Elektrostatyczne – na naelektryzowaną membranę z cienkiej folii (posiadającą napyloną warstwę metaliczną z jednej lub dwóch stron, bądź będącą elektretem) oddziałują dwie perforowane elektrody umieszczone z obu stron folii (jedna elektroda ma odwróconą fazę sygnału o 180 stopni w stosunku do drugiej), wywołując w ten sposób drgania folii. Magnetostrykcyjne – pole magnetyczne wywołuje zmianę wymiarów materiału ferromagnetycznego (zjawisko magnetostrykcyjne). Ze względu na duże częstotliwości drgań własnych elementów ferromagnetycznych głośniki tego typu stosowane są do otrzymywania ultradźwięków. Piezoelektryczne – pole elektryczne wywołuje zmianę wymiarów materiału piezoelektrycznego. Stosowane są w głośnikach wysokotonowych i ultradźwiękowych. Jonowe (bezmembranowe).
Parametry Parametry Thiele’a-Smalla Parametry Thiele’a-Smalla (parametry T-S) opisują zachowanie głośnika w zakresie niskich częstotliwości. Służą one do obliczania objętości obudowy głośnika.
Podstawowe parametry: Fs [Hz] – częstotliwość rezonansowa (pasmo przenoszenia), VAS [l] – objętość ekwiwalentna, Qts – dobroć całkowita (wypadkowa).
Dodatkowe parametry: Qms – dobroć mechaniczna, Qes – dobroć elektryczna.
Parametry elektromechaniczne Mms [kg] – masa układu drgającego głośnika, Cms [m/N] – podatność mechaniczna zawieszeń membrany (górnego i dolnego), Rms [kg/s] – rezystancja mechaniczna (współczynnik strat mechanicznych) określająca straty spowodowane tarciem wewnętrznym w zawieszeniach membrany głośnika, Re [Ω] – rezystancja cewki głośnika, B•L [T•m] – współczynnik siły będący iloczynem indukcji w szczelinie i długości uzwojenia pozostającej w szczelinie, Le [mH] – indukcyjność cewki głośnika, Sd [m²] – czynna powierzchnia membrany.
Parametry dla sygnałów o dużej mocy Wielkości służące analizie zachowania głośnika przy sygnałach o dużej mocy: Xmax [mm] – maksymalne liniowe wychylenie membrany w jedną stronę, Vd [l] – wychylenie objętościowe, Xlim (oznaczane również jako Xmech lub Xdam) [mm] – wychylenie graniczne membrany w jedną stronę (z mechanicznego punktu widzenia), Pe [W] – moc znamionowa głośnika.
Pozostałe parametry Wielkości przydatne przy konstruowaniu zestawów głośnikowych: Z [Ω] – impedancja znamionowa głośnika, SPL [dB/W/m] – efektywność głośnika.
Oznaczanie Głośniki bywają oznaczane kodem literowo-cyfrowym określającym ich parametry. Przedsiębiorstwo Tonsil stosowało następujący system oznaczeń dla przetworników: gdn – głośnik dynamiczny niskotonowy, gdm – głośnik dynamiczny średniotonowy, gdmk – głośnik dynamiczny średniotonowy kopułkowy, gdmt – głośnik dynamiczny średniotonowy tubowy, gdw – głośnik dynamiczny wysokotonowy, gdwk – głośnik dynamiczny wysokotonowy kopułkowy, gdwt – głośnik dynamiczny wysokotonowy tubowy, gds – głośnik dynamiczny szerokopasmowy, gd – głośnik dynamiczny.
Polaryzacja Polaryzacja głośnika jest umowną formą określenia kierunku przepływu prądu, który powoduje wzrost ciśnienia powietrza w kierunku roboczym; zjawisko to jest związane z kierunkiem nawinięcia uzwojenia cewki. Początek cewki jest zaznaczany na koszu głośnika (za pomocą kropki lub znaku plus). Dla przetwornika magnetoelektrycznego odpowiada to wypchnięciu cewki z pola magnesu i ruchowi membrany w kierunku pierścienia mocującego głośnik do obudowy.
Zjawisko polaryzacji odgrywa istotną rolę przy budowie zestawów głośnikowych i nagłaśniających, w tym układów stereofonicznych.
Zobacz też
bass reflex dźwięk wielokanałowy
Przypisy
Kategoria:Urządzenia elektroakustyczne