Typy reproduktorů, jejich kategorie, vlastnosti a způsob použití

V tomto článku se budeme zabývat vlastnostmi reproduktorů, které jsou běžně dostupné na trhu, a jejich možnostmi použití v reproduktorových soustavách. Hlavní hledisko, které budeme uplatňovat při posuzování reproduktorů, bude jejich použitelnost pro domácí ozvučení.

Motto: „Proč mně to pořádně nehraje?“

Rozdíly ve vlastnostech reproduktorů jsou skutečně veliké a použitím nevhodného reproduktoru je možné uvažovanou zvukovou aparaturu zcela znehodnotit. Někdy se zákazníkům obtížně vysvětluje, že se jim zalíbil drahý reproduktor, který je k danému záměru nepoužitelný. V podstatě se není čemu divit, protože prodejci nabízí reproduktory hromadně, všechny prezentují jako vhodné k čemukoliv a bez rozlišení je vychvalují. Nejprve je nutné sehnat a prostudovat dostupnou technickou dokumentaci a zevrubně posoudit, zda jsou vhodné k požadovanému účelu, zda se jednotlivé reproduktory v soustavě k sobě hodí, dále je nutné zjistit do jaké kategorie reproduktor patří a zda je vhodný k domácímu poslechu.

Nedůležitějším a nejobvyklejším zařízením pro přeměnu elektrických signálů na zvuk je elektrodynamický reproduktor (dále jen reproduktor). Je to elektro-akustický systém, který pracuje jako lineární elektrický motor. Zvukové vlny se vyvolávají pohybem cívky v permanentním magnetickém poli. Cívka je svojí kostrou spojená s membránou (tuto část nazýváme kmitací systém) a tento celek je umístěn v pružných závěsech. Vychylování cívky je vyvoláno střídavým elektrickým proudem, který je přiváděn z nízkofrekvenčního zesilovače. Tento střídavý proud je zesilovačem modulován a jeho elektrický kmitočet odpovídá frekvencím, které byly elektronicky načteny ze zdroje nahrávky. Důležitým kritériem pro výsledné vlastnosti reproduktoru je plocha membrány a z toho převážně vyplývá, jaké bude mít reproduktor použití. Hlavním důvodem, proč se vyrábí tolik rozměrově různých reproduktorů je velmi strmá závislost účinnosti membrány na vyzařované frekvenci a jejím průměru. Kmitočty pod 100 Hz nelze technicky (a ani slyšitelně) vyzářit malou membránou, zatímco se stoupají­cím kmitočtem její citlivost rychle roste. Když zvětšíme průměr membrány o dva palce účinnost membrány se přibližně zdvojnásobí. Velká membrána vzhledem nutné hmotnosti kmitacího systému a dalším vlivům se vzpírá vyzařovat vysoké kmitočty. Tento problém se řeší nejlépe pomocí vícepásmových reproduktorových soustav, osazených několika specializovanými reproduktory.

Širokopásmový reproduktor je vždy kompromisní konstrukce. Problémem zůstává reprodukce kmitočtů, které jsou na okrajích slyšitelného spektra. Nízké kmitočty jsou jenom naznačeny a vysoké jsou vyzařovány pomocí všelijakých malých horniček napojených na kmitací systém a (nebo) jako vlastní kmity membrány. Vysoké frekvence v konečném zvuku obvykle bývají slyšet, ale mohou být vyvíjeny membránou nepřímo a neodpovídají kmitům cívky. Takto vyzařovaný zvuk bývá fázově posunutý, což je vlastně parazitní vyzařování a u běžného reproduktoru to považujeme za zkreslení. Výjimkou jsou malé (kvalitní) širokopásmové reproduktory, které dokážou zahrát od 200 Hz do 16 tisíc kHz a někdy i výše. Jejich rozměr je menší než tři palce a hodí se jen pro malé výkony.

Hlavní využití širokopásmových reproduktorů bych doporučil u profesionálních reproduktorů (zejména velké průměry nad šest palců), u nichž se dodatečné zabarvení zvuku nepovažuje za závadu.

U koaxiálních reproduktorů je jeden permanentní magnet osazen dvěma kmitacími systémy, výškovým a basovým. Výškový systém se umisťuje zezadu a zvuk je veden zvukovodem, nebo se středová část magnetu prodlouží a výškový kmitací systém je umístěný vpředu (autoreproduktory). Koaxiální reproduktory s výškovým kmitacím systémem vzadu více směrují protože konická membrána reproduktoru působí jako horna.

Méně obvyklým řešením jsou elektrostatické reproduktory, od elektrodynamických reproduktorů se liší tím, že membránu rozkmitává elektrostatické pole. Odpadají tu fyzikální jevy spojené s pohyblivou cívkou a složitým závěsem kmitacího systému. Za problémový je považován kapacitní charakter reproduktorů. Zesilovače jsou konstruovány spíše na indukční charakter zátěže. Nelze je využít k výkonnému ozvučení a proto se tento princip využívá převážně u výškových reproduktorů.

Často používané, ale méně kvalitní jsou reproduktory piezoelektrické. Miniaturní kmitací systém pohání krystal, který vlivem měnícího se napětí mění tvar. Vzhledem k nízké kvalitě výsledného zvuku a problematic­kému využití (opět kapacitní charakter) vlastně nevím proč se vyrábí.

• Reproduktory pro ozvučení společenských a domácích prostorů.
• Reproduktory pro ozvučení automobilů.
• Reproduktory pro výkonové ozvučení hudebními tělesy - Profesionální reproduktory.
• Reproduktory studiové.

A jenom pro úplnou informaci uvedu:

• Reproduktory pro plošné (veřejné) ozvučení.
• Miniaturní reproduktory (např. sluchátkové).
• Speciální reproduktory (reciproční reproduktory do vysílaček atd.).

Jednotlivé kategorie je možné částečně kombinovat, ale pokud při výběru nemáme speciální požadavky, bývá optimální zůstávat pouze v jedné kategorii. Poslední tři kategorie je možné považovat za speciální zdroje zvuku a obvykle není důvod je využívat při domácím ozvučení.

Reproduktorové soustavy sestavené z těchto reproduktorů by měly umožnit poslech v relativně malých domácích prostorech. Měli by poskytovat věrný, prostorový poslech s minimálním směrováním i pro více posluchačů. Cílem domácí reproduktorové soustavy je vyvolat dojem, že jste přímým posluchačem zvukové produkce.

Citlivost těchto reproduktorů se pohybuje v oblasti cca od 84 do 91 dB. Snaha výrobců je, aby tyto reproduktory měly minimální zkreslení. Což prakticky znamená, že ve frekvenční oblasti pro kterou je reproduktor určený má vyrovnanou frekvenční charakteristiku, tedy má co nejlepší, proporcionální odezvu na přiváděný signál. Membrány reproduktorů se vyrábí hlavně z papíru, ale často se jedná o komplikované sendvičové a kompozitní konstrukce (z polypropylenu, polyamidu a dalších plastů).

Zatížitelnost u basových reproduktorů bývá do 200 W RMS, u středových a výškových to bývá do 50 W RMS. Směrování je považováno za nežádoucí. Tyto parametry dohromady neumožňují, aby reproduktory byly použity k výkonnému ozvučení. Takovéto pokusy většinou končí u mne v dílně.

Při stavbě soustavy se klade důraz na přímé nerušené vyzařování. Snahou výrobců je, aby kmitací systém reproduktoru nic neovlivňovalo. Proto se dělají před reproduktory odnímatelné krycí rámečky, středové a basové reproduktory jsou umístěny na vnější straně ozvučnice a výškové reproduktory obvykle nemívají zvukovody (zahloubení, nebo horny).

Reproduktory pro ozvučení v domácích prostorech se obvykle rozdělují na:

• Reproduktory výškové
• Reproduktory středové
• Reproduktory středobasové
• Reproduktory hlubokotónové
• Reproduktory pro aktivní subwoofery

Takto to vypadá velmi pěkně uspořádané. Ale když se podíváte do katalogu prodejců a na skutečné technické parametry reproduktorů, tak v nabídkách vládne spíše něco jako totální zmatek. Smutné je, že i když se nám podaří sehnat technická data, která výrobci publikují, nelze se na ně plně spoléhat. Po proměření se stává, že i u renomovaných výrobců má reproduktor parametry nepřesné a jsou podhodnocené i nad­hodnocené.

Vlastnosti výškových reproduktorů vyplývají již z jejich názvu. Pro domácí ozvučení se používají výškové reproduktory membránové, nebo kalotové, u starších soustav se někdy setkáváme s kalotovými s hornou. V poslední době se na trhu objevují elektrostatické reproduktory. Tyto reproduktory hrají frekvence obvykle od 2500 Hz a výše. Málokterý výškový reproduktor je možné doporučit pro reprodukci pod 2500 Hz.

V produkci výškových reproduktorů pozorujeme spoustu různých uspořádání, různé tvary, horny a difuzory. Důvodem je, že věrné vyzařování vysokých kmitočtů nese řadu technických problémů. Vlnová délka přednášených frekvencí se blíží a je menší než průměr reproduktoru. To je důvodem proč vlastně všechny výškové reproduktory nad 10000 Hz více, nebo méně směrují. Poznáte to tak, když budete měnit úhel poslechu, tak zjistíte, že v ose reproduktoru jsou vysoké kmitočty nejzřetelnější. Ideální by byl bodový zdroj, ale malé reproduktory mají problémy se zatížitelností, a tak se to všelijak konstrukčně obchází. Dobrým řešením je, když u výškového reproduktoru vyzařuje jenom cívka a její kostra. To jsou reproduktory s textilní kalotou a je možné k nim přiřadit některé s kalotou z měkkého plastu.

Výrobci udávají u většiny výškových reproduktorů velmi pěkné vyrovnané charakteristiky a frekvenční dosah až ke 20 kHz a výše. Když sestavuji reproduktorové soustavy, tak se to obvykle nepotvrdí.

Tyto reproduktory se vzhledově podobají ostatním elektrodynamickým reproduktorům s kónickou membránou, ale jsou menší, s průměrem membrány obvykle pod tři palce. V současnosti se používají velmi málo, což je škoda (mám sérii s polypropylénovou membránou a zvuk je super). Nevýhodou může být, že se vyrábí s uzavřeným košem. Uzavřený koš může způsobit vnitřní odrazy frekvencí vyzářených zadní stranou membrány, a tím vytvářet interference vyzařovaného zvuku. Jejich výhodou i nevýhodou je poměrně velká plocha vyzařování, která má velkou účinnost, ale to způsobuje větší směrování. Tyto reproduktory hrají velmi dobře na nižších středních frekvencích, s čímž mívají kalotové reproduktory potíže.

U kalotových reproduktorů je nutné rozlišovat z čeho je kalota vyrobená. Kovové kaloty mají obvykle ostřejší (až kovový) zvuk, který vydávají celou svojí plochou. Kopulkou kovové kaloty se šíří vlastní rezonance. Na jejich potlačení se používají všelijaké terčíky před membránou reproduktoru (difuzory). Tyto difuzory rezonance neodstraňují, ale způsobují určité interference, které výsledný zvuk zlepšují. Různé typy kovové kaloty se používají u reproduktorů s hornou. Nezanedbatelnou výhodou je, že kovová kalota působí jako přídavný chladič cívky a tím se zlepšuje zatížitelnost reproduktoru. Plátěné kaloty působí jako tlumení kmitacího systému a zvuk je převážně vyzařován prstencem, na kterém je navinutá cívka. Plastové kaloty jsou něco mezi kovem a plátnem a vše hodně závisí na vlastnostech plastu, z kterého je kalota vyrobená.

V současné době je to reproduktor, který se v domácím poslechu již nevyužívá. Používá se v profesionálním ozvučení, protože vždy hodně směruje. Jejich použití pro domácí ozvučení nevylučuji, ale prostor posluchače se tím poněkud zúží. Nejlepší poslech bude v ose reproduktorů (to platí pro všechny směrující reproduktory).

Rozměry středotónových reproduktorů začínají od tří až čtyř palců, největší používané jsou do osmi palců, ale to v domácím ozvučení jen výjimečně. Vyrábí se i kalotové středové reproduktory, s průměrem kolem dvou až tří palců, ale při jejich testování jsem měl dojem, že na nižších frekvencích mají problémy s výkonem. Středové reproduktory jsou důležité pro prokreslení zvuku, zejména při reprodukci lidského hlasu. Dobrý středový reproduktor by měl kvalitně zvládat frekvenční rozsah od 500 alespoň do 5000 Hz a nejlépe i výše. Často se vyrábí středové reproduktory s uzavřeným košem, nebo s malou ozvučnicí, což usnadňuje konstrukci soustavy. Používám je nerad, protože zatlumení středového reproduktoru dělám nejlépe sám, zatlumení uzavřeného koše je obvykle nedostatečné a mohou vznikat rušivé odrazy.

Takto se obvykle označují menší basové reproduktory, které nehrají slyšitelně kmitočty v oblasti pod 80 Hz. Jejich uplatnění je zřejmé již z jejich názvu. Někdy se je konstruktéři pokoušejí použít jako středové, ale zde je nutné prostudovat jejich parametry. Dobré výsledky budou dávat jen výjimečně, hlavně proto, že středobasové reproduktory obvykle hrají dobře v podobném rozsahu jako reproduktory basové, tedy do nějakých 1500 Hz.

Citlivost u většiny basových reproduktorů zvolna klesá pod frekvencí 100 Hz. Tento pokles je zásadním jevem, kterým se od sebe jednotlivé typy basových reproduktorů liší a to se týká všech kategorií. Pokles citlivosti je důležitý pro výsledné poslechové vlastnosti reproduktorů a způsobu jejich použití. Některé firmy vyrábí elitní basové reproduktory, které tento pokles nemají měřitelný. Průměr membrány takových reproduktorů bývá nejméně 12 palců a více a aby skutečně reprodukovaly tyto nízké kmitočty je nutné je napájet výkonným zesilovačem (nad 200 W RMS). Za nutné považuji dodat, že tyto reproduktory vyžadují zvýšenou opatrnost při reprodukci, jejich vysoká citlivost na nízkých frekvencích může snadno způsobit jejich poškození. Odměnou za opatrnost je kompletní nezkreslený poslech těch nejnižších frekvencí a to je skutečný zážitek.

V rámci přesnosti popisu je nutné říci, že uváděný pokles citlivosti pod 100 Hz výsledné kvalitě poslechu vlastně nevadí. V této oblasti má např. kontrabas poměrně dost rovnoměrně rozložených, harmonických frekvencí a přes určitý útlum, může být poslech příjemný a věrný. Technicky záleží na tom, aby pokles citlivosti k nízkým kmitočtů byl rovnoměrný, pozvolný a nebyly v něm nějaké velké výkyvy, nebo se neprojevily slyšitelné rezonance. Takový reproduktor vnímáme jako věrný i přesto, že nejhlubší kmitočty slyšitelně nehraje.

Basové reproduktory pro pasivní soustavy se konstrukčně podobají spíše středobasovým a mívají obvykle vyrovnanější průběh frekvenční odezvy než speciály pro subwoofery. Ty menší dokážou zahrát kmitočty i nad 1000 Hz. Skutečný hlubokotónový zvuk můžeme očekávat nad průměrem membrány deset palců a výše.

Konstrukce těchto speciálních reproduktorů se od ostatních basových reproduktorů poměrně výrazně liší (viz článek: Subwoofery, jejich výhody a nevýhody). Nicméně v aktivních subwooferech jsem viděl dokonce i pětipalcové reproduktory. Ty bych využil k dokreslení zvuku k malým soustavám u počítače a nepřikládal bych tomu větší kvalitativní význam. Běžné subwoofery s osmipalcovým reproduktorem dovedou zlepšit dynamiku poslechu na nízkých kmitočtech. Významné zlepšení poslechu přinášejí až subwoofery s rozměrem basového reproduktoru nad 10 palců. Konstrukce těchto basových reproduktorů je obvykle s robustním košem z tlakově litého hliníku, mohutným magnetem a kompozitní vyztuženou membránou. Dovedou slyšitelně zahrát frekvence kolem 30 Hz a jejich frekvenční rozsah končí obvykle pod 800 Hz.

Tyto reproduktory se svými vlastnostmi nejvíce podobají reproduktorům pro domácí ozvučení. Jejich roztřídění je také stejné: výškové, středové a basové. Tyto reproduktory jsou zakomponované v interiéru karoserie, a proto je jejich vzhled obvykle druhořadý a to je důvodem proč jejich použití v domácím ozvučení se vyskytuje jen málo. Citlivost dosahuje nižších hodnot, u reproduktorů pro subwoofery kolem 86 dB. Sestava reproduktorů v automobilu bývá napájena vícekanálovým zesilovačem a celkový zvuk se nastaví individuálně pro každý zvukový kanál. Jejich konstrukce bývá odolná proti vnějším vibracím a klimatickým vlivům.

U většiny aut jsou reprodukované zvuky přehlušovány aerodynamickým hlukem karoserie a hlukem vycházejícím z podvozku, případně hlukem motoru. Jedná se často o velmi nízké frekvence až infrazvuky. Zápasit s tímto hlukem pomocí extrémně výkonných aparatur mi poněkud nedává smysl. Pochopitelně jsem si to částečně vyzkoušel ve vlastním vozidle. Chvilku je to příjemné, ale nedovedu si představit, že bych si takto čistil uši celou cestou z Brna do Prahy. Po chvilce to vyvolávalo pocit únavy.

Výškové reproduktory se v principu neliší od reproduktorů pro domácí ozvučení, ale účelově se vyrábí menší. Vysokotónové horny se v automobilech nepoužívají. Nejčastěji se vyrábí miniaturní půl až jednopalcová kalota (nejčastěji plastová) s neodymovým magnetem. Neodymový magnet má vyšší intenzitu a proto je zde možná miniaturizace.

Zvuk takovýchto reproduktorů považuji za celkem dobrý, ale velkou nevýhodou je, že není možné individuálně nastavit dělící kmitočet. Výrobní nastavení soustavy spočívá v tom, že výškový reproduktor je obvykle chráněn pouze jedním elektrolytickým kondenzátorem. Je to propust prvního řádu a středobasový reproduktor v této konstrukci žádnou propust nemá a obvykle to upravit nejde. Určitý problém spatřuji také v tom, že kolem středového trnu se membrána pohybuje jako píst, což může vyvolávat nežádoucí hluky a reproduktory jsou náchylné k zanesení nečistotami. Ale v autě to v malém rozsahu nevadí.

Tyto reproduktory se samostatně používají spíše jen výjimečně. V automobilech se používá vícekanálové zesilovače nejčastěji dva levé a dva pravé středobasové reproduktory se subwooferem.

Vyrábí odolné a výkonné basové reproduktory, které mají dobrou dynamiku a obvykle hrají hodně hluboko. Při měření obvykle zjistíme méně vyrovnané fyzikální charakteristiky než bývá u reproduktorů pro domácí ozvučení. Tyto basové reproduktory se obvykle využívají v aktivních subwooferech a jsou výkonné, odolné a robustní. Zesilovače i reproduktory dosahují zatížitelnosti až 2000 W. Poznáme to dle dusání auta při průjezdu kolem nás. Považuji to spíše za jistý druh fandovství do mohutného zvuku a s kvalitním poslechem to nemá nic společného.

Hlavní vlastnosti:

Od reproduktorů pro domácí ozvučení se zásadně liší a to především kvalitou reprodukce. Určité zvlnění frekvenční charakteristiky je tolerováno. Jejich zvuk je proti domácímu ozvučení bývá drsný, ostrý a někdy až nepříjemný, zejména při delší době poslechu. Jde o něco co nejde změřit, přestože frekvenční charakteristika je relativně v pořádku zvuk je jiný. Citlivost profesionálních reproduktorů dosahuje 100 a i více dB. Snaha výrobců je maximalizovat výkon v požadované oblasti. Tyto reproduktory mají několikrát větší účinnost než reproduktory pro domácí ozvučení. Zatížitelnost u profesionálních basových reproduktorů může dosáhnout 2000 W RMS, výškové a středové reproduktory až do 250 W RMS. Zvýšené směrování reproduktorů v této kategorii je považováno za žádoucí, směrový signál se dobře šíří na větší vzdálenosti. Plošného rozptylu se dosa­huje použitím velkého množství soustav reproduktorů. Proto existují patnáctipalcové středové reproduktory hrající do 3500 až 6000 Hz. Uspořádání do soustavy je zaměřeno na maximální využití výkonu zesilovače a jejich případné použití pro domácí poslech by nepřineslo příjemný zážitek.

Hlavní vzhledový rozdíl profesionálních reproduktorů od ostatních spočívá v tom, že surround (venkovní pružný závěs membrány) je tvořen několikanásobnou vlnkou obvykle z pogumovaného plátna.

Jsou to reproduktory pro hudební výkonné ozvučení velkých zaplněných, špatně zatlumených hal, (s velkým dozvukem) často s velmi špatnou akustikou, kde při projektování nebyla uvažována hlasitá zvuková produkce. Jsou určené pro hudební tělesa, případně pro mluvené projevy ve velkých prostorech.

K standardnímu ovládání profesionální aparatury patří mixážní pult. Je to vlastně vícekanálový ekvalizér, kde je možné provádět korekce zvuku po stovkách Hz i méně.To je jeden z důvodů proč se primárně nelpí na kvalitě reproduktorů jako u domácího poslechu. Konečný zvuk zvukové aparatury se nastavuje po jejím sestavení pomocí vícekanálových ekvalizérů na vlastnosti ozvučovaných prostorů.

Osobně s hlasitostí hudební produkce mám problémy, protože návštěva vystoupení běžné rokové, nebo populární skupiny, kdy hlasitost spolehlivě dosahuje 120 dB, znamená těžký útok na moje sluchové orgány. Dříve jsem to u svých oblíbených skupin někdy absolvoval, ale ještě druhý den jsem byl ohlušený a pískalo mi v uších. Poněkud mi to nedává smysl, protože intenzita v oblasti kolem 100 dB by spolehlivě přehlušila všechny ruchy v hledišti a nebylo by tu nebezpečí poškození sluchu. Tak raději poslouchám doma. Je zajímavé, že na Náměstí svobody v Brně jsou občas hudební produkce a je zde patrně omezena intenzita hluku, poslech je příjemný a nikdo se větší hlasitosti nedožaduje.

Existuje teorie, že extrémně hlasitý zvuk vyvolává v lidském organismu vylučování fyziologicky aktivních látek, které ovlivňují psychiku posluchače a vyvolávají jakési obluzení spojené s příjemnými pocity.

Profesionální reproduktory je možné roztřídit do stejných kategorií jako reproduktory pro domácí ozvučení s tím, že se vyrábí speciální reproduktory vyvinuté k určitým nástrojům jako kytarové, vokální a samozřejmě basové. Správné zatřídění těchto reproduktorů je právě ten největší problém. V nabídce vládne zoufalý amatérizmus, obchodníci vidí velký reproduktor a automaticky ho označí jako basový nebo woofer. Přitom z těchto "wooferů", které prodejci nabízí dovede zahrát efektivně nízké kmitočty nejvýše tak pět procent z celkové nabídky a ostatní jsou vyrobeny k jiným účelům. Další problém je v tom, že primární výrobci v podstatě zrušili obchodní oddělení, dodávají jenom několika velkým odběratelům a s běžným prodejcem, nebo zákazníkem již nekomunikují. K tomu ještě přidáme, že na technická data uvedená k reproduktorům se nelze plně spoléhat a jsme v kýblu. Zmatek začíná být dokonalý, když prodejci klidně dodají zákazníkovy vokální soustavy k ozvučení na párty.

Tento způsob chování výrobců se týká všech kategorií, které zde popisuji. Dle hesla: prodat a po nás potopa.

U výškových profesionálních reproduktorů je důležitá vysoká citlivost, vyrovnaná proporcionální odezva není prvořadá, na to je ekvalizér. Konstrukčně se tyto reproduktory od domácích dost liší. Bývají to nečastěji veliké horny, ke kterým se připojují tzv. drivery různých konstrukcí. Zvukovody se používají pro směrované zesílení zvuku. Některé drivery obsahují v podstatě obyčejný výškový kalotový reproduktor s kovovou membránou, nebo jsou to tzv. tlakové reproduktory a to je kovová kalota s cívkou, ale její průměr může být klidně čtyřpalcový. U tlakových driverů vyzařuje zvuk vnitřní část kaloty a zvuk je veden do horny skrze zvukovody v magnetu. Je jasné, že takto dosáhneme velkého výkonu, ale na přesnou proporcionální odezvu můžeme většinou zapomenout.

Horny jsou vlastně různé zvukovody, ale pokud víme jak fungují třeba varhany, tak je jasné, že každá píšťala má svoji oblíbenou (vlastní) frekvenci a její násobky. Něco může napravit tvar horny, můžeme s tím experimentovat, ale stává se, že při měření frekvenční citlivosti se mi místo proporcionálního průběhu objeví tvar křivky připomínající velehory. Z toho vyplývá, že dát dohromady zvukovod a driver, který nám zahraje široké spektrum výškových frekvencí proporcionálně je prostě technický problém, vždy se objeví nějaké zvlnění.

Ring radiátor jsou specializované reproduktory, kde zvuk vyzařuje jenom prstenec sestavený z návinu cívky a jejího nosiče. Zvuk je veden prstencovým zvukovodem. Účinné jsou až od cca 6000 Hz, a jejich zvuk je docela pěkný.

Zde musím dodat, že některé profesionální reproduktory bych klidně použil i k věrnému poslechu, protože mají až neuvěřitelně detailní, dynamický přednes. Je ale nutné proměřit charakteristiku a současně zjistit, jak se bude chovat ve výhybce.

Je to konstrukčně opomíjená část profesionální reproduktorů. Zdá se mi, že se používají stále méně, a to k výrazné škodě na zvuku. Výrobci tím soustavy dost oslabují, protože nechávají výškové reproduktory hrát již od 1500 Hz, což snáší jen s obtížemi. Vlivem přetížení hrozí jeho spálení a takto nízké kmitočty nezahraje přesně. Je to opět nějaký úsporný trend, ale výrazně na úkor kvality a výkonu a životnosti reproduktorů.

Zde je situace asi nejkomplikovanější a i profesionální konstruktéři se dopouští těžkých chyb (nebo jen tak šidí?). Setkal jsem se s patnáctipacovým reproduktorem, který byl použit jako basový a měl hrát v oblasti do 150 Hz. Našel jsem si jeho technická data, kde uváděli rozsah od 20 Hz (!) a současně z frekvenčních charakteristik bylo jasné, že plnohodnotně hraje až od 140 Hz do 4500 Hz. Po proměření se to potvrdilo. Byl to kvalitní středotónový reproduktor. Co s ním dělaly frekvence pod 140 Hz? Jenom to vrčelo a drahý reproduktor byl na pokraji zničení. Technické údaje byly formulovány v podstatě klamavě.

Tohle je právě situace, která uvádí v omyl spoustu zájemců o věrný poslech. V profesionální technice je všechno poněkud jinak než jsme u domácího ozvučení zvyklí. Výrobci publikují parametry, které mohou zdánlivě vyvolávat dojem, že je to ideální reproduktor do vaší aparatury. Vokální a kytarové reproduktory dosahují průměru 15 palců, ty pod 100 Hz již slyšitelně nehrají, ale klidně nám budou hrát až do 6500 Hz. Velká plocha reproduktoru a celá konstrukce je využita k maximálnímu výkonu a účinnosti. Robustní konstrukce vyvolává dojem, že jde o basový reproduktor.

Zde je nutné si uvědomit, čím se liší profesionální basové reproduktory od těch, co se užívají v HiFi ozvučení a nebo subwoofery, které se instalují třeba do aut. Tyto reproduktory jsou formulované na vysoký akustický výkon a na kvalitu projevu se neklade tak velký důraz. Obvykle zdůrazňují tvrdou zvukovou linku na frekvencích 110 až 140 Hz. Na frekvencích pod touto hranicí jejich citlivost rychle klesá. Mají poměrně vysokou citlivost, která dosahuje až 100 dB. Citlivost 102 dB na 1 W (a 1 m) odpovídá účinnosti přibližně 10%, takové účinnosti domácí aparatury nikdy nedosahují. To umožňuje podávat velmi vysoké výkony a dynamický projev. V halách se uplatní vyvolané nižší harmonické frekvence, takže i hluboké basy mohou být silné.

Od běžných profesionálních basových reproduktorů se začínají lišit reproduktory nad 18 palců, kde se pokles citlivosti na nízkých kmitočtech podobá spíše HiFi reproduktorům. Silné magnety a vyspělá konstrukce u nich odstranila dřívější problémy, které byly označovány jako pomalost a zakmitávání. Tyhle velké reproduktory vynikají skvělou dynamikou a mohutností zvuku. Co se mi líbí na těchto velkých reproduktorech nejvíce, tak to je (dynamické) prokreslení velkých bicích a basových nástrojů, které jsem u žádného HiFi ani jinde neslyšel. Nejlépe to vynikne, když tento basový reproduktor naladíte do soustavy jako u HiFi, u komerčně vyráběné profesionální soustavy to nějak slyšet není.

Studiové soustavy svým technickým vzhledem a vysokou cenou lákají některé milovníky kvalitního zvuku, aby si je pořídili do domácnosti. Což vám prodejce asi vymlouvat nebude, ale pokud nejste profesionální zvukař, nebo hudebník, tak to nedělejte. Za stejnou cenu si obvykle pořídíte velmi slušné reproduktory pro domácí poslech.

Rozdělení těchto reproduktorů je v podstatě stejné jako u reproduktorů pro domácí ozvučení, a to na výškové, středové a hlubokotónové. U výškových reproduktorů se používají také reproduktory s hornou. Studiové reproduktory se charakterem podobají profesionálním reproduktorům a fyzikálními vlastnostmi jsou někde uprostřed mezi reproduktory pro domácí ozvučení a profesionálními reproduktory. Citlivost bývá vyšší než u domácích reproduktorů (kolem 92 dB a více) a pokles citlivosti na nízkých kmitočtech je proti HiFi větší. Použití vyplývá z jejich názvu. Mohou být používány při kontrole zvuku v nahrávacích studiích, ale také při pořizování nahrávek, kde slouží na zvukové efekty. Od profesionálních reproduktorů se liší přesnějšími a vyrovnanějšími charakteristikami, menší účinností a hodně věrným poslechem. V domácím poslechu vás moc nenadchnou. U dobrých studiových reproduktorů bude zvuk poskytovat velké množství detailů, ale bude spíše naturalistický až nepříjemný. Studiové reproduktorové soustavy opět neposkytují poslech hlubokých basů a mírně zdůrazňují poslech v oblasti středních frekvencí.

Tohle všechno je jen jeden letmý pohled. Pro domácí ozvučení bych používal reproduktory které jsou k tomu určené. Jiné typy je možné použít, ale jen velmi omezeně, jinak vás čeká zklamání. Jednoduchý recept jak má být domácí reproduktorová soustava složena neexistuje. Správné vyladění a sestavení soustavy reproduktorů je komplikovaný problém. Kdo reproduktory neměřil a neskládal do soustavy, nemá tušení kolik dalších problémů a překvapení stojí na této cestě. Je jen málo oborů, kde se teorie rozchází s praxí tak hlubokým způsobem, ale bez dobré znalosti teorie nevytvoříte nic, co by stálo za řeč, protože nebudete vědět co je možné, nebo správné.

Hlavním pohonem reproduktoru je cívka, podívejte se do učebnice základů fyziky jak se chová při různých frekvencích v proměnlivém střídavém napětí a proudu. A to je jen jeden prvek reproduktoru, který je dále ovlivněn dalšími elektrickými a mechanickými vlivy, protože cívka se pohybuje v magnetickém poli a dále působí na hmotu. Teoreticky to snad nějak popsat jde. Kdo se zabral někdy do učebnice fyziky, tak tam vidí řady diferenciálních rovnic, ale jak víme, tak tyto rovnice v lepším případě fungují přesně jenom tehdy, když všechny ostatní vlivy zanedbáme. Proto se u reproduktorů pracuje s tzv. TS parametry (Thiele-Small para­meters), což je soubor konstant, kriterií a dalších veličin, které je možné matematicky odvodit se základních rovnic, ale nelze je číselně vypočítat. TS parametry se prostě změří a dále se s nimi pracuje při stavbě reproduktorových soustav. TS parametry nám naznačí jak se reproduktor bude chovat v ozvučnici. Nicméně je nutné dodat, že to jak bude hrát reproduktor ve skutečnosti z žádných parametrů nevyčteme. Musí se to vyzkoušet.

Nevím jak je to třeba ve strojařině, ale ve fyzice se popularizuje řada velmi elegantních propracovaných teorií: relativity, velkého třesku, kvantové teorie atd.. Výhodou těchto teorií (nebo spíše teoretiků) je, že se tyto teorie nijak neprojevují v praktickém životě. Co se děje ve hvězdách a ve hmotě již nevnímáme a tak je možné vymýšlet neustále nové komplikované teorie (třeba o temné hmotě a strunách). Soukromě si myslím, že i tyto teorie se od praxe odchylují stejně, jako teorie o reproduktorech. Reproduktory můžete mít doma a výsledek slyšíte.

Připomínaná mi to vtip o starém rabínovi, který umírá, a tak se ho na smrtelné posteli všichni ptají, co bylo zdrojem jeho veliké moudrosti. A on po chvilce přemýšlení říká: všechno je jinak (a zemře).

Úplně korektních dostupných informací o reproduktorech a soustavách reproduktorů není příliš mnoho, ke stavbě reproduktorové soustavy je nutné mít zkušenosti a vhodné technické vybavení. Všechny důležité informace jsem získal díky mnoha letům experimentování. Někdy se teorie o reproduktorech potvrdila, častěji s výhradami a někdy vůbec. Když hodnoty naměřených charakteristik vypadají velmi příznivě tak to automaticky neznamená, že poslech bude vynikající. Je tu stále hodně toho co jde posoudit jenom poslechem a citem pro zvuk. Frekvenční charakteristika jde prostě narovnat pomocí hromady součástek ve výhybce, ale zvuku to nijak neprospěje. Totéž analogicky platí o reproduktorech samotných.

To, že se mi podařilo vybrat a sestavit vhodné reproduktory do soustavy je situace, kdy frekvenční charak­teristika je v přijatelné toleranci. Ve výhybce je minimální počet vysoce kvalitních součástek a nemusím použít žádné rezistory (za maximum považuji jeden rezistor s rozumnou nízkou hodnotou odporu). Občas se mi podařilo sestavit soustavu z reproduktorů, které i dodavatelé považovali za podřadné a měla výsledný zvuk skutečně vynikající, ale tohle je spíše o štěstí. A to potřebujeme vždy.

Hoďas