A 2.1-es hangzás lehetőségei

(Előre is bocsánat azoktól, akiknek ez nem eléggé precíz, de nincs hely a megfelelően pontos definíciókra) A hang nem más, mint a levegő sűrűsödéseinek és ritkulásainak egymásutánja. Ezen sűrűsödéseknek-ritkulásoknak a gyorsaságától függ a hang magassága: minél sűrűbben váltakoznak, annál nagyobb a hang frekvenciája, annál magasabbnak halljuk a hangot. Az emberi fül hallástartományának elvi határai 20 és 20000 Hertz (rezgés/másodperc) között vannak, de egy átlagos felnőtt csak 30-16000 Hz-ig hall. A hangszóró feladata nem más, minthogy a hanghordozóra rögzített jelet - előre-hátra rezgésekkel - légmozgássá alakítsa. Ez csak látszólag egyszerű feladat, rengeteg buktató, nehézség akadályozza meg a mérnököket a tökéletes hangzás kialakításában.

Az ideális állapot az lenne, ha a hangot visszadó membrán - rezgőrendszer - nem "kivételezne" a hangokkal, bármely hangmagasságot ugyanolyan hatékonyan adna le, tehát a vezetéken a hangszóróba érkező, egységnyi teljesítményű, x frekvenciájú jelet úgy alakítaná át hatásfok*egységnyi teljesítményű, pontosan x frekvenciájú hanggá, hogy a hatásfok bármilyen x frekvencia esetén ugyanakkora maradjon.

Ez több ok miatt lehetetlen. Fizikából tudjuk, hogy (egyszerűsítve) ha összekapcsolunk egy rugót és egy testet, akkor a rezgés gyorsasága csak a tömegtől és a rugó erősségétől függ. Hangszórót mindenki látott már: a szélén is rögzítve van, és a membrán (továbbiakban: kónusz) mögött is rugalmasan fel van függesztve.

A sárga textil a felfüggesztés

A kónusz tömegéből és a felfüggesztés erősségéből következik az ú.n. rezonanciafrekvencia. Bizonyos fizikai okok miatt a hangszóró ez alatt a frekvencia alatt már nagyon kis hatásfokkal ad le hangot, tehát nem alkamas az adott hangmagasságnál mélyebben szóló hang előállítására. Mi következik ebből? Az, hogy nagyobb tömegű kónuszt kell alkalmazni, mivel az mélyebb hangokat is ki tud adni. Igen ám, de minél nehezebb a kónusz, annál kevésbé tud gyorsan rezegni, annál kevésbé képes magasabb hangok leadására.

Egy mélysugárzó...

...és egy magassugárzó átviteli görbéje.Mindkét ábrán a felső vonalak jelentik a "hangerőt".

Ezért használnak több hangszórós, úgynevezett "többutas" rendszereket. (a hangok szétválogatásának problémája túlmutat ezen írás keretein)

Miért jó, és miért rossz az, ha a magasabb hangokat ténylegesen két hangszórón adjuk le, a mélyeket pedig betesszük az asztal alá? Egyáltalán hogyan lehetséges?

Az emberi fül egyik sajátossága, hogy a mélyhangok irányát nem érzékeli, ebből következik az a lehetőség, hogy különválasszuk a mélyebb hangokat a magasabbaktól, és elég legyen a mélyhangoknak egy hangszóró, a magasaknak pedig, amelyek a valódi térhangzás érzetét keltik, továbbra is biztosítsunk külön hangszórókat. Ennek nyilvánvaló előnye, hogy olcsóbban tudunk hangrendszert építeni, hátránya, hogy nem lesz olyan korrekt a sztereókép, mint enélkül. (A sztereó hangsugárzópárt nevezzük szatelliteknek, vagy iránysugárzóknak.)

Néhány szó a technikáról

A szatellit-mélynyomó közötti hangelosztást általában 80-120 Hz között végzik, tehát a szatellitre marad az átfogandó frekvenciasáv további, 19900 Hz-nyi területe. Ez bizony komoly elvárás, a PC-s hangszórók árával szemben támasztott követelmények miatt ráadásul ezt általában egyetlen hangszóróra bízzák, ami mindenképp kompromisszumokat igényel: vagy a magasabb tartományokat, vagy a mélyközepeket kénytelen elhanyagolni a hangsugárzó. Mindkettőre van példa, mint a későbbiekből ki is derül majd. A mélyhangszóró már bonyolultabb kérdés. Bár kicsi a frekvenciaátfogása, de erre a sávra esik a leadott hangteljesítmény nagy része, ráadásul a fentebb említett problémák miatt igen nehéz jó hatásfokú mélyhangszórót gyártani. Ennek a problémának az áthidalására több módszert is kidolgoztak; nézzük át az elterjedt mélynyomó-felépítéseket.

Három van belőlük:

Zárt doboz: a hangszóró minden oldalról zárt dobozba sugároz. Nem elterjedt, mert bár kevéssé torzít, de mivel a dobozba zárt levegő is rugónak látszik (a lufi is visszafúj :) ), nem engedi megfelelően alacsony frekvencián rezegni a membránt, tehát rossz a mélyátvitele.

Basszusreflex doboz: a dobozon van egy nyílás, és mögötte egy (reflex)cső. A méretek megfelelő hangolásával a dobozban levő levegő rezgései pont akkor erősítik fel a membrán rezgéseit, amikor annak a mélyátvitele már elkezdene romlani, így a rendszer mélyátvitele jobb. Hátránya, hogy a csőben keletkező nagy légsebesség miatt torzít, de házi alkalmazásra alapvetően a legegyszerűbben és legjobban kivitelezhető rendszer, ezért a legelterjedtebb is.

Passzív membrán: a doboz falán reflexcső helyett egy hangszóróhoz hasonló eszköz helyezkedik el, de ezt nem lehet "meghajtani". Előnye, hogy pontos hangolásával (felfüggesztett tömeg-rugóerő páros, ahogy a hangszórónál is) a legtisztább és legmélyebb basszus állítható elő; hátránya a magas ár, és a kivitelezés bonyolultsága (ezt jelzi, hogy a hifi-világban a passzív membrán körülbelül a 300.000-es kategóriánál jelenik meg).

Mire figyeljünk?

A hangrendszerek megítélése nem egyszerű feladat. A cél elsősorban a valósághűség, elektronikusan generált zenék esetén (ahol a valósághűségnek mint fogalomnak nincs értelme) pedig leginkább az, hogy minél inkább megfeleljen a hallott hang a stúdióban kikevertnek, illetve a saját ízlésünknek. Mi a valósághűség mellett tettük le a voksot, azaz amellett, hogy egy adott rendszer legjobban akusztikus hangszerek lejátszásakor értékelhető; tehát aki csupán a maximális hangerőben illetve basszusban mutatott képességek iránt érdeklődik, az elsősorban a specifikációkat böngéssze.

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!