Struktura

Sluchátka

Elektroakustický měnič určený k individuálnímu, oddělenému poslechu (neruší okolí), který není závislý na akustice okolí. Jsou nejlevnějším způsobem, jak získat věrný zvuk. Sluchátka poskytnou takovou kvalitu zvuku, která by v případě použití reprobeden stála až desetkrát více.

Z hlediska konstrukce můžeme rozdělit sluchátka podle toho, jakou částí přiléhají na vnější ucho.

Circumaurální sluchátka (full-size) obepínají celé ucho, reproduktor dosahuje největších rozměrů, což se odráží i na kvalitě zvuku a na podání jednotlivých frekvencí, umožňují velice dobré odhlučnění, svou velikostí jsou určena pro domácí užití. Sluchátka s externí oporou jsou vybavena tzv. hlavovým mostem, týlním mostem nebo náušním klipsem.

Supraaurální sluchátka jsou všechna, která leží na uchu, ale neobepínají ho. Jsou značně menší oproti předchozímu typu, a tak jsou použitelná i v terénu.

Intraaurální – miniaturní sluchátka se vkládají do vyústění zvukovodu.

Ear-buds (pecky) – leží těsně před zvukovodem v ušním boltci, jsou to problematická sluchátka, protože hrají podle toho, jak dobře sednou do uší. Mají měniče osazené membránami s průměrem cca 15 mm , což nedává mnoho možností, jak získat pěkný zvuk.

In-ear (špunty) – zasahují přímo do zvukovodu a svým náušníkem, který se tvarem a provedením podobá špuntu, současně sluchovod zcela uzavírají. Uzavření sluchovodu je nezbytnou podmínkou správné funkce těchto sluchátek.

Jsou velmi miniaturních rozměrů, různé kvality od sotva použitelných až ke špičkovým audiofilským modelům s několika (2–3) měniči, ze silikonu, přesně podle odlitku příslušného ucha, v barevném provedení barvy pokožky (pak jsou skoro neviditelná), cena až 1000 USD.

 

Typické zapojení konektoru (Jack) nebo 

obrazek

Obr. 1: Zapojení konektoru Jack

 

Konstrukce sluchátek

Dynamická sluchátka – pracují na stejném principu jako reproduktory a jsou nejrozšířenějším typem. Vnitřní mechanismus sluchátek je z tzv. dynamických měničů, které jsou složeny z membrány, cívky, magnetu. Do pohybu vše uvádí elektrický proud, který je přiváděn do měniče, následně se cívka pohybuje vlivem magnetu, který vytváří magnetické pole, a tím je rozechvívána membrána.

obrazek

Obr. 2: Princip dynamických sluchátek

Elektrostatická sluchátka – ultratenká vodivá membrána (asi 1,35 µm), jejíž setrvačnost je minimální, vibruje mezi dvěma perforovanými kovovými pláty (statory), které mění svůj pól podle elektrických impulzů ze zdroje. Zvukový signál je přiveden na elektrody a po vytvoření elektrostatického pole se membrána pohybuje. Komplet elektrostatických sluchátek se zesilovačem je cenově nákladný, je tedy jen pro nejvyšší nároky (frekv. rozsah 7–41 000 Hz).

obrazek

Obr. 3: Princip elektrostatických sluchátek

Jsou zdánlivě nepohodlná, ale jsou tím nejlepším, co trh dokáže poskytnout náročným audiofilům.

obrazek

Obr. 4: Sestava s elektrostatickými sluchátky

Sluchátka s A.M.T. měničem – vibrace vytváří tenká hliníková membrána složená do tvaru harmoniky, která svým smršťováním a natahováním podle elektrických impulzů produkuje až 5× silnější zvukové vlny než klasická membrána.

obrazek

Obr. 5: Sluchátka s A.M.T. měničem

 

Zdroje

  • BARTONĚK, Josef. Základy audio a video techniky. Interní skriptum, VOŠ a SPŠE Olomouc. 2012
  • SALAVA, Tomáš. Elektroakustická a elektromechanická měření, 1. vydání, Praha: SNTL, 1979
  • SVOBODA, Ladislav. Reproduktory a reproduktorové soustavy, 3. vydání, Praha: SNTL, 1983

Obrázky

  • Obr. 1 - Obr. 13: Archiv autora

Praktická ukázka

SLUCHÁTKA

(vhodné i pro ZŠ)

obrazek

Obr. 6: Circumaurální sluchátka

obrazek

Obr. 7: Supraaurální sluchátka

obrazek

Obr. 8: Ear-buds sluchátka

obrazek

Obr. 9In-ear sluchátka

obrazek

Obr. 10: Špičkový model in-ear

Doplňující učivo

Speciální provedení

Bezdrátová sluchátka – pracují v režimu bezdrátového přenosu za pomoci signálového zařízení, které je na principu:

  • bezdrátová IR (infrared) – vlnová délka ~ 850–1200 nm, nf signál frekvenčně moduluje (± 40 kHz) nosný kmitočet 2,35 MHz a ten je přiveden do vysílače LED-IR. Přijímač s IR fotodiodou je zabudován ve sluchátkách (+ AKU) s demodulátorem a nf zesilovačem. Dosah kolem 15 m; úhel vyzařování ~ 120°.

obrazek

Obr. 11: Bezdrátová IR sluchátka

  • bezdrátová UHF – obdobný princip jako u IR, nosná frekvence vysílače je kolem 800 MHz, FM modulace.

  • bezdrátová s indukční smyčkou – smyčka drátu připojeného na výstup výkonového zesilovače je umístěna po obvodu místnosti, z ní se indukuje přímo nf signál do indukční cívky ve sluchátkách, někdy je signál ještě zesílen nf zesilovačem. Signál je slyšitelný v celém prostoru místnosti. Používá se k ozvučení kin, divadel, konferenčních sálů…
  • hráčská sluchátka – přímo určená pro hraní na X-box, playstations…, většinou se zabudovaným mikrofonem.

Zajímavost

Staré typy sluchátek

Jednočinné sluchátko – trvalý magnet má pólové nástavce z magneticky měkké oceli, na nichž jsou nasunuty cívky, nad pólovým nástavcem je umístěna membrána z magneticky vodivého materiálu. Proud přicházející do cívek ovlivňuje magnetický tok trvalého magnetu, čímž mění tok působící na membránu a ta se rozechvěje. Jde o typická stará telefonní sluchátka, vyráběná jako vyměnitelná vložka.

obrazek

Obr. 12: Jednočinné sluchátko

Dvojčinné sluchátko – obsahuje dvojčinný systém, ve kterém se stejnosměrné a kvadratické složky ruší. Kuželová membrána se při provozu nebortí, kmitá pístově, účinněji vyzařuje a nezkresluje.

obrazek

Obr. 13: Dvojčinné sluchátko

Logolink