Vb: objem ozvučnice | fb: frekvence naladění nátrubku/ů | Fill: množství tlumení
Dv: průměr nátrubku | Nv: počet nátrubků | k: konstanta (provedení nátrubku/ů)
Lv: vypočtená délka nátrubku/ů | Sv: vypočtená plocha nátrubku/ů


Av: strana A | Bp: strana B | Nv: počet nátrubků | Sv: vypočtená plocha nátrubku/ů



A: strana A | B: strana B | C: strana C | fa: frekvence stojaté vlny strany A



A: strana A | B (0.6): strana B s poměrem 0.6 | C (1.6): strana C s poměrem 1.6
B (0.8): strana B s poměrem 0.8 | C (1.25): strana C s poměrem 1.25

Prvně co jsou to TS parametry - TS je zkratkou dvou velkých jmen, dvou vědců, po kterých jsou tyto parametry pojmenovány - Albert Neville Thiele a Richard H. Small.
Jedná se o sadu elektromechanických parametrů, které definují nízkofrekvenční chování měniče. Téměř všechny vychází a platí striktně pro rezonanci reproduktoru (fs), jsou obecně ale použitelné pro oblast nízkofrekvenční, kde je pohyb kmitacího systému pístový, kde nedochází k vlastním módům/rezonancím (breakupům) membrány. Užitím těchto parametrů lze simulovat nízkofrekvenční chování reproduktoru v ozvučnicích.

Výpočet základních TS parametrů je jednoduchý. Elektrickým měřením je zjištěna impedanční charakteristika. Ta vykazuje vždy, jde-li o elektrodynamický měnič, charakteristickou špičku - rezonanci fs v jednotkách Hz. Tato špička má určitou výšku, dosahuje určité hodnoty v jednotkách Ω, tento bod značíme Zmax - imp. maximum na rezonanci. Zjistíme poměr mezi tímto maximem a stejnosměrným odporem - r0. Pak hodnotu na impedanci, kde budeme hledat body f1 a f2, zjištují se v místě poklesu elektrické impedance o 9dB oproti hodnotě při rezonanci, v místě, kde se otáčí fáze - r1. Následně dopočítáme chtěné elektromechanické parametry Qes a Qms.

r0 = Zmax / Re r1 = √r0 * Re

Qms = fs*√r0 / f2-f1 Qes = Qms / r0-1 Qts = Qms / r0

rezonanční kmitočet reproduktoru ve volném prostoru, uvádí se v Hz. fs je výsledkem poměru mezi hmotností kmitacího systému Mms a poddajností zavěšení Cms. Těžší kmitací systém (membrána včetně části zavěsů + cívka a její nosič) nebo poddajnější závěsy způsobují nižší fs. Na tomto kmitočtu má reproduktor impedanční maximum Zmax nebo Zres, pohyb membrány je nekontrolovanější, je to bod, kde se otáčí elektrická fáze (je v nule). Zahořováním, například rozehráním nízkým sinusem, poddajnost závěsů roste, tím fs klesá, spolu s ním i elektrický činitel jakosti Qes. Rezonance může natrvalo klesnout až o 20%, záleží na materiálu závěsů, zvláště vnitřního středění, nemusí se však hnout skoro vůbec. Okolní teplota má také vliv, působí na tuhost závěsů. Vložením reproduktoru do ozvučnice jeho fs, vlivem omezeného množství stlačovaného vzduchu, vzroste. Hodnota fs nám říká jak nízko je schopen měnič zahrát, pro simulaci však musíme znát ještě činitel jakosti Qts a ekvivalentní objem Vas.

stejnosměrný odpor kmitací cívky, uváděn v Ω. Tento odpor bývá téměř vždy menší než nominální impedance Znom, zkráceně jen Z, ta je určena jako blízká jmenovitá hodnota k Zmin, což je nejnižší hodnota impedance za rezonanční frekvencí. Základními hodnotami impedance jsou 2, 4, 8 a 16Ω, jsou i atypické 3, 5, 6, 12 a 15Ω. Impedance reproduktoru není v celém frekvenčním pásmu stejná, nejnižší hodnota (tedy Zmin) dle normy nesmí být nižší než 80% jmenovité impedance. Zmax, Zres označuje hodnotu impedance na rezonanční frekvenci, zde záleží na Q parametrech, pohybuje se v jednotkách až stovkách Ω. Tvar charakteristiky za kmitočtem fmin (tam, kde se nachází Zmin) je výsledkem indukčního charakteru cívky. Re je vždy menší než Zmin.
Impedance reproduktoru má vliv na schopnost zesilovače dodat do něj určitý výkon, čím větší Z měnič má, tím méně Wattů je do něj zesilovač schopen dodat. Má-li zesilovač udáno 2x 100W/4Ω, do 8Ω zátěže to může být jen polovina. Impedance lze různě řadit - sériově či paralelně, viz Ohmův zákon.

• Z impedanční charakteristiky lze leccos vyčíst. Charakteristický vrchol na 47.5Hz je rezonanční frekvencí reproduktoru, podle tohoto lze dopočítat Q parametry, vložením do uzavřené ozvučnice nebo přidáním hmotnosti na membránu všechny zbylé. Na kmitočtu fmin 270Hz se nachází minimální impedance Zmin 6.7Ω. Pozvolné stoupání za tímto kmitočtem je způsobeno vlivem indukčnosti kmitací cívky. Různé nerovnosti na charakteristice jsou výsledkem rozonancí membrány a interakce závěsu i středění. Čím větší nerovnosti jsou, tím déle rezonance doznívají (podrobně viditelné v grafu CSD - waterfall). Zde nepatrně na kmitočtech 500 a 1500Hz, výrazněji, díky tvrdé uhlíkové membráně (Monacor SPH-135C), na 7700Hz.

• Vloží-li se měnič do bassreflexové ozvučnice, dá se snadno určit frekvence naladění nátrubku, je to ten nejnižší bod mezi dvěma vrcholy, v tomto konkrétním případě 53Hz, fáze je na 0°. Na druhém přiblíženém obrázku jsou dobře vidět špičky reprezentující stojaté vlnění nebo rezonance stěn (zelená volně, černá v boxu).

• Podle impedanční charakteristiky lze reproduktory samozřejmě i párovat. Jsou-li naměřené grafy dvou kusů shodné, můžeme říct, že je jeden jako druhý. Níže na obrázku dva kusy téměř identických středobasových měničů Seas L15RLY/P. Měniče k sobě nebyly vybírány, takže je to tak trochu náhoda.

elektrická indukčnost kmitací cívky, uváděna v mH. Le je veličina frekvenčně závislá, často je měřena na 1 nebo 10kHz. Indukčnost je dána konstrukcí cívky (průměrem, výškou, počtem závitů, použitým typem drátu, vrstvami...) a prostředím, v němž se nachází (magnetický obvod). Velké nebo dlouhé cívky mívají indukčnost větší, záleží však velmi na onom magnetickém obvodu, indukčnost lze významně snížit použitím měděných nebo hliníkových částí (kroužek, čepička či phase-plug na trnu; prstence kolem trnu), zároveň se redukuje i harmonické zkreslení. Indukčnost cívky se mění i její polohou v mezeře, je tedy závislá na výchylce X, ať už plusové nebo minusové, tuto změnu úměrně kopíruje tvar impedanční charakteristiky a moduluje tak i tu frekvenční. Tuto nectnost lze ovlivnit instalací výše zmíněných Cu/Al prvků v kombinaci s podřezaným trnem ve tvaru T (T-shape, T-yoke) nebo motorem typu underhung, viz Xmax.

1. Nejobyčejnější a také nejlevnější druh motoru. Středový trn často více či méně přečnívá přes horní pólový nástavec. Změna Le je u tohoto typu největší, pohybuje-li se cívka směrem dolů, je velká část cívky obklopena masou železa, indukčnost cívky tedy stoupá, stejně tak hodnota impedance, následná modulace frekvenční charakteristiky se projevuje potlačením citlivosti od oblasti středů výše. Pohybuje-li se cívka směrem nahoru je tomu přesně naopak. Rozdíl těchto dvou maxim může být v oblasti dělení na impedanční charakteristice až 5Ω, což znatelně houpe tvarem frek. charakteristiky.
2. Středový trn je zde podřezán do tvaru T, vzhledem k menší mase železa v blízkosti cívky je diference indukčnosti menší. Trn je navíc provrtán, je to kvůli lepšímu chlazení a ke snížení turbulencí vzduchu projevujících se kmitající cívkou v mezeře. Tento chladící otvor zvyšuje hodnotu mechanického činitele jakosti Qms, to znamená snižuje mechanický odpor Rms.
3. Nad a pod hlavičkou T nástavce jsou nalisovány měděné nebo hliníkové prstence, ty významně snižují indukčnost cívky a zároveň i její změnu na výchylce. Navíc plní fukci lepšího odvodu tepla.
4. Podobně jako u obrázku 3 s tím, že místo čepičky je zde použit phase-plug, trn tak není provrtán. Cu/Al prstence jsou v celé délce trnu pod T hlavičkou a kolem magnetu.

• Zde je na konkrétním případě vidět závislost impedance při změně Le na X. Měnič s obyčejným motorem 1 (TVM ARN-150-03/4). Černá křivka je klidová pozice, modrá membrána zatlačena o cca 4-5mm, zelená povysunuta.

• Měnič s motorem obsahujícím měděnou čepičku nalisovanou na trnu (Beyma 5MP60N - 4Ω varianta). Sama indukčnost i její změna na výchylce je, jak je vidět, mnohem menší.

mechanický činitel jakosti, vypovídá o mechanických ztrátách pohyblivých částí kmitacího systému (vnitřního a vnějšího závěsu) a zejména působení materiálu nosiče cívky v magnetické mezeře a stlačovaného vzduchu pod vrchlíkem. Je to bezrozměrný parametr a čím je vyšší, tím lépe, pohybuje se v hodnotách od 0.4 až 25. Nižších ztrát (vyššího Qms, vyšší rezonanční špičky) je dosaženo lépe zkonstruovanými závěsy, které jsou pohybu membrány více přizpůsobitelné a negativně jej neovlivňují. Svou roli významně hraje materiál nosiče cívky - záleží na tom, zda je vodivý či nevodivý a tak zda v něm vznikají vířívé proudy. Vodivý hliník bývá nahrazovám kaptonem, jenž díky své inertní elektrické povaze nepůsobí jako brzda a tak zvyšuje hodnotu Qms, tím se snižuje mechanický odpor Rms. Rozdíly lze dobře vidět na těchto měničích, lišících se pouze použitými nosiči: ScanSpeak 18W/8545 (hliník) a 18W/8545K (kapton). Hodnotu Qms značně ovlivňuje i vzduch pod vrchlíkem, zvláště není-li tento prostor odvětrán perforací nosiče cívky, částí membrány pod vrchlíkem nebo chladicím otvorem v trnu pólového nástavce, jednoduše tento problém řeší phase-plug.

U profesionálních reproduktorů zatěžovaných vysokými příkony se používají jen kaptonové nosiče, kapton vyniká dobrou tepelnou stabilitou, ale není dobrým vodičem tepla a toho je využito. Hliník by vzhledem k jeho celoplošnému zahřátí na více než 200°C snadno tavil lepidlo mezi ním a kónusem.

elektrický činitel jakosti, vypovídá o elektrických ztrátách pohonu reproduktoru (cívky a magnetu). Je to bezrozměrný parametr a čím je nižší, tím lépe, pohybuje se v hodnotách od 0.08 až 0.6, v extrémech, u obyčejných univerzálních měničů, i 20. Nižších ztrát je dosaženo lépe zkonstruovanou cívkou a magnetem, který produkuje silné symetrické pole. Vysoké Qes je tedy indikátorem nežádoucího akumulování energie či nedostatečné síly elektromagnetické části měniče. Má větší význam než mechanický činitel Qms. Reproduktory s příliš nízkou hodnotou Qes nejsou vhodné do určitých typů ozvučnic, viz Qts.

celkový činitel jakosti, zahrnuje v sobě oba předchozí parametry (elektrický Qes a mechanický činitel Qms). Stejně platí, že čím je hodnota nižší, tím lépe, pohybuje se v hodnotách cca od 0.08-0.6, vyjímečně až 3. Qts se počítá stejně jako například dvojice paralelně řazených odporů, na výsledek má tedy rozhodující vliv menší hodnota, která nemůže být překročena, tou bývá zpravidla Qes. Qts lze tedy pochopit jako jak silný motor reproduktor má. Měnič s velice nízkou hodnotou Qts, pod 0.2, bude mít velice silný magnet a/nebo dlouhou cívku, takže s membránou budou pohybovat s velkou silou a kontrolou, zkrátka nedovolí rozkmitané membráně dělat si co chce. Takovým reproduktorům postačují malé pracovní objemy, ovšem nejsou použitelné v uzavřené a v některých případech ani v bassreflexové ozvučnici, vhodnými ozvučnicemi jsou typy horn a různé druhy transmission-line. Zvyšující se hodnotou Qts kontrola nad pohybem membrány klesá. Rozumným kompromisem pro ozvučnici bassreflexovou je Qts pohybující se mezi 0.3 až 0.4, pro ozvučnici uzavřenou pak 0.5 až 0.7, pro otevřenou "deskovou" konstrukci, dobře využitelnou pro velké basové reproduktory, pak Qts ještě vyšší.

hmotnost celého kmitacího systému včetně spolukmitajícího sloupce vzduchu, uvádí se v g. Čistá hmotnost kmitacího systému (membrány, cívky včetně jejího nosiče, pohybujících se částí středění) bez sloupce vzduchu je označována jako Mmd. Hmotnost kmitací cívky včetně jejího nosiče Mvc, hmotnost sloupce vzduchu Mair. Mms má přímo úměrný vliv na výslednou citlivost, tedy čím lehčí membrána je, tím vyšší je citlivost, zároveň se ale zvyšuje rezonanční kmitočet fs, Mms má totiž spolu s Cms přímou spojitost na výsledné fs.

poddajnost kmitacího systému reproduktoru, uvádí se v mm/N a čím je tato hodnota větší, tím je i poddajnost závěsů větší. Cms je parametr proměnlivý, během provozu se zvyšuje; v jaké míře, to záleží na výchylce a meteriálu zavěšení. Cms není v celé výšce rozvinutí závěsů stejné, čím větší rozvinutí - tím větší odpor - tím menší poddajnost. Pohybuje se v rozmezí od 0.05mm/N (tvrdé zavěšení) až po 2.5mm/N (měkké zavěšení), v extrémech, např. u měničů Accuton, až 5mm/N. Cms má spolu s hmotností kmitacího systému Mms přímou spojitost na výsledný rezonanční kmitočet fs, spolu s plochou Sd pak na ekvivalentní objem Vas. Kms je opakem Cms, jde o tuhost zavěšení, uváděnou tedy v N/mm.

mechanický odpor kmitacího systému, uvádí se v kg/s nebo Ns/m. Jde o ztráty vlivem tření v závěsech, v okolí cívky proudícím vzduchem a spolukmitajícím sloupcem vzduchu a neposledně použitým materiálem nosiče cívky působícím na vířivé proudy v magnetické mezeře, viz Qms. Rmd nezahrnuje sloupec vzduchu. Čím nižší, tím lépe.

ekvivalentní objem, uvádí se v l. Vas vyjadřuje objem vzduchu, který má stejnou, tedy ekvivalentní, poddajnost jako zavěšení reproduktoru Cms. Reproduktory s tuhým zavěšením mívají Vas menší a naopak. Mnozí začátečníci si tento parametr pletou s doporučeným objemem. K určení vhodného objemu je třeba znát fs a výsledné Qts.

efektivní průměr či plocha membrány, uvádí se v cm, cm². Efektivní průměr se obecně měří jako průměr membrány včetně poloviny nebo 1/3 závěsu. Reproduktory s širokým závěsem mají menší skutečnou efektivní plochu než klasické typy - efektivní část závěsu je totiž menší. Je-li měnič vybaven phase-plugem, jeho plocha se samozřejmě odečítá.

elektromagnetická síla motoru, uvádí se v Tm. Parametr je dán velikostí magnetického pole v pracovní mezeře a délkou závitů cívky v tomto magnetickém poli.

elektromagnetický činitel tlumení, uvádí se v kg/s nebo Ns/m. Čím větší hodnota tím lépe - větší kontrola/tlumení pohybu membrány. Rme vyjádřuje sílu elektromagnetického systému reproduktoru nezávisle na jeho impedanci, je to tedy hodnotnější údaj než Bl samotné.

je procentuálním vyjádřením účinnosti, uvádí se tedy v %, skrze toto číslo se následně počítá akustický tlak SPL při 1W/1m, uvádí se v dB. Jedná se o referenční citlivost danou silou motoru a vyzařující plochou membrány na nízkých kmitočtech, ideální měnič by měl tuto citlivost v celém pásmu. USPL značí citlivost při konstantním napětí 2.83V, zahrnuje do výpočtu stejnosměrný odpor kmitací cívky Re. Pomocí USPL lze porovnávat vydaný akustický tlak reproduktoru (na zesilovači) nezávisle na jeho impedanci.

maximální akustický tlak omezený tepelným zatížením reproduktoru, zahrnující -3dB kompresi, uvádí se v dB, měřeno do 2π.

maximální lineární výchylka kmitacího systému v jednom směru » 0-peak (klidová pozice-špička), uvádí se v mm. Xmax bývá někdy označována jako Xlin, je obvykle počítána jako (Hc-Hg)/2 (první výsledek), Hc označuje výšku vinutí kmitací cívky, Hg výšku vzduchové mezery. Někdy bývá k této hodnotě ještě připočteno Hg/4, /3.5 nebo /3 - viz další tři výsledky. Výchylka bývá také počítána do určitého zkreslení, obvykle 10% THD, takováto hodnota může být větší, ale i menší než klasické (Hc-Hg)/2, označuje se Xvar. Některé firmy uvádějí jako Xmax její dvojnásobek » peak-peak, membrána reproduktoru se totiž vychyluje i druhým směrem. Překročením Xmax se reproduktor nepoškodí, cívka se však začíná pohybovat ven z mezery, což má za následek úbytek motorové síly a dochází tak ke zvětšování zkreslení - to je důvod, proč je Xmax nazývána maximální lineární výchylkou. U měničů s vysokou vzduchovou mezerou bývá nárůst zkreslení menší. K poškození dochází až dosažením Xdam/Xlim/Xmech a to tím, že cívka narazí do dna magnetického systému nebo se netrefí do jeho mezery. Vyspělejší reproduktory však bývají před tímto chráněny středěním, které svým maximálním rozvinutím a dostatečnou boční tuhostí tomuto zabrání. Středění bývá, u profi a lepších větších hifi subbasových reproduktorů, často zdvojené. Xdam/Xlim/Xmech většina výrobců uvádí jako peak-peak.

• Nejpoužívanější typ motoru je anglicky nazýván overhung - kmitací cívka přečnívá přes výšku vzduchové mezery. Velkou výškou cívky (větším počtem závitů) je navýšena magnetická energie Bl, daní za toto je však zvyšené zkreslení a nesymetrické působení na cívku, zvláště při výchylce, kdy část vinutí mimo pracovní mezeru ovlivňuje působení magnetického pole, snižuje ho.
  Není-li Xdam dáno výrobcem, je těchto 14mm (28mm peak-peak) jen orientačních, tvar spodního pólového nástavce nemusí být rovný, Xdam muže vzniknout i netrefením se do mezery nebo limitací maximálního rozvinutí závěsů.

• Je-li cívka kratší než mezera, je motor typu underhung. V mezích Xmax se motor chová mnohem lineárněji, protože celá výška vinutí je schována v pracovní mezeře, překročením však motor ztrácí linearitu rychleji než overhung. Tento typ je k vidění hlavně u výškových měničů a dražších širokopásmových (Seas, Visaton, Fountek), středobasových (Morel, ScanSpeak, Accuton) a subbasových (AuraSound) měničů.

jde o poměr parametrů fs (rezonanční kmitočet) a Qes (elektrický činitel jakosti), uvádí se v Hz. Orientačně vypovídá o vhodnosti použití určitého typu ozvučnice. Hodnota kolem a pod 50 značí vhodnost ozvučnice uzavřené, mezi 60 až 90 je to libovolné, nejlépe je zkusit oba typy (uzavřená, bassreflexová), hodnota kolem a nad 100 značí použití ozvučnice bassreflexové, typu horn nebo band-pass. Mnohé dobré konstrukce se ale tímto moc neřidí.

akcelerační faktor (zrychlení na Ampér), uvádí se v N/(A*kg) nebo m/(s*A). Čím větší hodnota tím lépe - lepší dynamické vlastnosti.

"gravitační úbytek", uvádí se v %. Vyjadřuje relativní prověšení kmitacího systému z Xmax, je-li měnič instalován vodorovně (downfire). Prověšení má za následek přídavné zkreslení reproduktoru. Hodnota obvykle větší než 5% říká, že reproduktor by již aplikován vodorovně být neměl. Xmax je lineární výchylkou v jenom směru, viz Xmax.