Háttér
A hangszóró vagy hangszóró olyan eszköz, amely az elektromos energiahullámokat mechanikai energiahullámokká vagy hallható hangokká alakítja. A hang egy tárgy rezgése által keletkezik. Ez a rezgés hullámok vagy hullámok sorozatát hozza létre, hasonlóan ahhoz, amit akkor látunk, amikor egy követ egy tóba dobunk. A hangszórók különböző frekvenciájú hanghullámokat (vagy hangot) adnak vissza. A frekvencia az a sebesség, amellyel a levegőben lévő részecskék rezegnek. Az emberi fül által hallható hang körülbelül 20 hertz (Hz) és 20 000 Hz vagy 20 kilohertz (kHz) között van. A hangszórókat mindenféle kommunikációs és szórakoztató berendezésben használják, például rádió- és televízió-vevőkészülékekben, magnókban, telefonos üzenetrögzítőkben, bébimonitorokban és sztereó otthoni szórakoztató rendszerekben
Történet
A dinamikus hangszóró alapelve alig változott azóta, hogy Ernst Siemens 1874-ben szabadalmaztatta. Siemens úgy írta le találmányát, hogy egy elektromos tekercs mechanikus mozgatását lehet elérni az azon átfolyó elektromos áramból. Találmányának eredeti célja egy távírókar mozgatása volt. Alexander Graham Bell két évvel később alkalmazta a Siemens-berendezés elveit a telefonra. Thomas Edisonnak tulajdonítják a ma ismert hangszóró feltalálását. Ez egy rugalmas membránból (kúpból) állt, amelyet egy akusztikus kürt torkolatához erősítettek.
A korai hangszórók kúpjaihoz különböző anyagokat használtak, például vékony fémlemezeket, bőrt és papírt. A papírt azért használták (és használják ma is) a hangszórókúpok készítéséhez, mert olcsó és könnyen hozzáférhető.
Nyersanyagok
A dinamikus hangszóró évtizedek óta nem változott. A váz préselt vasból vagy alumíniumból készül. Az állandó mágnes vasoxidból, stronciumból és kerámia kötőanyagból álló kerámia ferrit anyag. A kúp, a surround és a spider ragasztóval bevont kezelt papírból készül. A hangtekercs egy műanyag orsóból áll, amely köré vékony, szigetelt rézhuzal van tekerve.
Kialakítás
A legelterjedtebb hangszóró a dinamikus hangszóró. Ez egy vázból, állandó mágnesből, lágyvasmagból, hangtekercsből és kúpból áll. A keret tartja a kúpot és az állandó mágneses egységet. A hangtekercs egy műanyag orsó köré tekert szigetelt huzalból áll. Az orsó egyik vége a kúphoz van rögzítve, az orsó teste pedig a lágyvasmagon csúszik.
A hangtekercs vezetékeit egy hangerősítőhöz csatlakoztatják. Amikor az erősítőből származó elektromos hangjeleket a hangtekercsre vezetik, elektromágneses mező keletkezik a hangtekercs körül. Ennek hatására a hangtekercs előre-hátra mozog a lágy vasmag mentén, ami segíti vagy ellenpontozza az állandó mágnes által létrehozott mágneses mezőt. A hangtekercs mozgása a csatlakoztatott kúpot rezgésbe hozza és hangot ad ki.
A hangszóróknak négy fő típusa van: teljes tartományú, magas-, közép- és mélysugárzó. A teljes tartományú hangszóró a hangspektrum nagy részét képes reprodukálni. Egyetlen hangszóró azonban nem képes pontosan visszaadni az emberi fül teljes hangfrekvenciatartományát. Ezért más hangszórókat terveztek a teljes tartományú hangszóró korlátainak kiküszöbölésére.
A magassugárzót a magasabb hangfrekvenciák vagy a 4-20 kHz-es tartományban lévő magas hangok megszólaltatására tervezték. Ezek nagyon kicsik, általában 5,1 cm (2 in) körüli vagy annál kisebb átmérőjűek. A középsugárzó az 1000 Hz és 10 kHz közötti frekvenciatartományban reprodukálja a hangokat. Méretük 5,1-20,3 cm (2 hüvelyk) és 8 hüvelyk (8 hüvelyk) közötti átmérőjű. A mélysugárzó a 20-1 000 Hz-es frekvenciatartományban a basszus vagy a nagyon mély hangokat adja vissza. A mélysugárzó ezt a tartományt akár 3 Hz-ig is kiterjesztheti. A mélysugárzók 10,2-38,1 cm (4 in – 15 in) átmérőjűek, a leggyakoribbak a 25,4-30,2 cm (10-12 in) átmérőjűek.
Akio Morita 1921. január 26-án született a japán Kosugaya faluban. Morita családja 300 éves szakéüzletének tizenötödik generációs örököse lett volna, ehelyett azonban fizika szakosként a tekintélyes Nyolcadik Felsőbb Iskolába került.
Ahelyett, hogy besorozták volna a második világháborúba, Morita az Oszaka Császári Egyetemre iratkozott be, és vállalta, hogy a diploma megszerzése után a japán császári haditengerészetnél szolgál. Morita ott találkozott Masura Ibukával, egy elektronikai mérnökkel. A háború után Morita és Ibuka mindössze 500 dollárral és 20 alkalmazottal létrehozta a Tokyo Telecommunications Engineering Corporationt. 1953-ban Morita megvásárolta a tranzisztor jogait, egy miniatűr elektronikai áramkörét, amelyet az amerikai Bell Laboratories cég fejlesztett ki, és amelyet nem tartottak megvalósíthatónak. Két éven belül Morita és Ibuka megalkotta az AM tranzisztoros rádiót. További két éven belül megkezdték a zsebméretű tranzisztoros rádió, az AM-FM tranzisztoros rádió és az első teljesen tranzisztoros televízió gyártását.
1958-ban Morita a vállalat nevét Sony Corporationre változtatta, és New Yorkba költözött, hogy létrehozza az Egyesült Államokban a vállalat működését. A Sony lett az első külföldi tulajdonú vállalat, amely részvényeket kínált eladásra az Egyesült Államokban, és 1970-ben az első japán vállalat lett, amelyet a New York-i tőzsdén jegyeztek.
Az 1980-as években és az 1990-es évek elején Morita két könyvet írt, amelyek az üzleti karrierrel és a nemzetközi üzleti kereskedelemmel foglalkoztak: Made in Japan (1986) és The Japan That Can Say No (1991). 1994-ben, 73 évesen visszavonult, miután legyengítő agyvérzést kapott. Morita 1999. október 3-án tüdőgyulladásban halt meg Tokióban.
A gyártási folyamat
- Az állandó mágnes vasoxid és stroncium keverésével, majd a vegyület nagyon finomra őrlésével készül. Az erőt kerámia kötőanyaggal keverik össze, majd egy fémszerszámba zárják. A szerszámot ezután kemencébe helyezik és szinterezik, hogy a keveréket összetapasszák.
- A keret alumínium- vagy acéllemezből készül. A lemez előformázva érkezik az üzembe. Ezután egy szállítószalagra helyezik, és egy vágógéphez szállítják, amely egy hidraulikus prés segítségével lyukakat vág a lemezbe, hogy a kúpból szabad levegő áramolhasson ki. A lemezt ezután egy hidraulikus prés formázza, amely a lemezt a kívánt alakú szerszámba nyomja. Ezután a megfelelő helyeken rögzítőfuratokat fúrnak.
- A kúp, a körítés és a pók külön-külön kompozit papírból készül, majd összeszerelésként összeragasztják.
- A hangtekercset úgy építik fel, hogy nagyon finom szigetelt rézhuzalból sok tekercset tekernek egy műanyag orsóra. Az orsó és a hangtekercs egységet a kúpegység porvédőjéhez ragasztják.
- A váz, a lágyvasmag és az állandó mágnes egy egységként van összecsavarozva.
- A kúpszerelvényt ezután úgy rögzítik a keretszerelvényhez, hogy először a pókot ragasztják kézzel a keret aljához, majd a keret tetejéhez ragasztják a burkolatot.
Minőségellenőrzés
Az ellenőrök a gyártási folyamat minden lépését ellenőrzik. Az állandó mágnest ellenőrzik, hogy nincs-e rajta forgács vagy repedés. A papírkúpokat ellenőrzik, hogy nincsenek-e hibák vagy lyukak az anyagban, valamint a kúpszerelvény megfelelő ragasztását. Az egész szerelvényt ellenőrzik az általános minőség és a specifikációk betartása szempontjából.
A végleges hangszóróegységet egy hanggenerátorhoz csatlakoztatják, amely teszteli a hangszóró frekvenciaválaszát és teljesítményét annak biztosítása érdekében, hogy a hangszóró az előírt specifikációknak megfelelő hangot adjon.
Melléktermékek/hulladékok
A keretből származó fémhulladékot és a kúpból származó papírhulladékot újrahasznosító üzemekbe küldik. Az olyan egzotikus anyagokat, mint a stroncium, a hatósági előírásoknak megfelelően kell ártalmatlanítani.
A jövő
Az iparág folyamatosan kísérletezik a nyersanyagokkal a hangszórók hangminőségének, frekvenciaválaszának és teljesítményének javítása érdekében. Új technológiákat fejlesztenek ki olyan közvetlen meghajtású hangszóró formájában, amely nem használ kúpot.
Hol tudhat meg többet
Könyvek
Prompt Publications. Hangszórók az otthonába és az autójába. Indianapolis: 1992.
Egyéb
McIntosh Laboratory Web Page. 2001. december. < http://www.mcintoshlabs.com >.
Ernst S. Sibberson
