Mi az a középsugárzó?

Ahogyan azt a magas frekvenciájú magassugárzók vizsgálatakor megtudtuk, már az elektromos hangreprodukció kezdeti időszakában is rájöttek, hogy egyetlen teljes tartományú hangsugárzó nem minden helyzetben a legjobb megoldás. Mivel a zenei frekvenciatartomány különböző részei eltérő igényeket támasztanak, az egyes frekvenciatartományok reprodukálására szánt különálló hangsugárzók kombinálása integrált és koherens zenei teljesítményt nyújt.

A leggyakoribb megvalósítás egy magas frekvenciájú magassugárzó és egy nagyobb közép/basszus hangsugárzó kombinálása, ami a jól ismert kétutas hangszórót eredményezi. Azonban egy középsugárzó hozzáadása a magas- és a mélysugárzó közé további előnyökkel járhat.

Mi is az a középsugárzó, és mit is csinál valójában?

Mit csinál egy középsugárzó? 

Mint már említettük, nagyon leegyszerűsítve a középsugárzó feladata, hogy kitöltse a magassugárzó által szállított magas frekvenciák és a mélysugárzó által előállított mélyebb oktávok közötti rést. Műszaki értelemben ez azt jelenti, hogy a mélysugárzó 200 Hz-es felső határától a magassugárzó legalacsonyabb, 2 kHz körüli frekvenciáihoz tartozó frekvenciatartományt fedik le. A középsugárzók általában a 200-300 Hz-től 2 kHz-ig, vagy akár 5 kHz-ig terjedő sávot fednek le, a megvalósítástól, valamint a magas- és mélyhangszóróktól függően, amelyekkel társulnak. Ez lehetővé teszi, hogy a társított hangszórókat úgy hangolják, hogy a magassugárzó egy szűkebb „komfortzónában” működjön, és mentesítse a mélysugárzót, hogy az csak a basszusfrekvenciákat szállítsa, ahelyett, hogy a középtartományt is le kellene fednie.

Miért fontos tehát a középtartomány? Nos, egyszerűbben fogalmazva, a zene nagy része itt történik. A középtartományi frekvenciák a hangok általunk leginkább ismert részei, mint például a beszéd- vagy énekhangok, valamint a nem erősített gitárok, zongorák és hasonlók.

Például egy tipikus férfi beszédhang alapfrekvenciája 90-155 Hz között van, míg egy tipikus női hangé 165-255 Hz – természetesen az énekhang kiterjeszti a frekvenciatartományt. A hangok minőségére is nagyon érzékenyek vagyunk: hallgassunk beszédrádiót, és könnyen észrevehetjük, ha valami „nem stimmel” a hangok reprodukálásában, és halljuk a különbséget egy, a stúdióban lévő bemondó és egy külső adásból betelefonáló riporter között.

Míg egy zongora 28 Hz-ig is le tud menni, a „jobbkezes akció” nagy része a kb. 4 kHz-ig terjedő sávban zajlik, addig egy akusztikus gitár körülbelül 80 Hz-től kb. 1,3 kHz-ig terjed. A hegedű határozottan a középtartományban helyezkedik el, a felső frekvenciák pedig 3 vagy akár 4 kHz-ig terjednek.

A magas- és mélysugárzók határai lefelé és felfelé is kitágíthatók, ahogyan az a szokásos „magassugárzó + közép/basszus” kétutas hangsugárzó-kialakításban is történik. Ebben a konfigurációban azonban kompromisszumokra van szükség. Sok hangszóró-konstrukció ezt rendkívül jól kezeli, de egy középsugárzó használata lehetővé teszi a magas- és mélysugárzó további optimalizálását feladataikhoz.

A középsugárzó használata kisebb könyvespolcra és állványra szerelhető hangszórókban kevésbé elterjedt, főként a hangsugárzóegységeket tartó elülső hangfal helyhiánya miatt. Sok kompakt állványra szerelt hangszóró szintén kétutas kialakítású, és nagyszerűen szólhat, de ahol a hely és a dizájn/tervezési költségvetés lehetővé teszi, ott a középsugárzó használata nagyobb rugalmasságot és felbontást tesz lehetővé, még zeneibb hangzást eredményezve.

Középsugárzók vs. mély- és magassugárzók 

A magas- és mélysugárzókat a saját feladatukra tervezték – a magassugárzókat a nagyon kis, nagy sebességű mozgásokhoz, a mélysugárzókat pedig a nagyobb légmozgásokhoz, hogy több levegőt mozdítsanak el, és létrehozzák a mélyfrekvenciák hosszabb hullámhosszát. Ugyanígy a középsugárzókat is a feladatukhoz kell optimalizálni. Nagyrészt a magassugárzók sebességére van szükségük, de hosszabb hullámhosszú hangokat is kell leadniuk, miközben pontos szórást kell fenntartaniuk – a fülünk sokkal érzékenyebb az általuk leadott frekvenciák irányultságára, mint a mélysugárzók által leadott alacsony frekvenciákra.

Néhány több hangsugárzót használó hangszóró ugyanazt a hangszóróméretet és típust használja a közép/basszus és mélysugárzókhoz, megváltoztatva a frekvenciaszűrést, hogy azok megfeleljenek a különböző feladatoknak. Általában azonban a középsugárzási feladatokat a mélysugárzó(k)nál kisebb átmérőjű hangsugárzók látják el, amelyeket a hangszóró hangfalán a magassugárzó egység alá, a mélysugárzó szekció fölé szerelnek. Ennek az az előnye is megvan, hogy a középsugárzó a hallgató fülmagasságához közelebb helyezkedik el – ismét az irányíthatóságról van szó.

A középsugárzók típusai és méretei 

Egyes hangszórók egyszerűen a basszusokhoz használt kúpos hangsugárzók kisebb változatát használják középsugárzóként, különböző méreteket alkalmazva, a 7,5 cm-es (3") méretűtől egészen a 16,5 cm-es (6,5") méretig. A nagyobb méretű hangsugárzó több levegőt mozgat meg, és így potenciálisan hangosabb lesz, mint a kisebb méretűek. Emellett jobb alsó frekvenciakiterjesztést is kínál, ami lehetővé teszi, hogy az alatta lévő mélysugárzók hangolása jobban a tiszta basszusra irányuljon. A nagyobb hangszóró azonban a felső frekvencia kiterjesztésének csökkenésével járhat, ami miatt a magassugárzónak lejjebb kell nyúlnia, hogy átadja a hangot a középsugárzónak.

Mint már említettük, a több hangsugárzós hangszóróknál a jobb integráció érdekében a középsugárzó kúpjának anyaga általában azonos vagy hasonló a mélysugárzókéval. A kúpos középsugárzók általában papír-/farost kúpot használnak, amelyet általában valamilyen módon csillapítanak a rezgés stabilizálása érdekében, vagy úgy, hogy az anyagot polimerrel vagy gyantával impregnálják, vagy a membrán felületére hasonló bevonatot visznek fel. Azonban számos más anyag is használható ezekhez a középtartományú membránokhoz.

Néhány hangszóróban megtalálható, és különösen a professzionális felhasználású monitoroknál kedvelt alternatíva a kupolás középtartományú hangsugárzó, amely „nagy magassugárzó”-ként működik, és a középtartomány mélyebb frekvenciáit adja le. Itt is többféle anyagot lehet használni, de a kupolás középsugárzókat használó gyártók körében népszerű a lágy kupolás kialakítás, amely egy adalékanyaggal vagy felületi bevonattal merevített szövetmembránnal rendelkezik, hogy megőrizze félgömb alakját. A dóm középsugárzók általában 2" (5 cm) és 3" (7,5 cm) közötti átmérőjűek, de egyes professzionális és csúcskategóriás alkalmazásokban ez az átmérő akár 4" (10 cm) vagy még nagyobb is lehet.

A dóm típusú hangsugárzókkal ellentétben, amelyek mágneses-tekercses motorja a membránt a közepéről hajtja, a dóm középsugárzók nagyobb motoregységet használnak, amely a dómot a kerületéről hajtja, ugyanúgy, mint a dómos magassugárzók.

A középsugárzó teljesítményének optimalizálása érdekében általában a hangszóróházon belül egy saját alházba szerelik, amely elszigeteli a mélysugárzó(k) erősebb rezgéseitől. Ez egyben a fölötte működő magassugárzó elszigetelését is biztosítja, lehetővé téve, hogy az összes hangsugárzó zavartalanul végezze a feladatát.

Mint már említettük, a középsugárzó általában a magassugárzó egység alatt és a hangszóró mélysugárzó(i) fölött helyezkedik el. Gyakran a középsugárzót a jobb akusztikai integráció érdekében a magassugárzóhoz közel helyezik el.

A dedikált középsugárzók előnyei és hátrányai - Szüksége van az extra hangsugárzóra? 

Amint láttuk, egy speciális középsugárzó használata nagyobb tisztaságot adhat egy hangszórórendszernek, különösen egy olyannak, amely több hangszórót használ. A középsugárzók olyan alkalmazásokban is népszerűek, mint például a stúdiómonitorozás, ahol különösen nagy figyelmet fordítanak a hangok és hangszerek reprodukálásának minőségére.

Sok otthoni helyzetben, különösen kisebb hallgatói terekben azonban a kétutas hangszórók egy magas frekvenciájú magassugárzóval és egy kombinált közép- és mélysugárzóval több mint megfelelőek lehetnek. Ezek a kisebb méret és az alacsonyabb költségek miatt is vonzók. Ha pedig a hangszórókat szerény erősítéssel kell használni, az egyszerűbb kétutas kialakítás felbontása is elegendő lehet.

Következtetés 

Egy jól megtervezett, több hangsugárzóval rendelkező hangszóró részeként a speciális középsugárzó előnyei egyszerűen meghallhatók: nemcsak a hangokat és a hangszereket teszi tisztábbá és valósághűbbé, de lehetővé teszi a hangszóró többi hangsugárzója számára is, hogy a legjobb teljesítményt nyújtsa. Akár stúdiómonitorokat, akár otthoni, hifihangszórókat értékel, egy valódi középsugárzó jelenléte gyakran (de nem mindig) jelenti a különbséget a jó hangzás és a valóban magával ragadó hangzás között.