Typy i zastosowanie głośników instalacyjnych

Głośniki instalacyjne to takie, które montowane są na stałe w budynku, ewentualnie zabudowane w lub na pojeździe.

Poniższe zestawienie jest złożeniem wielu klasyfikacji, głośniki możemy charakteryzować według:

• sposobu montażu (ściana, sufit, płyta g-k)
• typu obudowy (okrągłe, prostokątne, kulowe)
• właściwości akustycznych (kolumny głośnikowe, projektory)
• konstrukcji (liczba przetworników, impedancja 4/8/16Ohm lub 100V)
• zastosowania (odporne na warunki atmosferyczne, wodoodporne)

możemy więc spotkać okrągły głośnik sufitowy, dwudrożny, o impedancji 16Ohm i odporny na warunki atmosferyczne lub inne kombinacje wymienionych cech.

Skróty:

• głośniki sufitowe

• głośniki ścienne

• projektory dźwięku

• głośniki estradowe

• głośniki kulowe

• głośniki tubowe

• kolumny głośnikowe

• głośniki zewnętrzne

• głośniki niskotonowe

 

Typy głośników instalacyjnych:

 

Głośniki sufitowe

Konstrukcyjnie przystosowane są do montażu w płycie g-k, wbrew nazwie - mogą być również montowane w ścianach wykonanych w tej technologii. Najczęściej wyposażone są w łapy, które zaciskają się na płycie sufitu podczas dokręcania wkrętów. Spotyka się również łapy sprężynowe. Dostępne są wersje z obudową, do której, po montażu w suficie lub ścianie, przykręca się głośnik.

Tańsze modele wyposażone są w jeden, szerokopasmowy przetwornik - nadają się do emisji komunikatów i cichego tła muzycznego. Droższe konstrukcje są dwudrożne (lub rzadziej - trójdrożne) - przed głośnikiem niskotonowym, najczęściej w jego osi, zamontowany jest głośnik wysokotonowy. Szerokie pasmo przenoszenia uzyskane przez zastosowanie dwóch (lub więcej) przetworników, umożliwia emisję z bardzo dobrą jakością, zarówno mowy jak i muzyki. Takie głośniki zalecane są do montażu w restauracjach, hotelach i salach konferencyjnych - tam, gdzie wymagana jest wysoka jakość dźwięku.

Głośniki sufitowe, podobnie jak pozostałe typy, mogą mieć impedancję 4Ω, 8Ω lub 16Ω - co pozwala na podłączenie, w jednej linii, od jednego do czterech głośników, w zależności od minimalnej impedancji obciążenia wzmacniacza. Najczęściej jednak, spotyka się głośniki wyposażone w transformator, który dopasowuje impedancję do linii 100V. Głośniki 100V wykorzystuje się w instalacjach, gdzie wymagana jest ich duża liczba - nagłaśniana jest duża powierzchnia. W takim przypadku nie bierzemy pod (bezpośrednią) uwagę impedancji wzmacniacza ani głośników tylko ich moc. Do wzmacniacza o mocy 120W/100V możemy podłączyć 12 głośników 10W/100V lub 20 głośników o mocy 6W/100V. Bezpiecznie będzie pozostawić 10-15% zapas mocy wzmacniacza względem mocy głośników, nie jest to jednak konieczne ze względu na fakt, że emisja sygnału mowy/muzyki nie obciąży systemu nagłośnieniowego ciągłą, maksymalną mocą. Głośniki sufitowe zazwyczaj dysponują mocą znamionową w zakresie 1,5W - 100W - ograniczeniem jest wysoka masa magnesów w głośnikach dużej mocy, przez co montaż w płycie g-k jest utrudniony lub wręcz niemożliwy.

Głośniki sufitowe charakteryzują się zazwyczaj relatywnie dużymi kątami zasięgu (potocznie mówiąc - grają dość szeroko). Planując ich rozmieszczenie należy zwrócić uwagę na wysokość montażu - montaż w nisko zawieszonym suficie może spowodować duże nierównomierności poziomu ciśnienia akustycznego (znaczne różnice w głośności dźwięku w zależności od pozycji względem głośnika). Montaż głośników w suficie, który jest bardzo wysoko, może skutkować niską zrozumiałością emitowanych komunikatów - w zależności od mocy i skuteczności głośników oraz akustyki wnętrza. W przypadku wątpliwości - służymy pomocą.

Głośniki ścienne

Głośniki ścienne wyposażone są uchwyt mocujący lub wieszak. Oczywiście, można taki głośnik zainstalować również na suficie lub innej płaskiej powierzchni - nazwa "ścienny" jest umowna.

Instalacja systemów nagłośnieniowych jest zazwyczaj dwuetapowa: pierwszym etapem jest ułożenie okablowania, drugim - montaż urządzeń. Nowoczesne głośniki ścienne wyposażone są w uchwyty mocujące ze złączami, które można zamontować w pierwszym etapie. Takie rozwiązanie jest również estetyczne, ponieważ kable zasilające głośnik są ukryte. Głośniki mogą być wygodnie i szybko zainstalowane po wykonaniu wszystkich prac budowlanych w obiekcie.

 

Głośniki ścienne najczęściej są dwudrożne, dzięki czemu oferują dobrej jakości brzmienie, oferowane są również urządzenia budżetowe, wyposażone w jeden głośnik szerokopasmowy.

Głośniki ścienne, z powodu różnorodności zastosowanych przetworników, ich rozmieszczenia oraz kształtu obudowy - mogą mieć bardzo różne charakterystyki kierunkowe. W zależności od założeń projektowych należy dokonać świadomego wyboru na podstawie parametrów i ewentualnych symulacji akustycznych.

Projektory dźwięku

Projektory dźwięku są jednym z rodzajów głośników ściennych. Nazwa nawiązuje do "oświetlania" dźwiękiem. Konstrukcja projektorów umożliwia kierowanie dźwięku w dwóch płaszczyznach, co jest zazwyczaj utrudnione w innych typach głośników.

Zazwyczaj projektory dźwięku wyposażone są w głośnik szerokopasmowy, jakość dźwięku jest wystarczająca do emisji komunikatów słownych i cichego tła muzycznego.

Głośniki estradowe

Nagłośnienie sali widowiskowej najczęściej jest realizowane przez firmy specjalizujące się w obsłudze koncertów, często jednak takie obiekty wyposażane są w podstawowy system elektroakustyczny, który musi sprostać wymaganiom amatorskich występów, prezentacji lub koncertów.

Równomierne pokrycie dźwiękiem wysokiej jakości dużej powierzchni (kubatury) to zadanie dla dwudrożnych (lub wielodrożnych) zestawów głośnikowych o dużej mocy i skuteczności.

Głośniki estradowe mają zdecydowanie większe wymiary niż głośniki ścienne (które również mogę transmitować muzykę ale nie z tak wysokim poziomem głośności), wynika to z konstrukcji przetworników o dużej mocy, które muszą być wyposażone w duże i ciężkie magnesy, oraz  cewki i membrany odpowiadające im parametrami, często stosowane są falowody (tuby), które muszą mieć wymiary odpowiednie dla transmitowanych fal akustycznych.

W systemach estradowych często instalowane są dodatkowe głośniki niskotonowe (subwoofery), które są w stanie wytworzyć odpowiednie ciśnienie akustyczne dla niskich częstotliwości.

Cały system wymaga odpowiedniego zaprojektowania położenia głośników oraz dokładnej regulacji w celu uzyskania maksymalnie wyrównanej charakterystyki częstotliwościowej (która odpowiada za brzmienie).

Ważnym wymaganiem stawianym systemom estradowym jest bezpieczeństwo - każdy głośnik musi być stabilnie zamontowany oraz zabezpieczony dodatkową linką, która, w przypadku usterki mocowania, zabezpieczy osoby przebywające w pomieszczeniu przed uderzeniem przez spadające urządzenie.

Głośniki kulowe, głośniki zwieszane

Głośniki zwieszane instalowane są w obiektach, w których montaż głośników bezpośrednio na stropie byłby niekorzystny akustycznie lub niemożliwy z przyczyn technologicznych.

Głośnik zawieszony na dużej wysokości obejmie swoim zasięgiem większy obszar niż zainstalowany niżej. Trzeba jednak pamiętać, że wyżej zamontowany głośnik będzie jednocześnie dalej od słuchających, którzy usłyszą muzykę lub komunikat cichszy niż w przypadku montażu na niższej wysokości. Przewód, na którym zawieszony jest głośnik umożliwia regulację odległości głośnika od słuchacza.

Kształt głośników zwieszanych ma wpływ na ich charakterystykę, głośniki kulowe zazwyczaj oferują kąt zasięgu bliski 180° co umożliwia pokrycie dźwiękiem dużej powierzchni, stosowane są najczęściej w halach sprzedaży, magazynach i wysokich korytarzach.

Głośniki tubowe

Różnicą pomiędzy głośnikami tubowymi a pozostałymi konstrukcjami jest falowód (tuba), który poprzez dopasowanie impedancji mechanicznej przetwornika do impedancji akustycznej powietrza znacznie zwiększa skuteczność głośnika. Wyższa skuteczność oznacza, że głośnik wytwarza większe ciśnienie akustyczne przy jednakowym obciążeniu - krótko mówiąc gra głośniej przy tej samej mocy dostarczonej przez wzmacniacz. Ponieważ impedancja zależy od częstotliwości - skutkiem zastosowania falowodu (tuby) jest ograniczenie pasma przenoszenia głośnika. Dlatego zazwyczaj głośniki tubowe stosuje się do emisji komunikatów słownych (pasmo mowy jest znacznie węższe niż pasmo muzyczne - pełne pasmo odbierane przez narząd słuchu).

Dzięki wysokiej skuteczności komunikaty można słyszeć w dużej odległości od głośnika (niż w przypadku instalacji głośników o mniejszej skuteczności), mimo zastosowania wzmacniaczy o mniejszej mocy.

Do nagłaśniania bardzo dużych przestrzeni, takich jak parkingi, tereny rekreacyjne, stoki narciarskie, producenci oferują wielodrożne zestawy tubowe, które złożone są z wielu falowodów. Taka konstrukcja pozwala na poszerzenie pasma przenoszonych częstotliwości oraz uzyskanie wysokiej skuteczności głośnika.

Kolumny głośnikowe

W elektroakustyce, kolumna głośnikowa to źródło cylindrycznej fali akustycznej. Kolumny głośnikowe spotykane w instalacjach to zestawy głośników (najczęściej zbudowane z jednakowych przetworników), które charakteryzuje bardzo szeroki horyzontalny kąt zasięgu - potocznie mówiąc "grają szeroko" w poziomie a "wąsko" w pionie.

Kolejną bardzo istotną cechą kolumn głośnikowych jest fakt, że poziom ciśnienia akustycznego wytwarzanego, przez tego typu źródło, spada o 3dB z podwojeniem odległości (dla "zwykłych" głośników, określanych jako punktowe źródło fali akustycznej, jest to 6dB). Mamy wiec możliwość uzyskania wyższego poziomu głośności w większej odległości od głośnika.

Powyższe cechy, w instalacjach elektroakustycznych, wykorzystuje się najczęściej w systemach nagłośnienia audytoriów.

Pasmo przenoszenia kolumn głośnikowych jest zazwyczaj ograniczone poprzez użycie wielu przetworników o małej średnicy. Z tego powodu, kolumny głośnikowe, doskonale nadają się do emisji mowy, zdecydowanie mniej do emisji muzyki.

Głośniki zewnętrzne

Nagłośnienie przestrzeni stacji paliw, boiska, basenu lub ogrodu wymaga zastosowania głośników odpornych na warunki atmosferyczne.

Jeżeli jest możliwość montażu głośników "pod dachem", w taki sposób, by nie były bezpośrednio narażone na deszcz/śnieg i inne opady - powinniśmy wybrać głośniki, których elementy obudowy będą odporne na korozję - wykonane z plastiku lub aluminium.

W przypadku, gdy głośnik będzie bezpośrednio narażony na opady deszczy i śniegu - musimy wybrać konstrukcję, która nie tylko nie skoroduje ale jest również uszczelniona oraz, której przetworniki mają membrany odporne na wilgoć.

Do niedawna najczęstszymi głośnikami instalowanymi w takich przypadkach, były głośniki tubowe - obecnie częściej spotyka się konstrukcje oferujące znacznie lepsze brzmienie i równie odporne na warunki atmosferyczne.

Do określania odporności głośników na zapylenie oraz wilgoć używa się indeksów IP.

Głośniki niskotonowe

Gabaryty głośników instalacyjnych są zazwyczaj kompromisem pomiędzy estetyką, warunkami architektonicznymi i akustycznymi.

Konsekwencją niewielkich wymiarów jest ograniczona możliwość przenoszenia niskich częstotliwości przez przetworniki o niewielkiej średnicy umieszczone w obudowach o niewielkiej kubaturze.

W instalacjach, gdzie wymagane jest zapewnienie transmisji treści muzycznych, stosuje się głośniki niskotonowe.

Najczęstszym problemem, do rozwiązania przez projektanta lub instalatora, jest lokalizacja, stosunkowo dużych, głośników oraz takie wyregulowanie (strojenie) systemu, by uzyskać brzmienie bez nadmiernie wyeksponowanych pasm częstotliwości oraz bez dudnienia dźwięku w pomieszczeniu.