Novodobá renesance hornové ozvučnice

Princip hornové ozvučnice je znám velmi dlouho. Mayové, Keltové i Egypťané (dokonce již v předdynastickém období) dokázali využít fyzikálních vlastností zvířecího dutého rohu (anglicky „horn“) pro zesílení zvuku. Fyzikální podstata zvířecího rohu (rozšiřující se ozvučnice) byla a je využívána u rozličných hudebních nástrojů (klarinet, pozoun, trubka, …).

Smyslem tohoto článku je přinést čtenáři základní orientaci v problematice „Co to vlastně horn znamená?“. Pokud se již v základu teorie orientujete, doporučuji podrobnější články – například kvalitně zpracovaný článek Bjørna Kolbreka (první část a druhá část, v angličtině, PDF), ve kterém naleznete mimo jiné podrobnější matematický popis principu přenášení energie hornovými ozvučnicemi nebo jejich rozdělení.

Historie

Vynálezce Thomas Alva Edison v roce 1877 použil princip hornové ozvučnice při konstrukci fonografu – prvního přístroje, který dokázal nahrát a reprodukovat zvuk. Na počátku elektrické éry, při vzniku prvních elektronek, bylo obtížné přenést do reproduktoru potřebný výkon pro jeho vybuzení. První použitelné reproduktory proto byly doplněny hornovou ozvučnicí. Ta zdokonalila jejich účinnost.

S nástupem polovodičové technologie (tranzistorů) se stalo dosažení vyššího výkonu levnějším. Přestože značky jako například britský Lowther nebo německá firma AER však stále držely portfolio širokopásmových reproduktorů pro náročnější posluchače, postupně převládl trend vícepásmových konstrukcí reproduktorových soustav, které nabízejí větší přenášený výkon a kompaktnější, menší konstrukci. Daní je potom nutnost použití frekvenčních výhybek a nízká citlivost měničů.

Současnost

V současné době získávají širokopásmové konstrukce reproduktorových soustav s využitím hornové ozvučnice znovu pozornost. V kombinaci s nejkvalitnějšími komponenty, vysoce citlivými reproduktory s neodymovými magnety, nebo dokonce elektromagnety pro zesílení magnetického pole, můžeme hovořit o novodobé renesanci hornu. Se svou velmi vysokou citlivostí, dynamikou a prostorovostí s neuvěřitelným přednesem detailů, patří hornová konstrukce širokopásmových soustav právem na špičku high-end audia 21. století.

Princip

Hornová rozšiřující se ozvučnice funguje jako akustický transformátor. Akustická energie membrány reproduktoru z tvrdého materiálu (papír, dřevo, hliník, keramika) o malé ploše je účinně přenášena do plochy velké (měkkého vzduchu) v rovině vyústění ozvučnice do prostoru.

Moderní hornová konstrukce využívá energii zadní strany membrány reproduktorového měniče (back-loaded horn) a s velkou účinností ji transformuje do poslechového prostoru. Platí zde, že čím je ozvučnice delší, tím dokáže přenést nižší kmitočty. Obecně platí vztah, že spodní mezní přenášený kmitočet je 1/4 vlnové délky. Tedy F [Hz]=345 (rychlost zvuku)/L (délka zvukovodu)/4.>

Hornová ozvučnice, respektive ozvučnicí přenášená dynamika tlaků (vstup–výdech), mechanicky tlumí membránu reproduktoru a pomáhá udržet jeho kmitací cívku v ideálním magnetickém poli vzduchové štěrbiny.

Teorie

Podle tvaru (matematické funkce rozšiřování hornu) dělíme hornovu ozvučnici na hyperbolickou, parabolickou, kónickou a exponenciální. Dále rozlišujeme dopředný (front-loaded) nebo zadní (back-loaded) horn.

Odkazy

• Úvod do teorie hornu (1) – článek Bjørna Kolbreka (v angličtině, PDF)
• Úvod do teorie hornu (2) – článek Bjørna Kolbreka (v angličtině, PDF)
• Naše high end hornová konstrukce Evolution