Kiedy słyszysz dźwięk zza głośnika, dzieje się tak dlatego, że fale dźwiękowe rozchodzą się we wszystkich kierunkach od głośnika. Dźwięk to fala podłużna, która rozchodzi się w powietrzu lub innych ośrodkach poprzez kompresję i dekompresję cząsteczek. Kiedy głośnik emituje dźwięk, generuje te fale równomiernie we wszystkich kierunkach. Jeśli stoisz za głośnikiem, nadal możesz słyszeć dźwięk, ponieważ fale rozchodzą się w sposób kulisty. Oznacza to, że nawet jeśli głośnik jest skierowany do przodu, fale dźwiękowe rozchodzą się wokół niego i docierają do uszu od tyłu.
Dźwięk wydobywający się z głośnika wynika z drgań jego membrany. Wewnątrz głośnika sygnał elektryczny jest przekształcany na wibracje mechaniczne za pomocą membrany, która szybko porusza się tam i z powrotem. Wibracje te powodują zmiany ciśnienia powietrza, wytwarzając fale dźwiękowe, które przemieszczają się w powietrzu do uszu. Twoje uszy wykrywają te wahania ciśnienia i przekształcają je w sygnały elektryczne, które mózg interpretuje jako dźwięk.
Dźwięk wydobywa się z głośnika w procesie transdukcji. Gdy sygnały elektryczne ze źródła dźwięku przechodzą przez głośnik, powodują wibracje elementów głośnika (takich jak membrana i cewka drgająca). Wibracje te powodują kompresję i rozrzedzenie powietrza, tworząc fale dźwiękowe rozchodzące się na zewnątrz. Kiedy fale te docierają do Twoich uszu, błony bębenkowe wibrują w odpowiedzi na zmiany ciśnienia powietrza, a ta energia mechaniczna jest przekształcana w impulsy nerwowe, które Twój mózg interpretuje jako dźwięk.
Zdolność rozróżnienia, skąd dochodzi dźwięk, wynika przede wszystkim z dwóch czynników: intensywności i różnic w czasie pomiędzy dźwiękiem docierającym do każdego ucha. Różnice w natężeniu powstają, ponieważ głowa tworzy cień dźwiękowy, tłumiąc dźwięk docierający do ucha dalszego. Różnice w czasie powstają, ponieważ dźwięk przemieszcza się nieco szybciej do ucha bliżej źródła dźwięku. Te subtelne sygnały są przetwarzane przez mózg w celu zlokalizowania pochodzenia dźwięku, zapewniając przestrzenną świadomość kierunku dźwięku.
Fizyka głośników polega na przekształcaniu sygnałów elektrycznych w wibracje mechaniczne, a następnie w fale dźwiękowe. Wewnątrz głośnika elektryczny sygnał audio napędza cewkę drutu (cewkę drgającą) przymocowaną do membrany. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez cewkę drgającą, wchodzi w interakcję z polem magnetycznym wytwarzanym przez magnes trwały, powodując szybki ruch cewki i membrany w przód i w tył. Ruch ten powoduje zmiany ciśnienia powietrza odpowiadające oryginalnemu sygnałowi audio, generując fale dźwiękowe. Rozmiar i kształt elementów głośnika, a także właściwości zastosowanych materiałów wpływają na jakość i charakterystykę wytwarzanego dźwięku.
