نواندیشان | بهترین سایت علمی آموزشی کشور
بلندگوها چگونه کار می‌کنند :
مقدمه:
در هر سیستم صوتی، کیفیت نهایی سیستم به بلندگوهای به‌کار رفته در آن سیستم بستگی دارد، اگر یک سیستم بسیار حرفه‌ای صوتی با آمپلیفایر بسیار پر قدرت، صدایی را که با کیفیت بسیار خوب ضبط شده است، از بلندگویی ضعیف پخش کند، صدا بسیار نا مطلوب خواهد بود.
بلندگوها سیگنالهای الکترونیکی را از دستگاههایی همانند سی دی های صوتی و DVD ها دریافت کرده و تبدیل به صداهای قابل شنیدن برای ما می‌کنند.
در مقاله حاضر، به تشریح مبانی کارکرد بلندگوها و نحوه تبدیل سیگنالهای الکترونیکی به صوت را تشریح خواهیم کرد.
مقدمه‌ای بر صوت:
در درون گوش آدمی پرده بسیار نازکی به نام پرده صماخ وجود دارد، هنگامی که این پرده مرتعش می‌شود، مغز انسان این لرزشها را بصورت صوت تفسیر خواهد کرد. یکی از عمده‌ترین عواملی که باعث تحریک و مرتعش شدن این پرده می‌شود، تغیرات فشار هوایی است که با آن برخورد می‌کند.
در عمل هنگامی که جسمی در فضا حرکت می‌کند، هوای اطراف خود را منبسط کرده و این انبساط باعث فشرده‌شدن هوا گردیده و این تغیر فشار در هوا منتشر شده و به گوش رسیده و باعث مرتعش شدن پرده صماخ می‌گردد.
تفاوت اصوات:
صداهای اطراف ما را می‌توان بر اساس دو فاکتور زیر تقسیم‌بندی کرد:
فرکانس صوت: هرچه فرکانس جسمی که مرتعش می‌شود بیشتر باشد، (سریعتر حرکت کند و مرتعش شود)، مولکولهای هوا با سرعت بیشتری تغیر مکان می‌دهند، لذا صدایی که به گوش می‌رسد صدای زیر تری خواهد بود. اگر تعداد نوسانات در واحد ثانیه کم باشد، صدا بصورت بم به گوش خواهد رسید.
دامنه صوت: صدایی که از دامنه بیشتری برخوردار باشد، هوا را بیشتر فشرده خواهد کرد و به علت اینکه قادر است پرده گوش را بیشتر به حرکت در آورد، بلندتر شنیده خواهد شد.
میکروفون‌ها عملی مشابه گوش ما انجام می‌دهند. آنها نیز دارای صفحه نازکی همانند گوش می‌باشند که در اثر برخورد مولکولهای متحرک هوا به آنها، تغیراتی در میزان ولتاژ عبوری از میکروفون را باعث می‌شوند و بدین ترتیب سیگنالهای الکتریکی تولید شده را می‌توان ثبت کرد.
در هنگام پخش نیز، بلندگو، عکس این عمل را انجام داده و سیگنالهای الکتریکی را به لرزه‌های فیزیکی و در نتیجه، امواج صوتی تبدیل می‌کند.
دسیبل: دسیبل که بطور مخفف آن را با dB نشان می‌دهند، واحد اندازه‌گیری شدت صوت است. اصواتی که ما قادر به شنیدن آن هستیم، بسیار متفاوتند.
ما می‌توانیم صدای کشیدن انگشتان بر پوست دست و صدای یک جت جنگنده را بشنویم. صدای یک جت جنگنده ۱۰۰۰٫۰۰۰٫۰۰۰٫۰۰۰ بار بیشتر از صدای انگشتان است، با این حال گوش انسان قادر است خود را با این شرایط وفق دهد.
واحد دسیبل بصورت لگاریتمی افزایش می‌یابد. بدین صورت که کمترین صوت قابل شنیدن، صفر دسیبل (۰ dB) بوده و صدایی ده برابر قویتر از آن ۱۰ dB بوده و صدایی ۱۰۰ برابر آن ۲۰ dB خواهد بود.
| نزدیک به سکوت مطلق | ۰ dB |
| نجوا کردن | ۱۵ dB |
| صحبت کردن عادی | ۶۰ dB |
| صدای یک موتور سیکلت | ۹۰ dB |
| بوق اتوموبیل | ۱۱۰ dB |
| موتور جت | ۱۲۰ dB |
| انفجار | ۱۴۰ dB |
ساختار درونی بلندگوها:
انواع بلندگوها:
بلندگوها را بر اساس کاربردهای آنها می‌توان به سه دسته تقسیم کرد:
«Woofer»ها که در فرکانسهای پایین کاربرد دارد.
«Tweeters»ها که در فرکانسهای بالا کاربرد دارند.
«Midrange»ها که فرکانسهای میانی ناحیه شنوایی صوت را پخش می‌کنند.
یک «Woofer» بلندگوی بزرگی است که برای تولید اصوات با فرکانس پایین تولید شده است. همانطور که توضیح داده شد، برای تولید اصوات با فرکانس پایین، کاغذ دیافراگم، تحرک کمی خواهد داشت. به همین دلیل اندازه این بلنگوها بزرگ انتخاب شده است.
«Tweeter» در ابعاد کوچک طراحی شده است تا کاغذ دیافراگم آن بتواند به سرعت مرتعش شود. بنابراین از این بلنگوها برای پخش اصوات با فرکانس بالا (اصوات زیر) استفاده می‌شود.
یک «Midrange» با ابعادی متوسط، توانایی تولید فرکانسهای میانی حوزه اصوات قابل شنیدن برای انسان را دارد. اندازه متوسط آن و طراحی آن بگونه‌ای است که به جز اصوات بسیار زیر و اصوات بسیار بم توانایی پخش بقیه اصوات را دارا می‌باشد. بنابر این در کاربردهای خانگی و آماتوری بطور گسترده‌ای از آنها استفاه می‌شود.
Crossover:
گاهی برای تولید صدا با کیفیت بهتر، از ترکیب یک «Woofer» و یک «Tweeter» به طور همزمان استفاده می‌شود.
در این حالت لازم است که فرکانسهای صوت به دو قسمت تقسیم شوند و فرکانسهای بالا از «Woofer» و فرکانسهای پایین از «Tweeter» عبور کند. بلندگوهای با کیفیت هر دو قسمت را در درون یک مجموعه قرار داده‌اند. به عمل تقسیم فرکانسهای صوتی جهت پخش از بلندگوی مناسب آن فرکانس را «Crossover» گویند.
«Crossover» ها به دو دسته تقسیم می‌شوند:
غیر فعال: این دسته از مقسمهای فرکانس از خازن و سلف تشکیل شده است و به علت فعال شدن بوسیله سیگنالی که از آن عبور می‌کند، برای تغذیه به منبع خارجی نیاز ندارند. ساده ترین نوع این دسته را می‌توان با کمک سلف و خازن تولید کرد.
در شکل یک Crossover غیر فعال نشان داده شده است که از یک خازن و دو سلف تشکیل شده است.
هر خازن بر اساس مشخصات درونی خود، فرکانسهای پایین تر از حد مشخصی را عبور نخواهد داد و بصورت یک مدار باز عمل خواهد کرد. ولی هرگاه در مسیر فرکانسی بیشتر از آن قرار گیرد بصورت یک اتصال کوتاه عمل کرده و سیگنال را عبور خواهد داد. بدین وسیله می‌توان فرکانسهای بالا را از فرکانسهای پایین جدا کرد.
سلفها عملی معکوس خازنها انجام می‌دهند و در فرکانسهای پایین عمل رسانایی و انتقال فرکانس را انجام داده و در فرکانسهای بالا سیگنال را به سختی عبور می‌دهند، پس می‌توان برای ف -ی ل- تر کردن فرکانسهای بالا از آنها استفاده کرد.
فعال: این دسته از Crossoverها، از مدارهای الکترونیکی تشکیل شده است و سیگنال صوتی را قبل از ورود به آمپلیفایر به آن فرستاده و از هرکدام از خروجی‌های آن به طور مجزا به آمپلیفایر مخصوص خود فرستاده می‌شوند. از مزایای این دسته نسبت به دسته غیر فعال، می‌توان به توانایی تنظیم فرکانسهای خروجی و کیفیت بسیار بالا اشاره کرد، ولی قیمت بسیار بالای آن، یکی از معایب آن به شمار می‌رود.
جعبه‌های عایق صوتی:
|
|
در این جعبه‌ها حفره‌کوچکی در جلو جعبه قرارداده می‌شود که در هنگام حرکت رو به عقب دیافراگم، هوای داخل جعبه را به خارج هدایت کرده و در هنگام حرکت رو به جلوی دیافراگم، هوا را به داخل جعبه هدایت می‌کند. بدین طریق اصوات بلندتری تولید می‌گردد.
از مزایای این جعبه، می‌توان به بهره مناسب و از معایب آن به عدم وجود حالت فنری (که در جعبه قبل وجود داشت) جهت باز گرداندن صفحه دیافراگم به حالت اولیه خود، و در نتیجه دقت کم صوتی اشاره کرد. جعبه با بلندگوی غیر فعال:جهت به حداقل رساندن معایب دو دسته فوق الذکر و به حداکثر رساندن مزایای آن دو دسته می‌توان از جعبه زیر کمک گرفت. این جعبه که دارای یک بلندگو در جلو و یک بلندگوی غیر فعال در عقب می‌باشد، ساخته شده است. بلندگوی غیر فعال همانند یک بلنگوی معمولی بوده با این تفاوت که سیم‌پیچ و آهنربای آن حذف شده است. بدین طریق هنگامی که بلندگوی اصلی شروع به نوسان می‌کند، فشار هوایی که در داخل جعبه ایجاد می‌کند، باعث تحریک صفحه بلنگوی غیر فعال شده و در نتیجه باعث تولید صوت می‌گردد. انواع دیگر بلندگو:به جز بلندگوهای ذکر شده در فوق، بلندگوهای دیگری نیز وجود دارد که از روشهای دیگری جهت تولید اصوات استفاده می‌کنند. یکی از این انواع، بلندگوی الکترواستاتیک است. این بلندگو از خاصیت الکترومغناطیسی برای تولید صوت استفاده نمی‌کند. بلندگوهای الکترو استاتیک، با مرتعش شدن یک صفحه نازک رسانا، باعث تولید صوت می‌گردند. این صفحه در بین دو صفحه رسانای ثابت که به ترتیب دارای جریان مثبت و منفی هستند و در اطراف آن قرار دارد احاطه شده است. این دو صفحه مثبت و منفی، در بین خود تولید میدان الکترومغناطیسی می‌کنند. صفحه رسانای میانی نیز به سیگنال الکتریکی متصل می‌گردد. هنگامی که این سیگنال مثبت باشد، به صفحه دیافراگم به سمت صفحه ثابت با بار منفی کشیده شده و در صورتی که سیگنال منفی باشد، به سمت صفحه با بار مثبت جذب خواهد شد. بدین طریق، با حرکت سریع صفحه متحرک رسانای میانی، صوت تولید می‌شود. به علت نازکی صفحه‌های این نوع بلندگو، به سرعت به تغیرات صوت پاسخ داده و اصوات فوق‌العاده دقیق و با کیفیتی تولید می‌کند. با این حال به علت تحرک کم صفحات، این نوع بلندگو جهت تولید اصوات بم و فرکانسهای پایین مناسب نمی‌باشد. |
ممنون
عالی بود
سلام ممنون از توضیحات کاملتون
استاد تفاوت بلندگو ها تویه چیه یه بلندگویه با کیفیت چه تفاوتی با بلنگویه بی کیفیت داره و سوال بعدی اینکه استاد طرز ساخت بلندگوهای باکیفیت با بلندگوهای دست سازی که فیلمشون تو اپارات هست یکیه؟؟؟؟
متشکر از شما و تمام سایتایی که مطالب علمی دارن
خیلی خوب بود منون