بلندگو
در هر سيستم صوتي، كيفيت نهايي سيستم به بلندگوهاي به كار رفته در آن سيستم بستگي دارد، اگر يك سيستم بسيار حرفه اي صوتي با آمپليفاير بسيار پر قدرت، صدايي را كه با كيفيت بسيار خوب ضبط شده است، از بلندگويي ضعيف پخش كند، صدا بسيار نا مطلوب خواهد بود.
بلندگوها سيگنالهاي الكترونيكي را از دستگاههايي همانند سي دي هاي صوتي و DVD ها دريافت كرده و تبديل به صداهاي قابل شنيدن براي ما مي كنند.
در مقاله حاضر، به تشريح مباني كاركرد بلندگوها و نحوه تبديل سيگنالهاي الكترونيكي به صوت را تشريح خواهيم كرد.
مقدمه اي بر صوت:
در درون گوش آدمي پرده بسيار نازكي به نام پرده صماخ وجود دارد، هنگامي كه اين پرده مرتعش مي شود، مغز انسان اين لرزشها را بصورت صوت تفسير خواهد كرد. يكي از عمده ترين عواملي كه باعث تحريك و مرتعش شدن اين پرده مي شود، تغيرات فشار هوايي است كه با آن برخورد مي كند.
در عمل هنگامي كه جسمي در فضا حركت مي كند، هواي اطراف خود را منبسط كرده و اين انبساط باعث فشرده شدن هوا گرديده و اين تغير فشار در هوا منتشر شده و به گوش رسيده و باعث مرتعش شدن پرده صماخ مي گردد.
به عنوان يك مثال ساده به شكل زير دقت كنيد:
در اين شكل، يك زنگ ساده حركت داده شده است. در اين حالت در اثر برخورد چكش فلزي داخل زنگ با بدنه آن، فلز بدنه زنگ مرتعش شده و خود باعث مرتعش شدن مولكولهاي اطراف زنگ مي گردد. اين مولكولهاي مرتعش پس از برخورد به يكديگر به گوش انسان رسيده و باعث به حركت درآوردن پرده گوش مي گردد.
تفاوت اصوات:
صداهاي اطراف ما را مي توان بر اساس دو فاكتور زير تقسيم بندي كرد:
فركانس صوت:
هرچه فركانس جسمي كه مرتعش مي شود بيشتر باشد، (سريعتر حركت كند و مرتعش شود)، مولكولهاي هوا با سرعت بيشتري تغير مكان مي دهند، لذا صدايي كه به گوش مي رسد صداي زير تري خواهد بود. اگر تعداد نوسانات در واحد ثانيه كم باشد، صدا بصورت بم به گوش خواهد رسيد.
دامنه صوت:
صدايي كه از دامنه بيشتري برخوردار باشد، هوا را بيشتر فشرده خواهد كرد و به علت اينكه قادر است پرده گوش را بيشتر به حركت در آورد، بلندتر شنيده خواهد شد.
ميكروفون ها عملي مشابه گوش ما انجام مي دهند. آنها نيز داراي صفحه نازكي همانند گوش مي باشند كه در اثر برخورد مولكولهاي متحرك هوا به آنها، تغيراتي در ميزان ولتاژ عبوري از ميكروفون را باعث مي شوند و بدين ترتيب سيگنالهاي الكتريكي توليد شده را مي توان ثبت كرد.
در هنگام پخش نيز، بلندگو، عكس اين عمل را انجام داده و سيگنالهاي الكتريكي را به لرزه هاي فيزيكي و در نتيجه، امواج صوتي تبديل مي كند.
دسيبل:
دسيبل كه بطور مخفف آن را با dB نشان مي دهند، واحد اندازه گيري شدت صوت است. اصواتي كه ما قادر به شنيدن آن هستيم، بسيار متفاوتند.
ما مي توانيم صداي كشيدن انگشتان بر پوست دست و صداي يك جت جنگنده را بشنويم. صداي يك جت جنگنده ۱۰۰۰.۰۰۰.۰۰۰.۰۰۰ بار بيشتر از صداي انگشتان است، با اين حال گوش انسان قادر است خود را با اين شرايط وفق دهد.
واحد دسيبل بصورت لگاريتمي افزايش مي يابد. بدين صورت كه كمترين صوت قابل شنيدن، صفر دسيبل (۰ dB) بوده و صدايي ده برابر قويتر از آن ۱۰ dB بوده و صدايي ۱۰۰ برابر آن ۲۰ dB خواهد بود.
در جدول اسلايد بعدي مي توان اصوات معمول و شدت آن را مشاهده كرد.
اصوات بيشتر از ۸۵ دسيبل باعث كاهش شنوايي مي شوند. البته ميزان نزديكي و دوري از منبع صوت و مدت زمان قرار گرفتن در معرض آن، خود عامل مهمي در ميزان صدمه خواهد بود.
قرار گرفتن مداوم به مدت ۸ ساعت در معرض اصوات با قدرت ۹۰ دسيبل باعث آسيب ديدن گوش شده و اصوات بالاي ۱۴۰ دسيبل، حتي اگر بطور لحظه اي با گوش برخورد كنند باعث پارگي پرده گوش و در شديد خواهند شد.
ساختار دروني بلندگوها:
همانطور كه گفته شد، بلندگو عمل عكس يك ميكروفون را انجام مي دهد و سيگنالهاي الكتريكي را به صوت تبديل مي كند. در شكل فوق ساختار يك بلندگو نشان داده شده است:
ديافراگم بلندگو غالباً از كاغذ ساخته مي شود تا بتواند به راحتي تحرك كند.
مركز ديافراگم به مركز بلندگو كه سيم پيچ قرار دارد متصل شده است و از اطراف نيز از طريق ثابت كننده به بدنه بلندگو متصل شده است.
هنگامي كه جريان الكتريكي از طريق سيمهاي سيم پيچ بلندگو عبور مي كند، باعث بوجود آمدن ميدان مغناطيسي مي گردد كه در اثر مجاورت با آهنرباي بلندگو، باعث بالارفتن يا پايين آمدن هسته مركزي و درپوش محافظ شده و در نتيجه كاغذ ديافراگم را به داخل كشيده يا به خارج فشار خواهد داد. در اثر حركت سريع اين هسته و تغيرات پيوسته جريان الكتريسيته در داخل سيم پيچ، كاغذ ديافراگم بصورت پيوسته نوسان خواهد كرد كه خود باعث توليد صوت خواهد شد.
از الكترومغناطيس مي دانيم كه اگر از سيمهاي پيچيده شده به دور يك هسته آهني، جريان عبور كند، باعث بوجود آمدن ميدان مغناطيسي مي شود.
اگر اين ميدان هم قطب با قطب آهنرباي ثابتي باشد كه در بلندگو وجود دارد، باعث دفع شدن هسته آهني از آهنربا مي گردد و در صورت غير هم قطب بودن آن، باعث جذب آهنربا مي گردد.
انواع بلندگوها:
بلندگوها را بر اساس كاربردهاي آنها مي توان به سه دسته تقسيم كرد:
«Woofer»ها كه در فركانسهاي پايين كاربرد دارد.
«Tweeters»ها كه در فركانسهاي بالا كاربرد دارند.
«Midrange»ها كه فركانسهاي مياني ناحيه شنوايي صوت را پخش مي كنند.
يك «Woofer» بلندگوي بزرگي است كه براي توليد اصوات با فركانس پايين توليد شده است. همانطور كه توضيح داده شد، براي توليد اصوات با فركانس پايين، كاغذ ديافراگم، تحرك كمي خواهد داشت. به همين دليل اندازه اين بلنگوها بزرگ انتخاب شده است.
«Tweeter» در ابعاد كوچك طراحي شده است تا كاغذ ديافراگم آن بتواند به سرعت مرتعش شود.
بنابراين از اين بلنگوها براي پخش اصوات با فركانس بالا (اصوات زير) استفاده مي شود.
يك «Midrange» با ابعادي متوسط، توانايي توليد فركانسهاي مياني حوزه اصوات قابل شنيدن براي انسان را دارد. اندازه متوسط آن و طراحي آن بگونه اي است كه به جز اصوات بسيار زير و اصوات بسيار بم توانايي پخش بقيه اصوات را دارا مي باشد. بنابر اين در كاربردهاي خانگي و آماتوري بطور گسترده اي از آنها استفاه مي شود.
Crossover
گاهي براي توليد صدا با كيفيت بهتر، از تركيب يك «Woofer» و يك «Tweeter» به طور همزمان استفاده مي شود.
در اين حالت لازم است كه فركانسهاي صوت به دو قسمت تقسيم شوند و فركانسهاي بالا از «Woofer» و فركانسهاي پايين از «Tweeter» عبور كند. بلندگوهاي با كيفيت هر دو قسمت را در درون يك مجموعه قرار داده اند. به عمل تقسيم فركانسهاي صوتي جهت پخش از بلندگوي مناسب آن فركانس را «Crossover» گويند.
«»ها به دو دسته تقسيم مي شوند:
ـ غير فعال: اين دسته از مقسمهاي فركانس از خازن و سلف تشكيل شده است و به علت فعال شدن بوسيله سيگنالي كه از آن عبور مي كند، براي تغذيه به منبع خارجي نياز ندارند. ساده ترين نوع اين دسته را مي توان با كمك سلف و خازن توليد كرد.
در شكل يك Crossover غير فعال نشان داده شده است كه از يك خازن و دو سلف تشكيل شده است.
هر خازن بر اساس مشخصات دروني خود، فركانسهاي پايين تر از حد مشخصي را عبور نخواهد داد و بصورت يك مدار باز عمل خواهد كرد. ولي هرگاه در مسير فركانسي بيشتر از آن قرار گيرد بصورت يك اتصال كوتاه عمل كرده و سيگنال را عبور خواهد داد. بدين وسيله مي توان فركانسهاي بالا را از فركانسهاي پايين جدا كرد.
سلفها عملي معكوس خازنها انجام مي دهند و در فركانسهاي پايين عمل رسانايي و انتقال فركانس را انجام داده و در فركانسهاي بالا سيگنال را به سختي عبور مي دهند، پس مي توان براي فيلتر كردن فركانسهاي بالا از آنها استفاده كرد.
ـ فعال: اين دسته از Crossoverها، از مدارهاي الكترونيكي تشكيل شده است و سيگنال صوتي را قبل از ورود به آمپليفاير به آن فرستاده و از هركدام از خروجي هاي آن به طور مجزا به آمپليفاير مخصوص خود فرستاده مي شوند. از مزاياي اين دسته نسبت به دسته غير فعال، مي توان به توانايي تنظيم فركانسهاي خروجي و كيفيت بسيار بالا اشاره كرد، ولي قيمت بسيار بالاي آن، يكي از معايب آن به شمار مي رود.
جعبه هاي عايق صوتي
در سيستمهاي حرفه اي صوتي، براي توليد صدا با كيفيت بهتر، از يك جعبه كه داراي عايق بندي خاص صوتي بوده و در خود هر سه بلنگوي «Tweeter» و «Woofer» و «Midrange» را دارد استفاده مي شود. بدين طريق، هم يك سيستم صوتي يكپارچه خواهيم داشت و هم از مزاياي كيفيت بهتر آن استفاده خواهيم كرد.
ساده ترين عملي كه يك جعبه بلندگو انجام مي دهد، ثابت نگهداشتن بلنگوها و سهولت حمل و نقل است.
جعبه هاي بلندگو را معمولا از چوب سخت يا اجسام بسيار سخت كه توانايي جذب لرزشهاي بلندگو را داشته باشد، مي سازند. علاوه بر مزاياي ذكر شده، جعبه هاي بلندگو، بر نحوه توليد صدا، تاثير زيادي دارند. همانطور كه قبلا گفته شد، در هنگام توليد صدا، صفحه ديافراگم بلندگو شروع به بالا و پايين رفتن كرده و با تغيرات فشار هوايي كه ايجاد مي كند، صدا توليد مي شود، در هنگام بالا و پايين رفتن صفحه ديافراگم، نه تنها تغييرات فشار در جلوي ديافراگم ايجاد مي شود، بلكه در پشت آن نيز هوا فشرده شده و در پشت آن نيز صدا توليد مي شود.
هر جعبه بلندگو براي مهار اين بازتاب صوتي، روش مخصوص به خود دارد.
جعبه عايق بندي شده
اين نوع جعبه كه متداول ترين نوع جعبه هاي بلندگو مي باشد، از جعبه اي تشكيل شده كه كاملا عايق بندي شده و هوا به داخل آن راه ندارد. بدين طريق هنگام توليد امواج صوتي، در حالت فشار به بيرون بلنگو، هوا به سمت اطاق فشار داده مي شود و هنگامي كه صفحه بلندگو به داخل كشيده مي شود، فشار هوا به داخل جعبه وارد مي شود.
پس در هر دو حالت، بلندگو نسبت به حالت سكون، فشار ايجاد كرده است كه تمايل به رفع آن دارد.
اين نوع جعبه ها از بازده خوب برخوردار نيستند، زيرا آمپليفاير مي بايست سيگنال صوتي را آنقدر تقويت كند تا بتواند بر فشار هواي داخل و خارج جعبه غلبه كند.
با اين حال اين فشار همانند يك فنر به صفحه عمل كرده و باعث توليد اصوات با دقت خوب مي گردد.
جعبه بازتاب اصوات بم (Bass Reflect)
در اين جعبه ها حفره كوچكي در جلو جعبه قرارداده مي شود كه در هنگام حركت رو به عقب ديافراگم، هواي داخل جعبه را به خارج هدايت كرده و در هنگام حركت رو به جلوي ديافراگم، هوا را به داخل جعبه هدايت مي كند. بدين طريق اصوات بلندتري توليد مي گردد.
از مزاياي اين جعبه، مي توان به بهره مناسب و از معايب آن به عدم وجود حالت فنري (كه در جعبه قبل وجود داشت) جهت باز گرداندن صفحه ديافراگم به حالت اوليه خود، و در نتيجه دقت كم صوتي اشاره كرد.
جعبه با بلندگوي غير فعال
جهت به حداقل رساندن معايب دو دسته فوق الذكر و به حداكثر رساندن مزاياي آن دو دسته مي توان از جعبه زير كمك گرفت. اين جعبه كه داراي يك بلندگو در جلو و يك بلندگوي غير فعال در عقب مي باشد، ساخته شده است. بلندگوي غير فعال همانند يك بلنگوي معمولي بوده با اين تفاوت كه سيم پيچ و آهنرباي آن حذف شده است.
بدين طريق هنگامي كه بلندگوي اصلي شروع به نوسان مي كند، فشار هوايي كه در داخل جعبه ايجاد مي كند، باعث تحريك صفحه بلنگوي غير فعال شده و در نتيجه باعث توليد صوت مي گردد.
اين نوع جعبه ها از نوع عايق بهره بهتري داشته و از نوع بازتابي دقت بيشتري دارد.
به جز بلندگوهاي ذكر شده در فوق، بلندگوهاي ديگري نيز وجود دارد كه از روشهاي ديگري جهت توليد اصوات استفاده مي كنند.
يكي از اين انواع، بلندگوي الكترواستاتيك است. اين بلندگو از خاصيت الكترومغناطيسي براي توليد صوت استفاده نمي كند. بلندگوهاي الكترو استاتيك، با مرتعش شدن يك صفحه نازك رسانا، باعث توليد صوت مي گردند. اين صفحه در بين دو صفحه رساناي ثابت كه به ترتيب داراي جريان مثبت و منفي هستند و در اطراف آن قرار دارد احاطه شده است. اين دو صفحه مثبت و منفي، در بين خود توليد ميدان الكترومغناطيسي مي كنند. صفحه رساناي مياني نيز به سيگنال الكتريكي متصل مي گردد. هنگامي كه اين سيگنال مثبت باشد، به صفحه ديافراگم به سمت صفحه ثابت با بار منفي كشيده شده و در صورتي كه سيگنال منفي باشد، به سمت صفحه با بار مثبت جذب خواهد شد. بدين طريق، با حركت سريع صفحه متحرك رساناي مياني، صوت توليد مي شود.
به علت نازكي صفحه هاي اين نوع بلندگو، به سرعت به تغيرات صوت پاسخ داده و اصوات فوق العاده دقيق و با كيفيتي توليد مي كند. با اين حال به علت تحرك كم صفحات، اين نوع بلندگو جهت توليد اصوات بم و فركانسهاي پايين مناسب نمي باشد.
بلندگو
اجاره خودرو