عملکرد یک بلندگو
بلندگو ها دارای 3 قسمت اصلی هستند : آهنربا ، سیم پیچ صوتی و صفحه مخروطی.
سیگنالهایی که از آمپلی فایر صوتی به بلندگو منتقل می شوند، جریان الکتریکی متناوب در سیم پیچ ایجاد می کنند. به این معنی که یک سر سیم پیچ نسبت به سر دیگر گاهی پتانسیل مثبت و گاهی پتانسیل منفی خواهد داشت و این مساله کاملا مرتبط و متاسب با صدای ورودی خواهد بود. با رسیدن جریان الکتریکی به سیم پیچ ، یک میدان مغناطیسی دور سیم پیچ ایجاد می گردد که باعث می شود سیم پیچ توسط آهنربای موجود روی ساختار بلندگو تحت نیروی جذب یا دفع قرار گرفته و حرکت نماید. با تغییر پلاریته میدان مغناطیسی سیم پیچ که متاثر از سیگنال ورودی است ، سیم پیچ حرکت کرده صفحه مخروطی کل را جا به جا می کند. حرکت صفحه مخروطی شکل هوا را جابجا می کند و در نتیجه صدا تولید می شود.
انواع بلندگو
بلندگو ها بسته به فرکانس عملکرد شان انواع مختلفی دارند . به طور کلی می توان آنها را به دسته اصلی تقسیم کرد:
- ووفر Woofer
- میدرنج Mid-range
- توییتر Tweeter
ووفر Woofer
ووفر یا بلندگوی مولد باس قطر صفحه بزرگتری نسبت به دو دسته دیگر دارد. به عنوان مثال 8 ، 10 ، 12 و 15 اینچ قطر ووفرهایی است که عمدتا مورد استفاده قرار می گیرند گرچه امروزه ووفرهای 6 اینچی و حتی کوچکتر با کیفیت و قدرت مطلوب جهت مصارف خانگی طراحی و ساخته شده اند.
بازه فرکانسی عملکرد یک بلندگوی ووفر از 30 تا حدود 800 هرتز تعریف شده است. حساس ترین قسمت تولید صدا در بلندگوها ، تولید صدا های بم یا همان باس است. پاسخ خوب یک بلندگوی ووفر به چندین عامل وابسته است که از جمله :
- سوراخهای بدنه سبدی شکل که اجازه جابجایی هوا و حرکت آزادانه صفحه مخروطی شکل را خواهد داد
- سفت و مستحکم بودن صفحه مخروطی شکل و ارتجاع نرم آن
- صفحه ممبران با کیفیت و ساخته شده از مواد نرم
- سیم پیچ صوتی با قطر بزرگ ، سیم های ضخیم و طول زیاد که باعث می شود سیم پیچ صوتی مسیر رفت و برگشتی را که گاه تا 2 سانتیمتر و بیشتر نیز می رسد طی کند.
- طراحی باید به گونه ای باشد که فاصله بین سیم پیچ و آهنربا چگالی شار مغناطیسی کاملا یکنواخت را در طول مسیر جابجایی سیم پیچ ایجاد نماید.
جالب است که بدانید نام ووفر از صدای پارس سگwoof!در زبان انگلیسی گرفته شده است و در حقیقت صدای این بلندگو به صدای پارس کردن سگ تشبیه شده است.
میدرنج Midrange
میدرنج ها بلنگوهایی هستند که قطر آنها عمدتا بین 4 تا 8 اینچ است و پاسخ فرکانسی مناسبی در بازه 500 تا 6000 هرتز دارند که به این بازه فرکانسی در اصطلاح رنج میانی یا همان میدرنج گفته می شود.
دو دسته میدرنج وجود دارد که دسته اول صفحه مخروطی و دیافراگم پوشانده شده دارند و با عنوان درایور Driver شناخته شده اند. پوشاننده hood مانند یک صفحه مخروطی بدون سوراخ ، فرم دهی شده است و مسیر جریان هوایی آن از پشت جهت حذف تداخل با سایر بلندگوها بسته شده است.
دسته دوم ساختار بلندگو شبیه به مدل تشریح شده در بخش اول است و همانطور که ذکر شد سایز بلندگو نسبت به بلنگوهای ووفر کوچکتر می باشد. عمدتا بخش سراند Surround در این بلندگوها حالت برجسته نداشته و سایز آهنربا به طور محسوس از ووفر کوچکتر است .
اعوجاج در این بلندگوها می بایست حداقل ممکن با شد چرا که صدای تولیدی میدرنج ها بسیار بیشتر از دو دسته دیگر مورد توجه قرار می گیرد. علت اینست که اصوات بسیار زیادی مانند صدای انسان در رنج میانی قرار دارد. این امر بسیار مهم است که پاسخ فرکانسی نمی بایست از محدوده 200 هرتز تا 8 کیلوهرتز تجاوز نماید.
در بلنگوهای میدرنج طول سیم پیچ صوتی جهت تولید فرکانسهای میانی کوتاه ساخته می شود و دیافراگم سبک و کوچک است. صدای پخش شونده توسط میدرنج به صدای ضبط شده شخصیت می بخشد چراکه حساسیت گوش انسان به فرکانسهای میانی بیشتر است. نام دیگر این بلنگوها ، مدیا اسپیکر Media Speaker است.
بلنگوهای درایورDrivers
درایورها بلندگوهایی هستند که فرکانسهای میانی و بالا بین 2000 تا 10 کیلو هرتز را پخش می کنند. بسته به طراحی به کار رفته در ساختار این بلندگوها در برخی موارد فرکانس قابل پخش در درایور ها تا 20 کیلوهرتز نیز در نظر گرفته می شود که در حقیقت این بلندگوها ترکیبی از میدرنج و توییتر خواهند بود.
یک درایور شامل دو بخش است: کپسول ، پخش کننده یا شیپور Horn . کپسولها در سایزها و توانهای متفاوت و بسته به نیاز طراحی و ساخته می شوند. کپسولها در دونوع پیزوالکتریک و سیم پیچی ساخته می شوند. کپسولهایی که از پیزوالکتریک استفاده می کنند نسبت به نوع سیم پیچ دار اصطلاحا صدای تیز تری دارند ولی نوع سیم پیچ دار مقاومتر بوده و حجم صدای بیشتری دارد.
بخش دیگر شیپور آکوستیک یا پخش کننده است. این بخش یک شیپور پلاستیکی یا فلزی است که جهت تقویت صدا استفاده می شود. شکل شیپوری این امکان را فراهم می کند تا صدا تا فواصل بسیار دور فرستاده شود. با در نظر گرفتن این مطلب که درایورها صرفا می توانند حجم های بسیار کوچکی از هوا را می توانند جابجا کنند ، شیپور موجود در ساختار بلندگو ، هوای تحت فشار را حرکت داده و سپس پخش می کند و در نتیجه کارایی بلندگو تا 50 درصد افزایش می یابد. پاسخ فرکانسی بلندگو به ساختار مکانیکی آن وابسته است و سه نوع از آنها بسته به شکل ظاهریشان وجود دارد:
- درایور با شیپور کله قندیConical horn
- درایور با شیپور بیضویElliptical horn
- درایور با شیپور نماییExponential horn
عملکرد بلندگوهای درایور ( شیپوری)
بخش کپسول ( یونیت صوتی)
کپسول در حقیقت یک بلندگوی کوچک است که بسته به کیفیت آن دیافراگمی از جنس تیتانیوم ، پلاستیک ، باکالیت و یا رزین دارد .
درگاه خروجی کپسول از سطح دیافراگم کوچکتر است و این باعث می شود فشار زیادی داخل آن تولید شود که این امر منجر به افزایش کارایی این نوع بلندگو تا بیش از 10 برابر نسبت به بلندگوهای با صفحه مخروطی می شود. این بلندگوها در مجموعه های صوتی پر قدرت حرفه ای که امروزه بسیار فراگیر شده اندواصطلاحاLine array نامیده می شوند ، مورد استفاده قرار می گیرند.
بخش های داخلی کپسول
در شکل زیر یک کپسول ( یونیت) مونتاژ نشده را ملا حظه می کنید. اولین قسمت از چپ ، بخش جلویی کپسول است که هوای فشرده شده را به بیرون هدایت می کند. این قسمت شبیه به فاصله هوایی بلندگوی معمولی است و آهنربای دائمی و محل قرار گیری سیم پیچ در آن در نظر گرفته شده است.
بخش دوم دیافراگم نامیده می شود. دیافراگم به سیم پیچ متصل شده است و عمدتا از جنس تیتانیوم یا پلاستیک ساخته می شود. دیافراگم بسیار سخت است و جابجایی آن نیز بسیار اندک می باشد.
بخش سوم نیز درپوش عقبی کپسول است که آنرا از گرد و غبار مصون نگه می دارد.
همانطور که گفته شد چند نوع دیافراگم با کیفیت های متفاوت وجود دارد . در شکل زیر سه نوع از دیافراگم ها نمایش داده شده است. دیافراگم سمت چپ از جنس تیتانیوم ساخته شده است و کیفیت خوبی دارد. دیافراگم در قسمتهای انتهایی توسط پلاستیک کاملا تقویت شده و ترمینالهای فشاری در دو طرف آن تعبیه شده اند. این دیافراگم ها به صورت گسترده در درایورهای توان متوسط استفاده می شوند.
دیافراگم وسطی از پلاستیک ساخته شده است و کیفیت پایینتری دارد. این دیافراگم ها عمدتا در بلندگوهای مناطق نظامی مورداستفاده قرار می گیرند.
دیافراگم سمت راستی یک سوپر توییتر است. این دیافراگم قدرت و کیفیت بسیار بالایی دارد و بسیار گران می باشد. این دیافراگم ها قابل تعمیر هستند اما پس از تعمیر کیفیت صدای آنها به اندازه کیفیت اولیه نخواهد بود.
فیوز شیشه ای
با توجه به فشار ایجاد شده داخل کپسول ، گرمای زیادی در داخل آن ایجاد می گردد و باعث می گردد که درایورها بلندگوهای حساسی باشند . این مورد در پخش فرکانسهای پایین توسط درایورها و اعمال توان بسیار بالا به بلندگو بسیار ملموس خواهد بود.
جهت محافظت از درایورها در برابر فرکانسهای پایین ( این فرکانسها در بازه فرکانسی پخش درایورها قرار ندارند) از یک خازن بدون پلاریته با ظرفیتی بین 1 تا 10 میکرو فاراد در حالت سری با ورودی مثبت بلندگو استفاده می شود. مقدار خازن بسته به بازه فرکانسی که بلندگو برای آن طراحی شده است ، تعیین می شود.
در بسیاری از موارد از فیوزهای شیشه ای که یک نمونه از آن در شکل زیر نمایش داده شده است جهت محافظت بلندگو استفاده می شود. این فیوز ها به صورت سری با سر مثبت بلندگو قرار می گیرند و از اعمال جریان الکتریکی فراتر از حد مجاز به آن جلوگیری خواهند کرد. مقدار جریان فیوز شیشه ای با توجه به توان حداکثر بلندگو امپدانس ان تعیین می شود و میبایست در انتخاب آن دقت لازم را به عمل آورد و این نکته را مد نظر قرار داد که فیوزها با جریان بالاتری از مقدار نوشته شده روی آنها سوخته و اتصال باز می شوند.
توییتر Tweeter
توییتر ها بلندگوهایی هستند که بازه پاسخ فرکانسی آنها در محدوده بالایی شنوایی انسان در نظر گرفته شده است. این بازه فرکانسی عمدتا بین 5 تا 16 کیلوهرتز در نظر گرفته می شود.
توییترها همانند طول موج فرکانسهایی که پخش می کنند دارای دیافراگم های کوچکی هستند. فرکانس رزونانس این بلندگوها بالاتر از 2000 هرتز قرار داده شده است.
یک دسته از توییترها نوع شیپوری هستند که یک شیپور با پخش کننده دارند و سیگنالهایی صوتی را که توسط یک دیافراگم پیزوالکتریک تولید می شوند در فضا منتشر می کنند. نحوه عملکرد این توییترها شبیه به درایورهاست و صرفا از نظر ابعادی نسبت به درایورها بسیار کوچکتر هستند.
کپسول توییتر از یک مدار مغناطیسی که توسط آهنربای دائمی ساخته می شود و سیم پیچ صوتی که کاملا عریض و فشرده است نیز در آن قرار میگیرد ، تشکیل شده است.
بخش شیپوری شکل از لحاظ آکوستیک همانند ترانسفورماتور در برق عمل می کند. در بخش گلویی شیپور فشار هوا زیاد است در حالیکه میزان هوای جابجا شونده کم است. در دهانه شیپور میزان هوای جابجا شونده زیاد است و در نتیجه فشار هوا کاهش یافته است. شیپورها جهت افزایش و تقویت صدا به کار می روند و جهت درک بهتر می توانید عملکرد آنها را با زمانی که دستها را دور لبها جهت افزایش برد صدا قرار می دهید ، به ذهن نزدیک کنید.
مدل های دیگری از توییترها مانند: گنبدی شکل گرد Dome وجود دارد که یک نمونه از آنها را در شکل بالا ملاحظه می کنید. شکل خاص آنها به گونه ای طراحی شده است که حداکثر پرتاب صدا را داشته باشند.
قسمت پشتی توییترها جهت جلوگیری از تداخل با سایر بلندگوها پوشانده شده است. توییترهای مرغوب بلندگوهای گرانقیمتی هستند و در صورتیکه سیگنالهای با فرکانس پایین و توان بالا به آنها متصل شود به سرعت آسیب می بینند.
به عنوان یکی از معروفترین برند های تولید کننده توییترها و سوپر توییترها می توان به شرکت JBL اشاره کرد. در سیستمهای صوتی آرایه ای Line Array از سوپر توییترها جهت پرتاب صداهای با فرکانس بالا تا مسافتهای طولانی استفاده می شود. دیافراگم برخی از سوپر توییترها از جنس آلومینیوم نیز ساخته می شود که عمدتا کیفیت مطلوب را ارائه نمی کنند و با تغییر دیافراگم به جنس تیتانیوم کیفیت و قدرت بسیار مطلوبتری حاصل خواهد شد.
دسته دیگری از بلندگوها که به صورت گسترده کاربرد دارند پیزو الکتریک ها هستند. در بلندگوهای پیزو الکتریک ، وقتی سیگنال الکتریکی به آنها متصل شود پیزو شروع به لرزش می کند و صفحه دیافراگم را که به آنها متصل شده است حرکت می دهد و امواج صوتی ایجاد می شوند.
در دسته دیگری از بلندگوها که با نام الکترواستاتیک شناخته می شوند ، سیگنال صوتی صفحه دیافراگم را که بین دو صفحه فلزی پر از سوراخ قرار گرفته است را می لرزاند و شرایطی مشابه با بلندگوهای پیزوالکتریک ایجاد می گردد.
بلندگوهای الکترواستاتیک و پیزو الکتریکی به علت پاسخ فرکانسی بسیار مناسب آنها در محدوده فرکانسهای بالای صوتی عمدتا به عنوان توییترهای کوچک مورد استفاده قرار می گیرند .
یکی دیگر از کاربردهای بلندگوهای الکترواستاتیک در هدفون ها است . یکی از مزایای اصلی هدفون ها اینست که صدای آنها به صورت مستقیم به پرده گوش می رشد و نویز ، انعکاس و سایر عوامل نامطلوب تداخل ایجاد نخواهند کرد و بعلاوه با این شرایط توان بسیار کمی جهت راه اندازی آنها نیاز است و تفکیک بسیار عالی بین کانال های چپ و راست قابل اعمال خواهد بود و این مساله امکان لذت بردن از موسیقی بدون ایجاد مزاحمت برای دیگران را فراهم می کند. در سالیان اخیر در ساختار اغلب سیستمهای صوتی خروجی هدفون با کیفیت در نظر گرفته شده است.
با سلام و تشکر یه سوال داشتم ببخشید اسپیکر و تیوتر و کراس اور با کیفیت برای ساخت باند خانگی هم دارید و اگر ندارید از کجا میشه تهیه کرد ممنون میشم راهنمایی کنید اگر محصول با کیفیتی پیدا بشه میخوام یه مجموعه سینمای خانگی بسازم کیفیت مهمه برام چون در حال حاضر اسپیکر انگلیسی و یه آمپ دنون دارم که از لحاظ کیفیت بسیار خوب هستش و استریو هستش
با سلام
جهت کسب اطلاعات بیشتر تماس بگیرید
موفق باشید