بلندگو چیست و چگونه کار می کند؟

Speaker Structure

اما قبل از رفتن به سراغ بحث اصلی بهتر است درباره صوت و انواع آن بیشتر بدانید.

مقدمه ای بر صوت

در درون گوش آدمی پرده بسیار نازکی به نام پرده صماخ وجود دارد.

هنگامی که این پرده مرتعش می شود، مغز انسان این لرزشها را بصورت صوت تفسیر خواهد کرد. یکی از عمده ترین عواملی که باعث تحریک و مرتعش شدن این پرده می شود، تغییرات 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 فشرده‌ شدن هوا گردیده و این تغییر فشار، در هوا منتشر می شود؛ سپس به گوش رسیده و باعث مرتعش شدن پرده صماخ می‌گردد.

تفاوت اصوات

صداهای اطراف ما را می توان بر اساس دو فاکتور زیر تقسیم بندی کرد:

فرکانس صوت

هرچه فرکانس جسمی که مرتعش می شود بیشتر باشد، (سریعتر حرکت کند و مرتعش شود)، مولکولهای هوا با سرعت بیشتری تغییر مکان می‌دهند؛ لذا صدایی که به گوش می رسد صدای زیرتری 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 درآورد، بلندتر شنیده خواهد شد.

میکروفون ها عملی مشابه گوش ما انجام می‌دهند. آنها نیز دارای صفحه نازکی همانند گوش می‌باشند که در اثر برخورد مولکولهای متحرک هوا به آنها، تغییراتی در میزان ولتاژ عبوری از میکروفون را باعث می‌شوند؛ و بدین ترتیب سیگنالهای الکتریکی تولید شده را می توان ثبت کرد.

در هنگام پخش نیز، بلندگو ، عکس این عمل را انجام داده و سیگنالهای الکتریکی را به لرزه های 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 می توانیم صدای کشیدن انگشتان بر پوست دست و صدای یک جت جنگنده را بشنویم. صدای یک جت جنگنده 1,000,000,000,000 بار بیشتر از صدای انگشتان است؛ با این حال گوش انسان قادر است خود را با همه این شرایط وفق دهد.

واحد دسیبل بصورت لگاریتمی افزایش می‌یابد؛ بدین صورت که کمترین صوت قابل شنیدن، صفر دسیبل (0dB) بوده و صدایی ده برابر قویتر از آن 10dB و صدایی 100 برابر آن 20dB خواهد بود.

جدول نوع و شدت صدا

اصوات بیشتر از ۸۵ دسیبل باعث کاهش شنوایی می‌شوند. البته میزان نزدیکی و دوری از منبع صوت و مدت زمان قرار گرفتن در معرض آن، خود عامل مهمی در میزان صدمه خواهد بود.

قرار گرفتن مداوم به مدت ۸ ساعت در معرض اصوات با قدرت 90 دسیبل باعث آسیب دیدن گوش شده و اصوات بالای 140 دسیبل، حتی اگر بطور لحظه‌ای با گوش برخورد کنند باعث پارگی پرده گوش و درد شدید خواهند شد.

حال که با صوت و انواع آن آشنا شدیم به بحث اصلی یعنی تشریح بلنگو خواهیم پرداخت.

بلندگو در حقیقت وسیله ای است که انرژی اکتریکی را به انرژی صوتی تبدیل می کند.

بلندگو نزدیک به 100 سال است که اختراع شده است؛ و در طول زمان انواع مختلفی از آن از نظر کارکرد ارایه شده است. از بلندگو های کوارتزی گرفته تا بلندگوهای ریبون ، پیزوالکتریکی ، planar و غیره.

ولی می توان گفت 98% بلندگو های مورد استفاده، تقریبا همان ساختمان و سازمان اولیه را دارد و هنوز از همان نوع دینامیک استفاده می شود؛ و اساس کار آن بطور ساده به صورت زیر می باشد:

مراحل تولید صدا توسط یک بلندگو

یک سیم پیچ درون یک میدان مغناطیسی قرار دارد و از طرفی هم به یک مخروط وصل است.

وقتی که جریان متناوب الکتریکی که با فرکانسهای مختلف در درون سیم پیچ جریان پیدا می کند، این سیم پیچ تشکیل میدان مغناطیسی می دهد؛ که با میدان مغناطیسی ثابت از طرف آهنربای قوی ایجاد فاز هم نام یا غیر هم نام می کند.

تغییر فاز باعث دفع سیم پیچ به پایین و یا جذب آن به بالا می شود.

با حرکت سیم پیچ، مخروط متصل به آن نیز حرکت می کند؛ و با حرکت دادن هوای اطراف مخروط صدا ایجاد می شود.

حرکت سیم پیچ درون میدان مغناطیسی بسته به فرکانس الکتریکی، گاهی اوقات تا 20000 بار در ثانیه (20کیلو هرتز) نیز می رسد؛ و اینگونه صدا ایجاد می شود!

اجزای اصلی بلندگو

در اینجا به شرح قسمتهای تشکیل دهنده یک بلندگو خواهیم پرداخت. به شکل زیر دقت کنید:

اجزای اصلی بلندگو

Frame or Basket – سبد یا بدنه

در حقیقت تنه و شاسی یک بلندگو می باشد که تمام اجزا بلند گو روی آن سوار است . معمولا برای ساختن آن از آلومینیوم دایکاست یا نوعی استیل و یا از پلاستیک استفاده می شود.

Diaphragm or Cone – مخروط یا صفحه بلندگو

کار اصلی آن حرکت و جابجا کردن هوا می باشد که از مواد مختلفی مثل کاغذ، الیاف کربن، الیاف فایبر گلاس، پلاستیک، آلومنیوم، تیتانیوم، ابریشم و غیره ساخته می شود.

شرکتهای صاحب سبک بلنگو، به مواد مختلفی برای افزایش کیفیت اعتقاد دارند؛ از الیاف ساقه برنج گرفته تا سنگهای بازالت که در دمای 2700 درجه فارنهایت ذوب می شوند؛ و در حقیقت پس از اختراع بلندگو بیشترین تغییرات بر روی صفحه آن انجام شده است.

اما خیلی ها معتقند هنوز کاغذ که قدیمی ترین مواد مورد استفاده در صفحه بلندگو است، از بقیه مواد بهتر است و در تیوترها(بلندگوهای مخصوص فرکانس بالا) سعی می شود از ابریشم برای ایجاد صدای بهتر استفاده شود.

Surround – سوراند

در حقیقت کار اصلی اش کمک به حرکت آزادانه مخروط است در عین حال به کنترل صفحه مخروط هم کمک زیادی می کند.

سوراند هم از مواد مختلفی بسته به نوع بلندگو و کارخانه سازنده بلندگو ساخته می شود؛ که رایجترین آنها اسفنج نیمه فشرده است. از لاستیکهایی با قابلیت کم ارتجاعی و مقاوم به گرما و سرما نیز به وفور استفاده می شود. از مواد دیگر می توان به نوعی پارچه یا بافتهای شبیه پارچه و الیاف میکروفیبر هم اشاره کرد.

سوراندها بسته به نوع بلندگو معمولاً به سه شکل زیر طراحی می شوند:

قوس روبه بالا

قوس روبه پایین

M شکل

Voice Coil – سیم پیچ

در واقع موتور یک بلندگو است ودر حقیقت قسمت اصلی یک بلندگو می باشد که بقیه اجزا نسبت به آن طراحی می شود . کویل از یک رشته سیم که بصورت فنر که با ظرافت تمام پیچیده شده، تشکیل شده است.

در زمان گذشته اعتقاد داشتنند برای داشتن بلندگوی قوی باید قطر سیم پیچ زیاد باشد ولی حالا به این نتیجه رسیده اند که برای داشتن بلندگوی قوی باید ارتفاع سیم پیچ بیشتر شود به هر صورت که باشد، افزایش مقدار سیم به قدرت بلندگو اضافه می کند.

در خیلی از موارد برای بلندگوهای گران قیمت از سیمهایی با سطح مقطع مستطیل استفاده می شود که به نوع سیم های تخت مشهور است؛ و ناگفته پیداست که جنس سیم هرچه خالص تر باشد کیفیت کار بیشتر خواهد بود.

در خیلی مواقع برای افزایش مقاومت و استحکام سیم پیچ از روکشهای مختلف مثل از لاکهای مقاوم به گرما گرفته تا سرامیک استفاده می شود.

Voice Coil Former – فرم دهنده سیم پیچ

در حقیقت بستر سیم پیچ می باشد که روی آن پیچیده می شود؛ و معمولاً طول آن از ارتفاع سیم پیچ بیشتر است.

این بستر از مواد مختلفی ساخته می شود؛ مثل کاغذ مخصوص، آلومینیوم، مس و غیره؛ که در همه موارد سعی می شود از مواد مقاوم به گرما و یا مواد مقاوم شده به گرما استفاده شود.

نگه دارنده سیم پیچ در نقطه ای به نام گلویی به صفحه مخروط متصل می شود.

Spider – عنکبوت

در ایران بیشتر به دمپر معروف است نوعی پارچه یا بافت فنری شکل است که کار اصلی آن کمک به تعادل وکنترل صفحه وجلوگیری از حرکت اضافه آن است. این قسمت کمک بسیار زیادی به فاکتور CMS بلندگو می کند.

دمپر از طرفی به گلویی سیم پیچ و از طرف دیگر به بدنه بلندگو وصل است. در خیلی از موارد از دمپرهای چند لایه برای کنترل بیشتر سابها استفاده می شود.

منبع:/elcplanet.