بلندگو

[Rez@ee]

عملا در تمام کارهای جدید مربوط به آکوستیک ، نوسانهای فشار صوتی بوسیله نوعی دستگاه گیرنده الکتروآکوستیکی به نام تراگذار گرفته می‌شود، مثلا میکروفونی که این نوسانها را به نوسانهای کوچکتر از نوع جریان یا ولتاژ تبدیل می‌کند. نوسانهای اخیر یا به طریق الکتریکی برای تبدیل فوری به مکالمه به شکل انرژی صوتی تقویت می‌کردند، یا ممکن است آنها را به نوعی ذخیره کرد؛ نظیر آنجه روی نوار مغناطیسی ضبط می‌کنند که برای تجزیه بعدی یا برای برگرداندن صدا معمول است. نوسانها پس از تقویت ممکن است بوسیله نوعی فرستنده تراگذار الکتروآکوستیکی به نام بلندگو به ارتعاشهای صوتی تبدیل شوند.








مشخصات

برای طرح ریزی یک تراگذار موثر جهت تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی صوتی که باید در هوا منتشر شود لازم است چند عامل مربوط به یکدیگر را در نظر بگیریم. این عاملها شکل کارآیی الکتروآکوستیکی ، یکنواخت بودن پاسخ دستگاه به فرکانس ، خطی بودن پاسخ دامنه ، پاسخ عبوری ، قدرت و استحکام برای کار ، اندازه ، دوام و قیمت است. بلندگوی ایده‌آل دارای مشخصات زیر است:

1. باید دارای کارآیی الکتروآکوستیکی نزدیک به صد در صد باشد.
2. پاسخ صوتی که از آن خارج می‌شود (بازداده) در فاصله کامل فرکانسهای قابل شنیدن مستقل از فرکانس باشد.
3. در بازداده هارمونیک داخل نسازد، همچنین بواسطه مدولاسیون داخلی در آن تابیدگی ایجاد نکند.
4. سیگنالهایی را که در آن وارد می‌شوند (در داده) خواه عبوری یا پایدار باشند، بتواند عینا به همان شکل دوباره بسازد.
5. قادر باشد صوت را در اطراف خود مستقل از راستای بخصوصی منتشر کند.
6. با در نظر گرفتن بازداده آکوستیکی که از آن انتظار داریم، تا حد امکان از لحاظ اندازه کوچک باشد.

1. تا کنون حتی یک تراگذار که دارای تمام خواص بالا باشد طراحی نشده است. از میان بسیاری اسبابهایی که برای تشعشع انرژی صوتی در هوا ساخته شده‌اند، دو نوعی که بیش از همه بکار می‌روند عبارتند از بلندگوی دینامیکی یا بلندگوی با تابش مستقیم و بلندگوی بوق دار. هر دو این بلندگوها از تروش الکترودینامیکی که بین حرکت صفحه‌ای مرتعش ، به نام مخروط بلندگو یا دیافراگم ، و جریان موجود در "پیچیک صوتی" برقرار است، استفاده می‌کنند. انواع دیگر تروش الکترومکانیکی که برای این مقصود بکار می‌روند عبارتند از تروش الکتروستاتیک در بلندگوهای الکتروستاتیک و تروش الکترومانتیک در گیرنده‌های تلفونی.

[Rez@ee]

بلندگوی با تابش مستقیم ایده آل

برای آشنایی خواننده با مسائل موجود در طرح بلندگوی با تابش مستقیم که بطور رضایت بخش کار کند، ابتدا مخروط بلند گو را به شکل پیستون صلبی به شعاع a فرض می‌کنیم که تابش خود را به یک طرف دیوارک بیکران مسطحی که بلندگو روی آن نصب شده می‌فرستد. جعبه بلندگویی را که در دیوار اتاقی نصب شده می‌توان تقریبا نمایشگر این وضع دانست. جمع کل امپدانس مکانیکی مخروط چنین بلندگویی می‌شود:

Zm = Zr + Ze

Zr با بارتابش آکوستیکی مربوط به مخروط بلندگو همراه است، جمع Ze کل امپدانس مکانیکی سیستم مخروطی بلندگو بطور سربسته است. این امپدانس را می‌توان با رابطه زیر نشان داد:

{(Ze = Rm + j{wm - (s/w

Rm مقاومت مکانیکی است و اساسا با اتلاف انرژی همراه است. این اتلاف مربوط به انعطاف مکانیکی ماده چین داری است که برای محدود کردن حرکت مخروط در لبه خارجی آن و نیز در نزدیکی پیچک صوتی نصب شده و سبب می‌شود که حرکت آزاد مخروط فقط در امتداد محور آن باشد. m جرم کلی متحرک متعلق به دستگاه مخروط را نشان می‌دهد و آن حاصل جمع جرم پیچک صوتی و جرم مخروط بلندگو است. S سختی دستگاه در مقابل حرکت محوری است که از طرف مواد چین داری که در حلقه خارجی یا در مرکز مخروط قرار داده شده به مخروط وارد می‌شود. وقتی فرکانس حرکت دهنده بالا باشد مخروط بلندگو دیگر به شکل یک واحد حرکت نمی‌کند، بلکه به منطقه‌های رو به بیرون در حرکتند، منطقه‌های دیگر حرکت رو به درون خواهند داشت. وقتی این عمل روی داد تجزیه و تحلیل مقدار ثابت امپدانس سربسته نیز باید تغییر یابد. امپدانس تابشی Zr با رابطه زیر داده می‌شود:

Zr = Rr + Xr

Rr عبارت است ار مقاومت تابش پیستون دایره‌ای به بار وارد بر آن و Xr راکتانس تابش پیستون به بار وارد بر آن است. بسیاری از انواع بلندگوهای با تابش مستقیم طوری سوار شده‌اند که بار تابش به جلو و عقب مخروط ، یعنی به هر دو طرف آن ، وارد می‌گردد. با وجود این در نوع ساده مورد بحث ما از باری که به سطح عقبی مخروط وارد می‌شود صرف نظر می‌کنیم.

پیچک صوتی در این نوع بلندگو مستقیما به صفحه لرزان اتصال دارد و می‌تواند در میدان شعاعی مغناطیسی که امتداد آن عمود بر پیچش پیچک قرار گرفته به جلو و عقب حرکت کند. اگر میدان مغناطیسی را که در آن پیچک حرکت می‌کند یکنواخت فرض کنیم، با نیروی راننده که به مخروط بلندگو وارد می‌شود متناسب است.

[Rez@ee]

بلندگوی خوب کدام است؟

تا قبل از سال 1970 راه مشخصی برای تشخیص خوب بودن یا مقایسه بلندگوها وجود نداشت، چرا که استانداردی در این زمینه تهیه نشده بود و سازندگان هریک استاندارد خود را رعایت می‌کردند. اما پس از آن بتدریج از طرف AES انجمن مهندسین صوتی (Audio Engineering Society) استانداردهایی در این زمینه تدوین شد که طی آن پارامترهایی برای ارزیابی بلندگوها در آن معرفی شده است. این پارامترها امروزه بنام Thiele - Small معروف است و توسط دو مهندس به نامهای Thiele و Small تدوین شدند.

T.N. Thiele سر مهندس طراح یکی از شبکه‌های مخابراتی استرالیا بود که مسئولیت آزمایشگاه مهندسی فدرال را نیز به عهده داشت. وظیفه او اغلب تهیه و یا آزمایش قطعات و لوازم مورد نیاز برای امور مربوط به فعالیتهای صوتی و تصویری شبکه‌های رادیو - تلویزیون استرالیا بود. همچنین Richard H. Small هموطن او دانشجوی فارغ التحصیلی بود که در حال انجام تحقیقات مهندسی برق در دانشگاه سیدنی بود. پارامترهایی که این دو در باره بلندگو تعریف کردند بیشتر پارامترهایی فیزیکی بود تا کیفی ، اما با کمی تجربه و مقایسه اعداد بسادگی می‌توان از روی این پارامترها به کیفیت نسبی بلندگو دست پیدا کرد.

Fs , Free air resonant frequensy

همانطور که از نام این مشخصه پیدا است، به فرکانس رزونانس بلندگو باز می‌گردد. هر جسمی قسمتهایی دارد که در حالتهای خاص بر اثر برخورد با انرژی صوتی که فرکانس خاصی داشته باشد به ارتعاش در می‌آید. اگر در منزل با صدای بلند ساز بزنید یا به موسیقی گوش کنید حتمآ متوجه خواهید شد که صداهای بلند (و پر انرژی) ریز اشیای ریز را به حرکت در می‌آورند و صداهای بلند بم اشیای بزرگ را مرتعش می‌کنند. هر بلندگو نیز برای خود دارای یک فرکانس تشدید یا ارتعاش آزاد است. بدیهی است هرچه این فرکانس بالاتر از انتظار پاسخ فرکانسی بلندگو باشد، بلندگو از کیفیت صدای خروجی بهتری برخوردار خواهد بود.

بدیهی است بلندگوهای ووفر (Woofer) دارای Fs پایینتری نسبت به بلندگوهای توئیتر (Tweeter) هستند. اما در میان دو بلندگویی که پاسخ فرکانسی یکسانی از آنها انتظار می‌رود طبیعی است که آنکه Fs بالاتری داشته باشد می‌تواند بیشتر مورد توجه قرار گیرد. در اینجا سعی می‌کنیم به مهمترین این پارامترها اشاره ای داشته باشیم.

قسمتهای مختلف یک بلندگو Re , Resistance

این پارامتر مقاومت DC یک بلندگو را به اهم (Ohm) مشخص می‌کند که گاهی اوقات آنرا با DCR هم نمایش می‌دهند. مقاومت DC از مقاومت نامی بلندگو به هنگام کار کمتر است، این موضوع نباید شما را دچار شک و تردید کند که آیا از این بلندگو استفاده بکنیم یا خیر. اغلب مردم با یک اهم متر مقاومت DC بلندگو را اندازه گیری می‌کنند و آنرا کمتر از آنچه که آمپلی فایر نیاز دارد می‌بینند و احتمال می‌دهند که آمپلی فایر آنها با اتصال این بلندگو دچار اشکال شود. اما اینگونه نیست، چرا که بلندگو به هنگام کار از خود امپدانس واقعی را نشان خواهد داد.

این پارامتر تأثیر چندانی در خروجی صدا ندارد، اما اگر اشتباه انتخاب شود می‌تواند روی آمپلی فایر اثر بگذارد و احیانا آمپلی فایر در تقویت صدا وفاداری (Fidelity) لازم را از خود نشان ندهد. در مواردی که انتخاب مقاومت DC خیلی اشتباه انجام گیرد حتی ممکن است طبقه‌های تقویت آخر آمپلی فایر شما دچار اشکال شود.








Le , Coile inductance

این پارامتر اندوکتانس سیم پیچ بلندگو را نشان می‌دهد. این پارامتر معمولا با واحد میلی هانری (mH) اندازگیری می‌شود. استاندارد صنعتی برای اغلب بلندگوها در فرکانس یک کیلو هرتز اندازه گیری می‌شود. یعنی سیم پیچ یک بلندگو باید به گونه‌ای طراحی شود که در فرکانس یک کیلوهرتز مقاومتی را که لازم است (8 ، 16 و ...) را از خود نمایش دهد. مقاومت القایی سیم پیچ بلندگو با بالاتر رفتن فرکانس بیشتر می‌شود و طبیعتا" ماکزیمم آن در Fs رخ می‌دهد، با افزایش مقاومت توانایی گرفتن خروجی بهتر از بلندگو کمتر می‌شود. بنابراین مشخص است که برای تولید صداهای ریز بلند به آمپلی فایرهای قویتری نسبت به تولید صداهای بم قوی احتیاج داریم.

Q Parameters

مجموعه پارامترهای Q میزان لرزش صفحه دیافراگم بلندگو را بخصوص در فرکانس رزونانس Fs مشخص می کنند. لرزش صفحه دیافراگم بلندگو نباید به گونه‌ای باشد که دیافراگم حرکت عرضی داشت باشد، حرکت عرضی می‌تواند باعث آسیب رساندن به صفحه دیافراگم بلندگو و یا کویل شود. Qms پارامتری است که کیفیت وظیفه سیستم مکانیکی بلندگو در کنترل ارتعاش صفحه دیافراگم را مشخص می‌کند. Qes پارامتری است که کیفیت وظیفه سیستم الکتریکی در کنترل لرزش صفحه دیافراگم بلندگو را مشخص می‌کند و بالاخره Qts پارامتری است که از ترکیب دو پارامتر اول بدست می‌آید و در مجموع مشخص کننده کیفیت سیستم تبدیل جریان الکتریکی به انرژی صوتی را مشخص می‌کند. Qts از تقسیم حاصلضرب Qes و Qms بر مجموع آنها بدست می‌آید.

به عنوان یک قانون ابتدایی برای مقادیر Qts معادل 0.4 یا کمتر می‌توان گفت که مبدل جریان الکتریکی به انرژی صوتی می‌تواند در محیط کوچک یک جعبه بخوبی ایفای نقش کند. بین 0.4 و 0.7 این مبدل می‌تواند درون جعبه اما با تماس فضای بیرونی انجام وظیفه کند و برای Qts بزرگتر از 0.7 معمولا بلندگو باید در فضای باز بکار گرفته شود. البته این مقادیر تقریبی است و تحت شرایط خاص فرد متخصص با تغییراتی که در نحوه اتصال بلندگو به بدنه جعبه اختیار می‌کند، می‌تواند از بلندگوهای با Qts بیشتر در درون جعبه هم استفاده کند.

Vas/Cms , Equivalent volume of compliance

مشخص کننده میزان حجم هوایی است که بلندگو توانایی جابجایی و به حرکت در آوردن آنرا با توجه به آکوستیک خود دارد. Vas حجم هوایی است (به متر مکعب) که صفحه بلندگو می‌تواند آنرا جابجا کند و Cm میزان جابجایی بر اثر اعمال نیرویی است که صفحه دیافراگم مرتعش برای جابجایی آن حجم هوا اعمال کرده است، Cm با متر بر نیوتن سنجیده می‌شود. Cm به نوعی می‌تواند مشخص کننده میزان سفتی یا نرمی حرکت و ارتعاش صفحه دیافراگم را مشخص کند.

پارامتر Vas/Cms در کنار پارامترهای Q از مهمترین پارامترهای آکوستیکی در یک بلندگو است، به عنوان مثال بلندگویی که برای یک اتومبیل ساخته می‌شود و قرار است در حرکت و دست اندازهای زیاد کار کند باید دارای مقادیر مناسب Qts و Vas/Cm باشد تا سیستم تولید انرژی صوتی از جریان الکتریکی بتواند بدون آنکه تأثیری از حرکت اتومبیل بگیرد بتواند اصوات مورد نظر را تولید کند.

[(Amir p)]

البته نوع جدید بلنگوها با استفاده از تکنولوژی نانو ابعادی به اندازه یک آلبالو دارد در صورتی که قدرت پخش و کیفیت صدا آن با بلندگو های بزرگ به اندازه یک کیس کامپیوتر برابری میکنه یک سر به لولزم جدید سونی بزنید جالبه

[XXehsanXX]

البته نوع جدید بلنگوها با استفاده از تکنولوژی نانو ابعادی به اندازه یک آلبالو دارد در صورتی که قدرت پخش و کیفیت صدا آن با بلندگو های بزرگ به اندازه یک کیس کامپیوتر برابری میکنه یک سر به لولزم جدید سونی بزنید جالبه

البته

[Elohim]

آقا ميشه بگين اولين بلندگو مال كجا بوده؟

[Rez@ee]

در سال 1896م ، تسلا (امریکا) به ادعای خودش ودر هیچ جا ثبت نشده.
هوراس شورت انگليسي 1900م
1924 میلادی، توسط یک مخترع آمریکایی به نام "رایس کلارک" اختراع شد.

[H37]

خوب بود ممنون اطلاعات مفیدی دادی؟

[reza.nori87]

عالی بود ممنون.

[farzanh]

اطلاعات خوبی بود