انواع دیگر بلندگو:
به جز بلندگوهای ذكر شده در فوق، بلندگوهای دیگری نیز وجود دارد كه از روشهای دیگری جهت تولید اصوات استفاده میكنند. یكی از این انواع، بلندگوی الكترواستاتیك است. این بلندگو از خاصیت الكترومغناطیسی برای تولید صوت استفاده نمیكند. بلندگوهای الكترو استاتیك، با مرتعش شدن یك صفحه نازك رسانا، باعث تولید صوت میگردند. این صفحه در بین دو صفحه رسانای ثابت كه 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 الكترومغناطیسی میكنند. صفحه رسانای میانی نیز به سیگنال الكتریكی متصل میگردد. هنگامی كه این سیگنال مثبت باشد، به صفحه دیافراگم به سمت صفحه ثابت با بار منفی كشیده شده و در صورتی كه سیگنال منفی باشد، به سمت صفحه با بار مثبت جذب خواهد شد. بدین طریق، با حركت سریع صفحه متحرك رسانای میانی، صوت تولید میشود. به علت نازكی صفحههای این نوع بلندگو، به سرعت به تغیرات صوت پاسخ داده و اصوات فوقالعاده دقیق و با كیفیتی تولید میكند. با این حال به علت تحرك كم صفحات، این نوع بلندگو جهت تولید اصوات بم و فركانسهای پایین مناسب نمیباشد.
Crossover: گاهی برای تولید صدا با كیفیت بهتر، از تركیب یك «Woofer» و یك «Tweeter» به طور همزمان استفاده میشود. در این حالت لازم است كه فركانسهای صوت به دو قسمت تقسیم شوند و فركانسهای بالا از «Woofer» و فركانسهای پایین از «Tweeter» عبور كند. بلندگوهای با كیفیت هر دو قسمت را در درون یك مجموعه قرار دادهاند. به عمل تقسیم فركانسهای صوتی جهت پخش از بلندگوی مناسب آن فركانس را «Crossover» گویند. «»ها به دو دسته تقسیم میشوند: 1 غیر فعال: این دسته از مقسمهای فركانس از خازن و سلف تشكیل شده است و به علت فعال شدن بوسیله سیگنالی كه از آن عبور میكند، برای تغذیه به منبع خارجی نیاز ندارند. ساده ترین نوع این دسته را میتوان با كمك سلف و خازن تولید كرد. در شكل یك Crossover غیر فعال نشان داده شده است كه از یك خازن و دو سلف تشكیل شده است. هر خازن بر اساس مشخصات درونی خود، فركانسهای پایین تر از حد مشخصی را عبور نخواهد داد و بصورت یك مدار باز عمل خواهد كرد. ولی هرگاه در مسیر فركانسی بیشتر از آن قرار گیرد بصورت یك اتصال كوتاه عمل كرده و سیگنال را عبور خواهد داد. بدین وسیله میتوان فركانسهای بالا را از فركانسهای پایین جدا كرد. سلفها عملی معكوس خازنها انجام میدهند و در فركانسهای پایین عمل رسانایی و انتقال فركانس را انجام داده و در فركانسهای بالا سیگنال را به سختی عبور میدهند، پس میتوان برای فیلتر كردن فركانسهای بالا از آنها استفاده كرد. 2 فعال: این دسته از Crossoverها، از مدارهای الكترونیكی تشكیل شده است و سیگنال صوتی را قبل از ورود به آمپلیفایر به آن فرستاده و از هركدام 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 فركانسهای خروجی و كیفیت بسیار بالا اشاره كرد، ولی قیمت بسیار بالای آن، یكی از معایب آن به شمار میرود.
جعبههای عایق صوتی: در سیستمهای حرفهای صوتی، برای تولید صدا با كیفیت بهتر، از یك جعبه كه دارای عایق بندی خاص صوتی بوده و در خود هر سه بلنگوی «Tweeter» و «Woofer» و «Midrange» را دارد استفاده میشود. بدین طریق، هم یك سیستم صوتی یكپارچه خواهیم داشت و هم از مزایای كیفیت بهتر آن استفاده خواهیم كرد. سادهترین عملی كه یك جعبه بلندگو انجام میدهد، ثابت نگهداشتن بلنگوها و سهولت حمل و نقل است. جعبههای بلندگو را معمولا از چوب سخت یا اجسام بسیار سخت كه توانایی جذب لرزشهای بلندگو را داشته باشد، میسازند. علاوه بر مزایای ذكر شده، جعبههای بلندگو، بر نحوه تولید صدا، تاثیر زیادی دارند. همانطور كه قبلا گفته شد، در هنگام تولید صدا، صفحه دیافراگم بلندگو شروع به بالا و پایین رفتن كرده و با تغیرات فشار هوایی كه ایجاد میكند، صدا تولید میشود، در هنگام بالا و پایین رفتن صفحه دیافراگم، نه تنها تغییرات فشار در جلوی دیافراگم ایجاد میشود، بلكه در پشت آن نیز هوا فشرده شده و در پشت آن نیز صدا تولید میشود. هر جعبه بلندگو برای مهار این بازتاب صوتی، روش مخصوص به خود دارد.
جعبه عایق بندی شده: این نوع جعبه كه متداول ترین نوع جعبههای بلندگو میباشد، از جعبهای تشكیل شده كه كاملا عایق بندی شده و هوا به داخل آن راه ندارد. بدین طریق هنگام تولید امواج صوتی، در حالت فشار به بیرون بلنگو، هوا به سمت اطاق فشار داده میشود و هنگامی كه صفحه بلندگو به داخل كشیده میشود، فشار هوا به داخل جعبه وارد میشود. پس در هر دو حالت، بلندگو نسبت به حالت سكون، فشار ایجاد كرده است كه تمایل به رفع آن دارد. این نوع جعبهها از بازده خوب برخوردار نیستند، زیرا آمپلیفایر میبایست سیگنال صوتی را آنقدر تقویت كند تا بتواند بر فشار هوای داخل و خارج جعبه غلبه كند. با این حال این فشار همانند یك فنر به صفحه عمل كرده و باعث تولید اصوات با دقت خوب میگردد.
جعبه بازتاب اصوات بم (Bass Reflect): در این جعبهها حفرهكوچكی در جلو جعبه قرارداده میشود كه در هنگام حركت رو به عقب دیافراگم، هوای داخل جعبه را به خارج هدایت كرده و در هنگام حركت رو به جلوی دیافراگم، هوا را به داخل جعبه هدایت میكند. بدین طریق اصوات بلندتری تولید میگردد. از مزایای این جعبه، میتوان به بهره مناسب و از معایب آن به عدم وجود حالت فنری (كه در جعبه قبل وجود داشت) جهت باز گرداندن صفحه دیافراگم به حالت اولیه خود، و در نتیجه دقت كم صوتی اشاره كرد.
جعبه با بلندگوی غیر فعال: جهت به حداقل رساندن معایب دو دسته فوق الذكر و به حداكثر رساندن مزایای آن دو دسته میتوان از جعبه زیر كمك گرفت. این جعبه كه دارای یك بلندگو در جلو و یك بلندگوی غیر فعال در عقب میباشد، ساخته شده است. بلندگوی غیر فعال همانند یك بلنگوی معمولی بوده با این تفاوت كه سیمپیچ و آهنربای آن حذف شده است. بدین طریق هنگامی كه بلندگوی اصلی شروع به نوسان میكند، فشار هوایی كه در داخل جعبه ایجاد میكند، باعث تحریك صفحه بلنگوی غیر فعال شده و در نتیجه باعث تولید صوت میگردد. این نوع جعبهها از نوع عایق بهره بهتری داشته و از نوع بازتابی دقت بیشتری دارد.
ساختار درونی بلندگوها: همانطور كه گفته شد، بلندگو عمل عكس یك میكروفون را انجام میدهد و سیگنالهای الكتریكی را به صوت تبدیل میكند. در شكل زیر ساختار یك بلندگو نشان داده شده است:
دیافراگم بلندگو غالباً از كاغذ ساخته میشود تا بتواند به راحتی تحرك كند. مركز دیافراگم به مركز بلندگو كه سیم پیچ قرار دارد متصل شده است و از اطراف نیز از طریق ثابت كننده به بدنه بلندگو متصل شده است. هنگامی كه جریان الكتریكی از طریق سیمهای سیمپیچ بلندگو عبور میكند، باعث بوجود آمدن میدان مغناطیسی میگردد كه در اثر مجاورت با آهنربای بلندگو، باعث بالارفتن یا پایین آمدن هسته مركزی و درپوش محافظ شده و در نتیجه كاغذ دیافراگم را به داخل كشیده یا به خارج فشار خواهد داد. در اثر حركت سریع این هسته و تغیرات پیوسته جریان الكتریسیته در داخل سیمپیچ، كاغذ دیافراگم بصورت پیوسته نوسان خواهد كرد كه خود باعث تولید صوت خواهد شد.
از الكترومغناطیس میدانیم كه اگر از سیمهای پیچیده شده به دور یك هسته آهنی، جریان عبور كند، باعث بوجود آمدن میدان مغناطیسی میشود. اگر این میدان هم قطب با قطب آهنربای ثابتی باشد كه در بلندگو وجود دارد، باعث دفع شدن هسته آهنی از آهنربا میگردد و در صورت غیر هم قطب بودن آن، باعث جذب آهنربا میگردد.
انواع بلندگوها: بلندگوها را بر اساس كاربردهای آنها میتوان به سه دسته تقسیم كرد: 1 «Woofer»ها كه در فركانسهای پایین كاربرد دارد. 2 «Tweeters»ها كه در فركانسهای بالا كاربرد دارند. 3 «Midrange»ها كه فركانسهای میانی ناحیه شنوایی صوت را پخش میكنند. یك «Woofer» بلندگوی بزرگی است كه برای تولید اصوات با فركانس پایین تولید شده است. همانطور كه توضیح داده شد، برای تولید اصوات با فركانس پایین، كاغذ دیافراگم، تحرك كمی خواهد داشت. به همین دلیل اندازه این بلنگوها بزرگ انتخاب شده است. «Tweeter» در ابعاد كوچك طراحی شده است تا كاغذ دیافراگم آن بتواند به سرعت مرتعش شود. بنابراین از این بلنگوها برای پخش اصوات با فركانس بالا (اصوات زیر) استفاده میشود.
یك «Midrange» با ابعادی متوسط، توانایی تولید فركانسهای میانی حوزه اصوات قابل شنیدن برای انسان را دارد. اندازه متوسط آن و طراحی آن بگونهای است كه به جز اصوات بسیار زیر و اصوات بسیار بم توانایی پخش بقیه اصوات را دارا میباشد. بنابر این در كاربردهای خانگی و آماتوری بطور گستردهای از آنها استفاه میشود.
تفاوت اصوات: صداهای اطراف ما را میتوان بر اساس دو فاكتور زیر تقسیمبندی كرد: 1 فركانس صوت: هرچه فركانس جسمی كه مرتعش میشود بیشتر باشد، (سریعتر حركت كند و مرتعش شود)، مولكولهای هوا با سرعت بیشتری تغیر مكان میدهند، لذا صدایی كه به گوش میرسد صدای زیر تری خواهد بود. اگر تعداد نوسانات در واحد ثانیه كم باشد، صدا بصورت بم به گوش خواهد رسید. 2 دامنه صوت: صدایی كه از دامنه بیشتری برخوردار باشد، هوا را بیشتر فشرده خواهد كرد و به علت اینكه قادر است پرده گوش را بیشتر به حركت در آورد، بلندتر شنیده خواهد شد. میكروفونها عملی مشابه گوش ما انجام میدهند. آنها نیز دارای صفحه نازكی همانند گوش میباشند كه در اثر برخورد مولكولهای متحرك هوا به آنها، تغیراتی در میزان ولتاژ عبوری از میكروفون را باعث میشوند و بدین ترتیب سیگنالهای الكتریكی تولید شده را میتوان ثبت كرد. در هنگام پخش نیز، بلندگو، عكس این عمل را انجام داده و سیگنالهای الكتریكی را به لرزههای فیزیكی و در نتیجه، امواج صوتی تبدیل میكند.
دسیبل: دسیبل كه بطور مخفف آن را با dB نشان میدهند، واحد اندازهگیری شدت صوت است. اصواتی كه ما قادر به شنیدن آن هستیم، بسیار متفاوتند. ما میتوانیم صدای كشیدن انگشتان بر پوست دست و صدای یك جت جنگنده را بشنویم. صدای یك جت جنگنده 1000.000.000.000 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 كه كمترین صوت قابل شنیدن، صفر دسیبل (0 dB) بوده و صدایی ده برابر قویتر از آن 10 dB بوده و صدایی 100 برابر آن 20 dB خواهد بود.
در جدول زیر میتوان اصوات معمول و شدت آن را مشاهده كرد. نزدیك به سكوت مطلق 0 dB نجوا كردن 15 dB صحبت كردن عادی 60 dB صدای یك موتور سیكلت 90 dB بوق اتوموبیل 110 dB موتور جت 120 dB انفجار 140 dB
اصوات بیشتر از 85 دسیبل باعث كاهش شنوایی میشوند. البته میزان نزدیكی 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 8 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 كنند باعث پارگی پرده گوش و در شدید خواهند شد.
مقدمه: در هر سیستم صوتی، كیفیت نهایی سیستم به بلندگوهای بهكار رفته در آن سیستم بستگی دارد، اگر یك سیستم بسیار حرفهای صوتی با آمپلیفایر بسیار پر قدرت، صدایی را كه با كیفیت بسیار خوب ضبط شده است، از بلندگویی ضعیف پخش كند، صدا بسیار نا مطلوب خواهد بود. بلندگوها سیگنالهای الكترونیكی را از دستگاههایی همانند سی دی های صوتی و DVD ها دریافت كرده و تبدیل به صداهای قابل شنیدن برای ما میكنند. در مقاله حاضر، به تشریح مبانی كاركرد بلندگوها و نحوه تبدیل سیگنالهای الكترونیكی به صوت را تشریح خواهیم كرد.
مقدمهای بر صوت: در درون گوش آدمی پرده بسیار نازكی به نام پرده صماخ وجود دارد، هنگامی كه این پرده مرتعش میشود، مغز انسان این لرزشها را بصورت صوت تفسیر خواهد كرد. یكی از عمدهترین عواملی كه باعث تحریك و مرتعش شدن این پرده میشود، تغیرات فشار هوایی است كه با آن برخورد میكند. در عمل هنگامی كه جسمی در فضا حركت میكند، هوای اطراف خود را منبسط كرده 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. به عنوان یك مثال ساده در اثر برخورد چكش فلزی داخل زنگ با بدنه ، فلز بدنه زنگ مرتعش شده و خود باعث مرتعش شدن مولكولهای اطراف زنگ میگردد. این مولكولهای مرتعش پس از برخورد به یكدیگر به گوش انسان رسیده و باعث به حركت درآوردن پرده گوش میگردد.
