آشنايي با طرز کار اسپيکر

بعد از پشت سر گذاشتن يک روز پرکار و خسته کننده ، پاي رايانه نشسته ايد و ايميلهايتان را چک مي کنيد.

اسپيکر رايانه تان روشن است و صداي دلنشين يک موسيقي آرام ، خستگي را از تنتان بيرون مي کند.

تا به حال فکر کرده ايد اين اسپيکرها که اين قدر به آنها مديون هستيد، چگونه کار مي کنند؟!

تا پايان اين مقاله ما را همراهي کنيد تا سر از کار آنها درآوريم.

طرز کار اسپيکر رايانه هاي ما دقيقا مشابه طرزکار بلندگوي سبزي فروشي هاي دوره گرد است!

اسپيکر در واقع دستگاهي است که سيگنال صوتي را که به صورت الکترونيکي روي CD، نوار، DVD يا... ضبط شده به صداي واقعي تبديل مي کند و ما مي توانيم آن را بشنويم.

در سيستم هاي صوتي ، اسپيکرها حرف آخر را مي زنند؛ بهترين ضبط روي پيشرفته ترين فضاي ذخيره سازي و با کيفيت ترين دستگاه ها و آمپلي فايرها، اگر اسپيکر مناسبي نداشته باشند، صداي گوشخراش و آزاردهنده اي خواهند داشت.

براي اين که بفهميم اسپيکرها چگونه کار مي کنند اول بايد ببينيم که «صدا» چگونه توليد مي شود و ما چطور آن را مي شنويم.

يک شيء وقتي صدا توليد مي کند که بتواند در هوا لرزش ايجاد کند. (البته صدا در محيطهاي جامد و مايع هم مي تواند سفر کند.) وقتي جسمي مي لرزد ذرات هواي اطراف آن حرکت مي کنند.

هر ذره ، ديگر ذرات اطراف خودش را نيز مي لرزاند و به اين ترتيب صدا در هوا مسافرت مي کند. فرض کنيد يک زنگوله کوچک را تکان مي دهيد، بر اثر اصابت ميله داخل زنگوله به بدنه لرزش ايجاد مي شود.

وقتي بدنه زنگوله مي لرزد، ذرات هواي اطراف آن حرکت مي کنند و به همين ترتيب صدا تا گوش ما منتقل مي شود و پرده سماخ گوش را مي لرزاند.

مغز اين لرزش را به صدا تفسير مي کند و ما مي توانيم بشنويم ؛ به همين سادگي! ميکروفن هم شبيه گوش ما عمل مي کند؛ يک پرده (ديافراگم) دارد که به وسيله امواج صوتي لرزيده مي شود.

سيگنالي که از ميکروفن گرفته مي شود به صورت رمز درآمده و به صورت يک سيگنال الکتريکي روي CD يا نوار ضبط مي شود.

حال نرم افزار پخش کننده (Player) يا دستگاه پخش صوت اين اطلاعات ضبط شده را به جريان الکتريکي تبديل مي کند و به کمک تقويت کننده يا آمپلي فاير (Amplifier) به اسپيکرها مي رساند.

در اسپيکرها عکس اعمال فوق انجام مي شود؛ يعني اسپيکر سيگنال الکتريکي را مجددا به لرزش فيزيکي تبديل مي کند تا امواج صوتي ساخته شوند و ما اين امواج صوتي را مي شنويم.

اگر تمامي اين مراحل به خوبي انجام شود، صدايي نزديک به صداي ضبط شده از طريق ميکروفون ، را خواهيم شنيد. در واقع اسپيکر خوب و مرغوب نوسان هاي دقيق و درستي را در فشار هوا ايجاد مي کند تا صداي توليد شده طبيعي تر باشد. صداهاي جور واجوري که مي شنويم به علت تفاوت هايي در دو ويژگي مهم صدا است: «فرکانس» و «دامنه نوسان» امواج صوتي.

هرچه فرکانس امواج بزرگتر باشد، يعني فشار هوا نوسان بيشتري دارد و با تغيير فشار هوا، صدا زيرتر يا بم تر شنيده مي شود.

اما دامنه نوسان ، ميزان بلند بودن صداها را مشخص مي کند، صدايي که دامنه بزرگتري داشته باشد، پرده سماخ گوش ما را بيشتر حرکت مي دهد و به اصطلاح مي گوييم اين صدا بلندتر است.

در اسپيکرهاي سنتي يک (يا بيشتر) درايور وجود دارد؛ درايور در واقع بخشي است که با لرزش سريع يک پرده مخروطي شکل (ديافراگم) صدا توليد مي کند.

ديافراگم يا cone معمولا از کاغذ، پلاستيک يا فلز ساخته شده که بصورت مخروطي قرار گرفته است. راس اين مخروط به يک ميله فلزي متصل است و لبه بيروني قاعده آن به يک حلقه وصل است.

حلقه که نام آن Suspension است از ماده اي قابل انعطاف ساخته شده که به ديافراگم اجازه مي دهد به راحتي حرکت کند. Suspension از طرف ديگر به يک قاب سبد مانند، به نام basket متصل است.

و اما جنس ميله فلزي ، آهن يا فلز ديگري است که قابليت مغناطيسي شدن را داشته باشد. دور آن يک سيم پيچ پيچيده شده که ميدان مغناطيسي لازم را ايجاد مي کند.

وقتي اين سيمها به قطب مثبت و منفي متصل مي شوند، يک ميدان مغناطيسي دور ميله فلزي ايجاد مي شود؛ يکطرف آن قطب شمال و ديگري قطب جنوب آن است.

حال اگر مثبت و منفي دو سر سيم به طور متناوب جابه جا شوند، قطبهاي شمال و جنوب اين ميدان هم مرتبا تغيير مي کند.

از طرف ديگر زير سيم پيچ يک آهنرباي حلقوي ثابت وجود دارد. فرض کنيد قطب شمال آن بطرف بالا (به سمت سيم پيچ) است.

وقتي پايين سيم پيچ قطب جنوب باشد، خودبه خود بطرف آهنرباي حلقوي جذب مي شود. حال فرض کنيد در اين لحظه قطب مثبت و منفي سيم ها عوض شده و در نتيجه پايين سيم پيچ که تا به حال قطب جنوب بود، تبديل به قطب شمال بشود؛ در اين صورت از آهنرباي حلقوي دور مي شود.

همين دور و نزديک شدن به آهنربا باعث مي شود سيم پيچ و ميله فلزي درون آن حرکت کنند و در نتيجه ديافراگم هم که به ميله وصل است جابجا مي شود اين همان لرزشي است که منتظرش بوديم.

ناگفته نماند سيم پيچ به يک صفحه قابل انعطاف به نام Spider متصل است که سيم پيچ را در وضعيت خودش حفظ مي کند، اما به آن اجازه مي دهد که به راحتي به سمت بالا و پايين حرکت کند.

لرزش ديافراگم باعث حرکت ذرات هواي اطراف آن مي شود و در نتيجه صدا توليد شده و در هوا پخش مي شود. هرچه فاصله عوض شدن قطب مثبت و منفي با دقت بيشتري تامين شود، صداي توليد شده طبيعي تر و به واقعيت نزديک تر است.

بيشتر اسپيکرها و بلندگوهاي موجود در بازار به همين روش سنتي کار مي کنند، اما تکنولوژي هاي ديگري - مثل اسپيکرهاي الکترواستاتيک - هم وجود دارد که بررسي طرز کار آنها در اين مجال نمي گنجد.

ردپاي بلندگوهاي سنتي را مي توانيد در همه جا ببينيد؛ زنگ ساعت ، تلويزيون ، رايانه ، هدفون و...

مطمئن باشيد اين بار که صداي اسپيکر رايانه ، تلويزيون يا دستگاه پخش منزلتان را زياد مي کنيد؛ صداي پخش شده برايتان دلنشين تر خواهد بود!

 نويسنده:نجمه وثوقيان

منبع : جام جم