بعد از پشت سر گذاشتن يك روز پركار و خسته كننده، پاي كامپيوتر نشستيد و ايميل هاتون رو چك مي‌كنيد.
اسپيكر كامپيوترتون روشنه و صداي دلنشين يك موسيقي آرام، خستگي رو از تنتون بيرون ميكنه.
در هر سيستم صوتي، كيفيت نهايي به اسپيكرها بستگي داره. اگر سيستم به اسپيكرهاي ضعيفي وصل باشه، شفاف ترين صدا و با كيفيت ترين آهنگ و موسيقي صداي بدي داره.
توي اين شماره قصد داريم شما رو با نحوه ايجاد صدا و عملكرد اسپيكرها آشنا كنيم. در اين مقاله، تا حدودي مي‌فهميم كه اسپيكرها چطور كار مي‌كنند، همچنين مي‌بينيم كه اسپيكرها از چه نظر با هم تفاوت دارن و اين تفاوت ها چطور روي كيفيت صدا تاثير مي‌ذارن.
براي درك نحوه كار اسپيكر، اول بايد با نحوه كار صدا آشنا بود به همين دليل به طور اختصار در موردش صحبت مي‌كنيم:
توي گوش انسان، پوست خيلي نازكي به نام پرده وجود داره، اين پرده به امواج صوتي بسيار حساسه، وقتي كه پرده گوش در اثر امواج صوتي مي‌لرزه، مغز ارتعاشات رو بصورت صدا تفسير ميكنه، به اين ترتيبه كه صدا شنيده ميشه.
تغييرات سريع فشار هوا معمول ترين چيزيه كه پرده گوش رو مرتعش مي‌سازن. هر چيزي كه توي هوا مرتعش ميشه صدا توليد ميكنه. همونطور كه مي‌دونيد، صدا از بين مايعات و جامدات هم حركت ميكنه، اما وقتي كه صداي اسپيكرها رو مي‌شنوم اينجا وسيله انتقال صدا فقط هواست.
وقتي كه چيزي مي‌لرزه ذرات هواي اطرافش رو حركت ميده، اون ذرات هم ذرات هواي اطراف خودش رو حركت ميدن و اينجوري ميشه كه، موجي از ذرات هوا توليد شده و يك پالس ارتعاش رو توي هوا باهاش حمل ميكنه.
براي اينكه ببينيم اين كار چطور انجام ميشه به يك شيء ارتعاشي ساده، نگاهي مي‌اندازيم:
وقتي زنگ اخبار به صدا در مياد، فلز به سرعت مرتعش و به داخل و خارج خم ميشه، وقتي كه فلز در يك طرف به بيرون خم ميشه ذرات هواي اطرافش رو به داخل مي‌كشه و حفره‌اي رو با فشار ايجاد ميكنه كه اين حفره ذرات هواي نزديكش رو به داخل مي‌كشه و باعث ايجاد يك حفره ديگه ميشه كه ذرات دورتر رو به داخل مي‌كشن و به همين ترتيب ادامه پيدا ميكنه. به اين ترتيب يك شيء مرتعش، موجي از نوسان فشار رو به داخل فضا مي‌فرسته. وقتي كه موج نوسان به گوش مي‌رسه، پرده گوش رو به جلو و عقب مرتعش مي‌سازه و مغز اين حركات رو به شكل صدا تفسير ميكنه.
اسپيكر سيگنال الكتريكي رو مجددا به لرزش فيزيكي تبديل ميكنه تا امواج صوتي ساخته بشن و ما اين امواج صوتي رو مي‌شنويم، هرچه فركانس امواج بزرگتر باشه، فشار هوا نوسان بيشتري داره و با تغيير فشار هوا، صدا زيرتر يا بم‌تر شنيده ميشه؛ اما دامنه نوسان ميزان بلند بودن صداها رو مشخص ميكنه، صدايي كه دامنه بزرگتري داشته باشه، پرده سماخ گوش ما رو بيشتر حركت ميده و به اصطلاح مي‌گيم اين صدا بلندتره.
توي اسپيكرهاي سنتي يك (يا بيشتر) درايور وجود داره؛ درايور در واقع بخشيه كه با لرزش سريع يك پرده مخروطي شكل (ديافراگم) صدا توليد ميكنه. ديافراگم يا cone معمولا از كاغذ، پلاستيك يا فلز ساخته شده كه بصورت مخروطي قرار گرفته، راس اين مخروط به يك ميله فلزي متصله و لبه بيروني قاعدش به يك حلقه وصله.
حلقه كه نامش Suspension هست از ماده اي قابل انعطاف ساخته شده كه به ديافراگم اجازه ميده به راحتي حركت كنه. Suspension از طرف ديگه به يك قاب سبد مثل، به نام basket متصله، اما جنس ميله فلزي، آهن يا فلز ديگه اي كه قابليت مغناطيسي شدن رو داشته باشه. دور اون يك سيم پيچ پيچيده شده كه ميدان مغناطيسي لازم رو ايجاد ميكنه. وقتي اين سيم‌ها به قطب مثبت و منفي متصل ميشن، يك ميدان مغناطيسي دور ميله فلزي ايجاد ميشه؛ يك طرفش قطب شمال و ديگه اي قطب جنوبه.
حالا اگه مثبت و منفي دو سر سيم به طور متناوب جابه جا بشن، قطبهاي شمال و جنوب اين ميدون هم مرتبا تغيير ميكنه، از طرف ديگه زير سيم پيچ يك آهنرباي حلقوي ثابت وجود داره. فرض كنيد قطب شمالش بطرف بالا (به سمت سيم پيچ) هست. وقتي پايين سيم پيچ قطب جنوب باشه، خود به خود بطرف آهنرباي حلقوي جذب ميشه. حال فرض كنيد در اين لحظه قطب مثبت و منفي سيم ها عوض شده و در نتيجه پايين سيم پيچ كه تا به حال قطب جنوب بود، تبديل به قطب شمال بشه؛ در اين صورت از آهنرباي حلقوي دور ميشه.
همين دور و نزديك شدن به آهنربا باعث ميشه سيم پيچ و ميله فلزي داخلش حركت كنند و در نتيجه ديافراگم هم كه به ميله وصله جابجا ميشه اين همون لرزشي هست كه منتظرش بوديم؛ ناگفته نمونه سيم پيچ به يك صفحه قابل انعطاف به نام Spider متصله كه سيم پيچ رو در وضعيت خودش حفظ ميكنه، اما بهش اجازه ميده كه به راحتي به سمت بالا و پايين حركت كنه.
لرزش ديافراگم باعث حركت ذرات هواي اطرافش ميشه و در نتيجه صدا توليد شده و در هوا پخش ميشه. هرچه فاصله عوض شدن قطب مثبت و منفي با دقت بيشتري تامين بشه، صداي توليد شده طبيعي‌تر و به واقعيت نزديك‌تر هست.
بيشتر اسپيكرها و بلندگو هاي موجود توي بازار به همين روش سنتي كار مي‌كنن، اما تكنولوژي هاي ديگه اي مثل اسپيكرهاي الكترواستاتيك هم وجود داره كه بررسي طرز كارشون در اين مجال نمي‌گنجه. ردپاي بلندگوهاي سنتي رو مي‌تونيد در همه جا ببينيد؛ زنگ ساعت، تلويزيون، رايانه، هدفون و…
مطمئن باشيد اين بار كه صداي اسپيكر رايانه، تلويزيون يا دستگاه پخش منزلتون رو زياد مي‌كنيد؛ صداي پخش شده براتون دلنشين‌تر خواهد بود!
منبع: سوال
اسپيكر چيست؟