Էլեկտրադինամիկ բարձրախոսը սարք է, որը էլեկտրական ազդանշանը վերածում է ձայնի՝ մշտական մագնիսական դաշտում հոսանքով կծիկ շարժելով: Մենք օգտագործում ենք այս սարքերը ամեն օր: Նույնիսկ եթե երաժշտության մեծ սիրահար չեք և կես օր ականջակալներով չեք անցկացնում։ Հեռուստացույցները, ռադիոները մեքենաներում և նույնիսկ հեռախոսները հագեցած են բարձրախոսներով։ Մեզ ծանոթ այս մեխանիզմն իրականում տարրերի մի ամբողջ համալիր է, և դրա սարքը ինժեներական արվեստի իրական գործ է։
Այս հոդվածում մենք ավելի մանրամասն կանդրադառնանք բարձրախոսի սարքին: Եկեք քննարկենք, թե ինչ մասերից է բաղկացած այս սարքը և ինչպես են դրանք աշխատում։
Պատմություն
Օրը սկսվում է մի փոքր շեղում էլեկտրադինամիկայի գյուտի պատմության մեջ: Նմանատիպ բարձրախոսները օգտագործվել են դեռևս 1920-ականների վերջին։ Նույն սկզբունքով էր աշխատում Բելի հեռախոսը։ Այն ներառում էր թաղանթ, որը շարժվում էր մշտական մագնիսի մագնիսական դաշտում: Այս բարձրախոսները շատ լուրջ թերություններ ունեին՝ հաճախականության աղավաղում, ձայնի կորուստ։ Դասական բարձրախոսների հետ կապված խնդիրները լուծելու համար Օլիվեր Լորդն առաջարկեց օգտագործել իր աշխատանքը։ Նրա կծիկը շարժվում էր ուժի գծերով։ մի քիչավելի ուշ, նրա երկու գործընկերները հարմարեցրեցին տեխնոլոգիան սպառողական շուկայի համար և արտոնագրեցին էլեկտրադինամիկայի նոր դիզայն, որը դեռ օգտագործվում է այսօր:
բարձրախոս սարք
Բարձրախոսն ունի բավականին բարդ դիզայն և բաղկացած է բազմաթիվ տարրերից։ Բարձրախոսի դիագրամը (ներքևում) ցույց է տալիս այն հիմնական մասերը, որոնք ստիպում են բարձրախոսին ճիշտ գործել:
Ակուստիկ բարձրախոսի սարքը ներառում է հետևյալ մասերը՝
- կախոց (կամ եզրերի ծալքավորում);
- դիֆուզոր (կամ թաղանթ);
- cap;
- ձայնային կծիկ;
- միջուկ;
- մագնիսական համակարգ;
- դիֆուզորի կրիչ;
- ճկուն առաջատարներ.
Տարբեր բարձրախոսների մոդելները կարող են օգտագործել տարբեր յուրահատուկ դիզայնի տարրեր: Դասական բարձրախոսի սարքը հենց այսպիսի տեսք ունի։
Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք դիզայնի յուրաքանչյուր տարր:
Եզրային ծալք
Այս տարրը կոչվում է նաև «օձիք»: Սա պլաստիկ կամ ռետինե եզր է, որը նկարագրում է էլեկտրադինամիկ մեխանիզմը ամբողջ տարածքում: Երբեմն որպես հիմնական նյութ օգտագործվում են բնական գործվածքներ՝ հատուկ թրթռումային ծածկույթով։ Ծալքավոր ալիքները բաժանվում են ոչ միայն նյութի տեսակով, որից պատրաստվում են, այլև ձևով: Ամենահայտնի ենթատեսակը կիսաշրջանային պրոֆիլներն են։
«Օձիքին» ներկայացվում են մի շարք պահանջներ, որոնց պահպանումը վկայում է դրա բարձր որակի մասին։ Առաջին պահանջը բարձր ճկունությունն է։ Ծալքավոր ռեզոնանսային հաճախականությունպետք է ցածր լինի: Երկրորդ պահանջն այն է, որ ծալքը պետք է լավ ամրացված լինի և ապահովի միայն մեկ տեսակի տատանում՝ զուգահեռ: Երրորդ պահանջը հուսալիությունն է։ «Օձյակը» պետք է համարժեք արձագանքի ջերմաստիճանի փոփոխություններին և «նորմալ» մաշվածությանը, երկար ժամանակ պահպանելով իր ձևը։
Ձայնի լավագույն հավասարակշռության հասնելու համար ցածր հաճախականության բարձրախոսներում օգտագործվում են ռետինե ալիքներ, իսկ բարձր հաճախականության մեջ՝ թղթե:
Diffuser
Էլեկտրադինամիկայի հիմնական ճառագայթող օբյեկտը դիֆուզերն է: Բարձրախոսի կոնը մի տեսակ մխոց է, որը շարժվում է ուղիղ գծով վերև վար և պահպանում է ամպլիտուդա-հաճախականության բնութագիրը (այսուհետ՝ հաճախականության արձագանք) գծային ձևով։ Երբ տատանումների հաճախականությունը մեծանում է, դիֆուզերը սկսում է թեքվել: Դրա պատճառով առաջանում են այսպես կոչված կանգուն ալիքներ, որոնք, իրենց հերթին, հանգեցնում են հաճախականության արձագանքման գրաֆիկի անկումների և բարձրացման: Այս ազդեցությունը նվազագույնի հասցնելու համար դիզայներներն օգտագործում են ավելի կոշտ դիֆուզորներ, որոնք պատրաստված են ավելի ցածր խտության նյութերից: Եթե բարձրախոսի չափը 12 դյույմ է, ապա դրա հաճախականության տիրույթը ցածր հաճախականությունների համար տատանվում է 1 կիլոհերց, միջին՝ 3 կիլոհերց և բարձր հաճախականությունների համար՝ 16 կհերց:
- Դիֆուզորները կարող են կոշտ լինել: Դրանք պատրաստված են կերամիկական կամ ալյումինից։ Նման արտադրանքները ապահովում են ձայնի աղավաղման ամենացածր մակարդակը: Կոշտ կոն բարձրախոսները շատ ավելի թանկ են, քան իրենց գործընկերները:
- Փափուկ դիֆուզորները պատրաստված են պոլիպրոպիլենից: Նման նմուշներն ապահովում են ամենափափուկ և ջերմ ձայնը փափուկ նյութի կողմից ալիքների կլանման շնորհիվ:
- Կիսակոշտ դիֆուզորները փոխզիջումային տարբերակ են: Դրանք պատրաստվում են կեվլարից կամ ապակեպլաստեից: Նման կոնից առաջացած աղավաղումը ավելի բարձր է, քան կոշտը, բայց ավելի ցածր, քան փափուկները:
Cap
Կափարիչը սինթետիկ կամ գործվածքների պատյան է, որի հիմնական գործառույթը բարձրախոսները փոշուց պաշտպանելն է: Բացի այդ, գլխարկը կարևոր դեր է խաղում որոշակի ձայնի ձևավորման գործում: Մասնավորապես, միջին հաճախականություններ խաղալիս: Առավել կոշտ ամրացման նպատակով կափարիչները կլորացվում են՝ տալով նրանց մի փոքր թեքություն։ Ինչպես երևի արդեն հասկացաք, նյութերի բազմազանությունը նույնն է որոշակի ձայնի հասնելու համար: Օգտագործվում են տարբեր ներծծումներով գործվածքներ, թաղանթներ, ցելյուլոզային կոմպոզիցիաներ և նույնիսկ մետաղական ցանցեր։ Վերջիններս էլ իրենց հերթին կատարում են նաեւ ռադիատորի ֆունկցիա։ Ալյումինե կամ մետաղական ցանցը հեռացնում է ավելորդ ջերմությունը կծիկից:
Puck
Երբեմն նրան անվանում են նաև «սարդ»: Սա ծանրակշիռ մաս է, որը գտնվում է բարձրախոսի կոնի և նրա մարմնի միջև: Լվացքի մեքենայի նպատակը վուֆերների համար կայուն ռեզոնանս ապահովելն է: Սա հատկապես կարևոր է, եթե սենյակում ջերմաստիճանի հանկարծակի փոփոխություններ կան: Լվացքի մեքենան ամրացնում է կծիկի և ամբողջ շարժվող համակարգի դիրքը, ինչպես նաև փակում է մագնիսական բացը՝ կանխելով փոշու մուտքը դրա մեջ։ Դասական լվացքի մեքենաները կլոր ծալքավոր սկավառակ են: Ավելի ժամանակակից տարբերակները մի փոքր այլ տեսք ունեն: Որոշ արտադրողներ միտումնավոր փոխում են ալիքների ձևը, որպեսզի բարձրացնեն գծայինությունըհաճախականություններ և կայունացնում է փաթաթի ձևը: Այս դիզայնը մեծապես ազդում է բարձրախոսի գնի վրա: Լվացքի մեքենաները պատրաստված են նեյլոնից, կոպիտ կալիկից կամ պղնձից: Վերջին տարբերակը, ինչպես գլխարկի դեպքում, գործում է որպես մինի ռադիատոր։
Ձայնային կծիկ և մագնիսական համակարգ
Այսպիսով հասանք տարերքին, որն, ըստ էության, պատասխանատու է ձայնի վերարտադրության համար։ Մագնիսական համակարգը գտնվում է մագնիսական շղթայի փոքր բացվածքում և կծիկի հետ միասին փոխակերպում է էլեկտրական էներգիան։ Մագնիսական համակարգն ինքնին մագնիսի համակարգ է՝ օղակի և միջուկի տեսքով։ Նրանց միջեւ ձայնի վերարտադրության պահին շարժվում է ձայնի կծիկը։ Դիզայներների համար կարևոր խնդիր է մագնիսական համակարգում միասնական մագնիսական դաշտ ստեղծելը: Դա անելու համար բարձրախոսների արտադրողները զգուշորեն հարթեցնում են բևեռները և միջուկը սարքավորում պղնձե ծայրով: Ձայնի կծիկի հոսանքը մատակարարվում է բարձրախոսի ճկուն լարերի միջոցով՝ սովորական մետաղալար սինթետիկ թելով:
Աշխատանքի սկզբունք
Մենք պարզեցինք բարձրախոսի սարքը, եկեք անցնենք աշխատանքի սկզբունքին: Բարձրախոսի աշխատանքի սկզբունքը հետևյալն է՝ դեպի կծիկ գնացող հոսանքը մագնիսական դաշտի ներսում նրա ուղղահայաց տատանում է առաջացնում։ Այս համակարգը իր հետ քաշում է դիֆուզորը՝ ստիպելով այն տատանվել կիրառվող հոսանքի հաճախականությամբ և առաջացնել լիցքաթափված ալիքներ։ Դիֆուզերը սկսում է տատանվել և ստեղծում ձայնային ալիքներ, որոնք կարող են ընկալվել մարդու ականջի կողմից: Նրանք փոխանցվում են որպես էլեկտրական ազդանշան ուժեղացուցիչին: Ահա թե որտեղից է հնչում ձայնը։
Հաճախականության տիրույթ ուղղակիորենկախված է մագնիսական միջուկների հաստությունից և բարձրախոսի չափից: Ավելի մեծ մագնիսական շղթայի դեպքում մագնիսական համակարգի բացը մեծանում է, և դրա հետ մեկտեղ մեծանում է կծիկի արդյունավետ մասը: Այդ իսկ պատճառով կոմպակտ բարձրախոսները չեն կարողանում հաղթահարել ցածր հաճախականությունները 16-250 հերց միջակայքում: Նրանց նվազագույն հաճախականության շեմը սկսվում է 300 հերցից և ավարտվում 12000 հերցով: Ահա թե ինչու բարձրախոսները թխկթխկացնում են, երբ ձայնը բարձրացնում ես։
Գնահատված էլեկտրական դիմադրություն
մետաղալարը, որը հոսանք է մատակարարում կծիկին, ունի ակտիվ և ռեակտիվ դիմադրություն: Վերջինիս մակարդակը որոշելու համար ինժեներները չափում են այն 1000 հերց հաճախականությամբ և ստացված արժեքին ավելացնում ձայնային կծիկի ակտիվ դիմադրությունը։ Բարձրախոսների մեծ մասի դիմադրության մակարդակը 2, 4, 6 կամ 8 Օմ է: Այս պարամետրը պետք է հաշվի առնել ուժեղացուցիչ գնելիս: Կարևոր է պայմանավորվել աշխատանքային ծանրաբեռնվածության մակարդակի շուրջ։
Հաճախականության տիրույթ
Վերևում արդեն ասվել է, որ էլեկտրադինամիկայի մեծ մասը վերարտադրում է հաճախականությունների միայն մի մասը, որը մարդը կարող է ընկալել: Անհնար է ստեղծել ունիվերսալ բարձրախոս, որը կարող է վերարտադրել ամբողջ տիրույթը 16 հերցից մինչև 20 կիլոհերց, ուստի հաճախականությունները բաժանվել են երեք խմբի՝ ցածր, միջին և բարձր: Դրանից հետո դիզայներները սկսեցին ստեղծել բարձրախոսներ յուրաքանչյուր հաճախականության համար առանձին։ Սա նշանակում է, որ վուֆերները լավագույնս են կառավարում բասը: Նրանք գործում են 25 հերց - 5 կիլոհերց տիրույթում: Բարձր հաճախականությունը նախատեսված է ճռռացող գագաթներով աշխատելու համար (այստեղից էլ ընդհանուր անվանումը՝ «թվիթեր»): Նրանք աշխատում ենհաճախականության միջակայքը 2 կիլոհերց - 20 կիլոհերց: Միջին բարձրախոսներն աշխատում են 200 Հերց - 7 կիլոհերց տիրույթում: Ինժեներները դեռ փորձում են ստեղծել որակյալ բարձրախոս: Ավաղ, բարձրախոսի գինը հակասում է իր որակին և ընդհանրապես չի արդարացնում։
Մի քիչ բջջային բարձրախոսների մասին
Հեռախոսի բարձրախոսները կառուցողականորեն տարբերվում են «մեծահասակների» մոդելներից: Նման բարդ մեխանիզմը շարժական պատյանում տեղադրելն իրատեսական չէ, ուստի ինժեներները հնարք են անցել և փոխարինել մի շարք տարրեր։ Օրինակ, կծիկները ամրացել են, և դիֆուզորի փոխարեն օգտագործվում է թաղանթ։ Հեռախոսի բարձրախոսները չափազանց պարզեցված են, ուստի դրանցից ձայնի բարձր որակ մի սպասեք:
Հաճախականության միջակայքը, որը կարող է ծածկել նման տարրը, զգալիորեն նեղացել է: Իր ձայնային առումով այն ավելի մոտ է բարձր հաճախականությամբ սարքերին, քանի որ հեռախոսի պատյանում լրացուցիչ տեղ չկա հաստ մագնիսական միջուկներ տեղադրելու համար։
Բջջային հեռախոսի բարձրախոս սարքը տարբերվում է ոչ միայն չափսերով, այլև անկախության բացակայությամբ։ Սարքի հնարավորությունները սահմանափակված են ծրագրային ապահովմամբ։ Սա արվում է բարձրախոսների դիզայնը պաշտպանելու համար: Շատերը ձեռքով հեռացնում են այս սահմանաչափը, այնուհետև հարցնում են իրենց. «Ինչո՞ւ են բարձրախոսները սուլում»:
Միջին սմարթֆոնում տեղադրվում է երկու նման տարր։ Մեկը խոսակցական է, մյուսը՝ երաժշտական։ Երբեմն դրանք համակցվում են ստերեո էֆեկտի հասնելու համար: Այսպես թե այնպես, դուք կարող եք հասնել ձայնի խորության և հարստության միայն լիարժեք ստերեո համակարգով:
