Kipaza sauti chenye nguvu ya kielektroniki ni kifaa kinachobadilisha mawimbi ya umeme kuwa sauti kwa kusogeza koili yenye mkondo wa umeme katika sehemu ya sumaku ya sumaku ya kudumu. Tunatumia vifaa hivi kila siku. Hata kama wewe si shabiki mkubwa wa muziki na usitumie nusu ya siku kwenye vichwa vya sauti. Televisheni, redio za magari, na hata simu zina spika. Utaratibu huu tunaoufahamu kwa hakika ni mchanganyiko wa vipengele, na kifaa chake ni kazi halisi ya sanaa ya uhandisi.
Katika makala haya, tutaangalia kwa karibu kifaa cha spika. Hebu tujadili kifaa hiki kina sehemu gani na jinsi inavyofanya kazi.
Historia
Siku inaanza muhtasari mdogo katika historia ya uvumbuzi wa mienendo ya kielektroniki. Vipaza sauti vya aina sawa vilitumika mapema miaka ya 1920. Simu ya Bell ilifanya kazi kwa kanuni sawa. Ilihusisha utando ambao ulihamia kwenye uwanja wa sumaku wa sumaku ya kudumu. Spika hizi zilikuwa na dosari nyingi kubwa: upotoshaji wa masafa, upotezaji wa sauti. Ili kutatua matatizo yanayohusiana na vipaza sauti vya kawaida, Oliver Lorde alipendekeza kutumia kazi yake. Koili yake ilihamia kwenye mistari ya nguvu. kidogobaadaye, wenzake wawili walibadilisha teknolojia kwa soko la watumiaji na kuweka hati miliki muundo mpya wa mienendo ya kielektroniki ambayo bado inatumika hadi leo.
Kifaa cha spika
Spika ina muundo tata na ina vipengele vingi. Mchoro wa kipaza sauti (chini) unaonyesha sehemu muhimu zinazofanya kipaza sauti kufanya kazi vizuri.
Kifaa cha kipaza sauti kinajumuisha sehemu zifuatazo:
- kusimamishwa (au ubadhirifu wa makali);
- kisambazaji (au utando);
- cap;
- wimbo wa sauti;
- msingi;
- mfumo wa sumaku;
- kishikilia kisambaza data;
- vielelezo vinavyobadilika.
Miundo tofauti ya spika inaweza kutumia vipengele tofauti vya muundo wa kipekee. Kifaa cha spika cha kawaida kinafanana kabisa na hiki.
Hebu tuzingatie kila kipengele cha muundo mahususi kwa undani zaidi.
Edge corrugation
Kipengele hiki pia huitwa "kola". Huu ni ukingo wa plastiki au mpira ambao unaelezea utaratibu wa electrodynamic juu ya eneo lote. Wakati mwingine vitambaa vya asili vilivyo na mipako maalum ya vibration-damping hutumiwa kama nyenzo kuu. Corrugations imegawanywa sio tu na aina ya nyenzo ambayo hufanywa, lakini pia kwa sura. Aina ndogo maarufu zaidi ni wasifu wa nusu toroidal.
Kuna idadi ya mahitaji ya "kola", maadhimisho ambayo yanaonyesha ubora wake wa juu. Mahitaji ya kwanza ni kubadilika kwa juu. Uharibifu wa resonant frequencyinapaswa kuwa chini. Mahitaji ya pili ni kwamba corrugation lazima iwe fasta vizuri na kutoa aina moja tu ya oscillation - sambamba. Sharti la tatu ni kuegemea. "Kola" lazima ijibu vya kutosha kwa mabadiliko ya halijoto na uvaaji "wa kawaida", ikihifadhi umbo lake kwa muda mrefu.
Ili kupata uwiano bora wa sauti, corrugations za mpira hutumiwa katika spika za masafa ya chini, na zile za karatasi katika za masafa ya juu.
Diffuser
Kipengele kikuu cha kuangazia katika mienendo ya kielektroniki ni kienezaji. Koni ya spika ni aina ya bastola inayosogea katika mstari ulionyooka juu na chini na kudumisha sifa ya masafa ya amplitude (hapa inajulikana kama mwitikio wa masafa) katika umbo la mstari. Wakati mzunguko wa oscillation unavyoongezeka, diffuser huanza kuinama. Kwa sababu ya hili, kinachojulikana mawimbi ya kusimama yanaonekana, ambayo, kwa upande wake, husababisha kupungua na kuongezeka kwa grafu ya majibu ya mzunguko. Ili kupunguza athari hii, wabunifu hutumia diffusers kali zilizofanywa kutoka kwa nyenzo za chini za wiani. Ikiwa ukubwa wa spika ni inchi 12, basi masafa ndani yake yatatofautiana ndani ya kilohertz 1 kwa masafa ya chini, kilohertz 3 kwa wastani na kilohertz 16 kwa masafa ya juu.
- Vinukuzi vinaweza kuwa ngumu. Wao hufanywa kwa kauri au alumini. Bidhaa hizo hutoa kiwango cha chini cha uharibifu wa sauti. Spika za koni ngumu ni ghali zaidi kuliko wenzao.
- Visambazaji laini vya kusambaza umeme vimetengenezwa kutoka kwa polypropen. Sampuli kama hizo hutoa sauti laini na ya joto zaidi kutokana na kufyonzwa kwa mawimbi na nyenzo laini.
- Visambazaji-nusu rigid ni maelewano. Wao hufanywa kutoka Kevlar au fiberglass. Upotoshaji unaosababishwa na koni kama hiyo ni kubwa zaidi kuliko ngumu, lakini chini kuliko laini.
Cap
Kofia ni ganda la sintetiki au la kitambaa ambalo kazi yake kuu ni kulinda spika dhidi ya vumbi. Kwa kuongeza, kofia ina jukumu muhimu katika malezi ya sauti fulani. Hasa, wakati wa kucheza masafa ya kati. Kwa madhumuni ya kurekebisha kwa ukali zaidi, vifuniko vinafanywa kwa mviringo, kuwapa bend kidogo. Kama labda umeelewa tayari, anuwai ya vifaa ni sawa ili kufikia sauti fulani. Vitambaa vilivyo na impregnations mbalimbali, filamu, nyimbo za selulosi na hata meshes za chuma hutumiwa. Mwisho, kwa upande wake, pia hufanya kazi ya radiator. Alumini au mesh ya chuma hupitisha joto la ziada mbali na koili.
Puck
Wakati mwingine pia huitwa "buibui". Hii ni sehemu nzito iliyoko kati ya koni ya mzungumzaji na mwili wake. Madhumuni ya washer ni kudumisha resonance imara kwa woofers. Hii ni muhimu hasa ikiwa kuna mabadiliko ya ghafla ya joto katika chumba. Washer hutengeneza nafasi ya coil na mfumo mzima wa kusonga, na pia hufunga pengo la magnetic, kuzuia vumbi kuingia ndani yake. Washers wa classic ni diski ya bati ya pande zote. Chaguzi za kisasa zaidi zinaonekana tofauti kidogo. Watengenezaji wengine hubadilisha kwa makusudi sura ya corrugations ili kuongeza mstarimasafa na utulivu wa sura ya puck. Muundo huu unaathiri sana bei ya msemaji. Washers hufanywa kwa nylon, calico coarse au shaba. Chaguo la mwisho, kama ilivyo kwa kofia, hufanya kama kipenyo kidogo.
Koili ya sauti na mfumo wa sumaku
Kwa hivyo tulifika kwenye kipengele, ambacho, kwa hakika, kinawajibika kwa utoaji sauti. Mfumo wa magnetic iko katika pengo ndogo ya mzunguko wa magnetic na, pamoja na coil, hubadilisha nishati ya umeme. Mfumo wa magnetic yenyewe ni mfumo wa sumaku kwa namna ya pete na msingi. Kati yao, wakati wa uzazi wa sauti, coil ya sauti inakwenda. Kazi muhimu kwa wabunifu ni kujenga uwanja wa magnetic sare katika mfumo wa magnetic. Kwa kufanya hivyo, wazalishaji wa spika huunganisha kwa makini miti na kuandaa msingi na ncha ya shaba. Mkondo wa koili ya sauti hutolewa kupitia vielelezo vinavyonyumbulika vya spika - jeraha la kawaida la waya juu ya uzi wa sintetiki.
Kanuni ya kazi
Tumegundua kifaa cha spika, wacha tuendelee kwenye kanuni ya utendakazi. Kanuni ya uendeshaji wa msemaji ni kama ifuatavyo: sasa kwenda kwa coil husababisha oscillate perpendicularly ndani ya shamba magnetic. Mfumo huu huvuta kisambazaji pamoja nayo, na kusababisha kuzunguka kwa mzunguko wa sasa inayotumika, na kuunda mawimbi yaliyotolewa. Diffuser huanza kuzunguka na kuunda mawimbi ya sauti ambayo yanaweza kutambuliwa na sikio la mwanadamu. Zinapitishwa kama ishara ya umeme kwa amplifier. Hapa ndipo sauti inatoka.
Kipindi cha masafa moja kwa mojainategemea unene wa cores magnetic na ukubwa wa msemaji. Kwa mzunguko mkubwa wa magnetic, pengo katika mfumo wa magnetic huongezeka, na kwa hiyo sehemu ya ufanisi ya coil huongezeka. Ndio maana wasemaji wa kompakt hawawezi kukabiliana na masafa ya chini katika safu ya 16-250 hertz. Kizingiti chao cha chini cha masafa huanza kwa hertz 300 na kuishia kwa hertz 12,000. Ndiyo maana spika hupasuka unapoongeza sauti.
Ilikadiriwa upinzani wa umeme
Waya inayosambaza mkondo kwa koili ina ukinzani amilifu na tendaji. Kuamua kiwango cha mwisho, wahandisi hupima kwa mzunguko wa hertz 1000 na kuongeza upinzani wa kazi wa coil ya sauti kwa thamani inayosababisha. Wasemaji wengi wana kiwango cha kizuizi cha 2, 4, 6, au 8 ohms. Parameter hii lazima izingatiwe wakati wa kununua amplifier. Ni muhimu kukubaliana juu ya kiwango cha mzigo wa kazi.
Masafa ya masafa
Tayari imesemwa hapo juu kuwa mienendo mingi ya elektroni huzaa tu sehemu ya masafa ambayo mtu anaweza kutambua. Haiwezekani kufanya msemaji wa ulimwengu wote anayeweza kuzaliana safu nzima kutoka kwa hertz 16 hadi 20 kilohertz, kwa hivyo masafa yaligawanywa katika vikundi vitatu: chini, kati na juu. Baada ya hapo, wabunifu walianza kuunda wasemaji tofauti kwa kila mzunguko. Hii ina maana kwamba woofers ni bora katika kushughulikia bass. Wanafanya kazi katika safu ya 25 hertz - 5 kilohertz. Vile vya juu-frequency vimeundwa kufanya kazi na vichwa vya kupiga kelele (kwa hiyo jina la kawaida - "tweeter"). Wanafanya kazi ndanimzunguko wa mzunguko 2 kilohertz - 20 kilohertz. Spika za kati hufanya kazi katika safu ya hertz 200 - 7 kilohertz. Wahandisi bado wanajaribu kuunda kipaza sauti cha ubora kamili. Ole, bei ya spika inaenda kinyume na ubora wake na haihalalishi hivyo hata kidogo.
Machache kuhusu spika za simu
Spika za simu hutofautiana na miundo ya "watu wazima" kwa njia ya kujenga. Haiwezekani kuweka utaratibu mgumu kama huo katika kesi ya rununu, kwa hivyo wahandisi walikwenda kwa hila na kuchukua nafasi ya vitu kadhaa. Kwa mfano, coils zimekuwa fasta, na membrane hutumiwa badala ya diffuser. Spika za simu zimerahisishwa kupita kiasi, kwa hivyo usitegemee ubora wa juu wa sauti kutoka kwao.
Masafa ya masafa ambayo kipengele kama hicho kinaweza kufunika yamepunguzwa sana. Kwa upande wa sauti yake, iko karibu na vifaa vya masafa ya juu, kwa kuwa hakuna nafasi ya ziada katika kipochi cha simu kwa ajili ya kusakinisha cores nene za sumaku.
Kifaa cha spika katika simu ya mkononi hutofautiana sio tu kwa ukubwa, lakini pia kwa ukosefu wa uhuru. Uwezo wa kifaa ni mdogo na programu. Hii imefanywa ili kulinda muundo wa wasemaji. Watu wengi huondoa kikomo hiki kwa mikono, na kisha hujiuliza: "Kwa nini spika hupumua?"
Katika simu mahiri ya wastani, vipengele viwili kama hivyo husakinishwa. Moja inazungumzwa, nyingine ni ya muziki. Wakati mwingine huunganishwa ili kufikia athari ya stereo. Kwa njia moja au nyingine, unaweza kufikia kina na wingi wa sauti kwa kutumia mfumo kamili wa stereo.
