كيف يعمل مكبر الصوت المنخفض التردد (ووفر)

يعمل مكبر الصوت المنخفض التردد (ووفر) عن طريق تحويل الإشارات الكهربائية إلى اهتزازات ميكانيكية لإنتاج موجات صوتية منخفضة التردد. إليك شرحًا تفصيليًا لطريقة عمله:

1. المدخلات الكهربائية

• يستقبل مكبر الصوت (ووفر) إشارة كهربائية متناوبة (AC) من مضخم صوت أو مصدر صوتي. تحمل هذه الإشارة المعلومات الصوتية (مثل نغمات الباس، إيقاعات الطبول) على شكل مستويات جهد متغيرة.

2. تفاعل ملف الصوت

• تتدفق الإشارة الكهربائية عبر ملف الصوت، وهو عبارة عن أسطوانة سلكية ملفوفة بإحكام ومتصلة بالجزء الخلفي من مخروط مكبر الصوت.

• يقع ملف الصوت داخل فجوة مغناطيسية تم إنشاؤها بواسطة مغناطيس دائم (أو مزيج من المغناطيسات وهيكل مغناطيسي حديدي).

• عندما يمر التيار عبر ملف الصوت، فإنه يولد مجالًا مغناطيسيًا (عن طريق الكهرومغناطيسية). يتفاعل هذا المجال مع مجال المغناطيس الدائم، مما يتسبب في تحرك ملف الصوت للأمام أو للخلف اعتمادًا على قطبية الإشارة (اتجاه تدفق التيار).

3. حركة المخروط

• يتم توصيل ملف الصوت بشكل صلب بالمخروط (الحجاب الحاجز)، وهو هيكل خفيف الوزن وصلب (عادة ما يكون مصنوعًا من الورق أو الكيفلار أو المواد المركبة).

• عندما تتحرك ملفات الصوت، فإنها تدفع أو تسحب المخروط بالتزامن مع الإشارة الكهربائية. على سبيل المثال:

• يؤدي الجهد الموجب إلى تحريك المخروط للخارج (بعيدًا عن المغناطيس).

• يؤدي الجهد السالب إلى سحب المخروط إلى الداخل (باتجاه المغناطيس).

• تُسمى هذه الحركة ذهابًا وإيابًا بالانحراف.

4. إزاحة الهواء والموجات الصوتية

• حركة المخروط تُزيح الهواء أمامه، مما يخلق موجات ضغط (موجات صوتية).

• تؤدي حركات المخروط الأكبر (الانحراف الأكبر) إلى إزاحة المزيد من الهواء، مما ينتج عنه ترددات جهير أعلى أو أعمق.

• يعتمد تردد الصوت على سرعة تحرك المخروط ذهابًا وإيابًا:

• تتطلب الترددات المنخفضة (على سبيل المثال، 20-200 هرتز) حركات مخروطية بطيئة وكبيرة (أطوال موجية طويلة).

• تتطلب الترددات الأعلى حركات أسرع وأصغر (ولكن يتم التعامل مع هذا بواسطة مكبرات الصوت عالية التردد/مكبرات الصوت متوسطة المدى).

5. نظام التعليق والتخميد

• يضمن نظام تعليق مكبر الصوت (بما في ذلك العنكبوت والغطاء المحيطي) عودة المخروط إلى وضعه المحايد بدقة بعد كل حركة.

• العنكبوت: حلقة مرنة متصلة بملف الصوت والإطار، توفر قوة استعادة.

• الحافة: حلقة مطاطية أو إسفنجية حول حافة المخروط، تسمح بحركة متحكم بها مع منع التشوه.

• يعمل التخميد (عن طريق المواد أو الدوائر الإلكترونية) على تقليل الاهتزازات غير المرغوب فيها (الرنين) بعد توقف الإشارة، مما يضمن صوت جهير نظيف ودقيق.

6. تأثيرات الإحاطة

• يتم تركيب معظم مكبرات الصوت المنخفضة التردد (ووفر) في صناديق (خزائن مكبرات الصوت)، مما يؤثر على الأداء:

• الصناديق المغلقة: توفر صوت جهير دقيق ومتحكم فيه، لكنها تتطلب طاقة أكبر للحصول على امتداد عميق.

• الصناديق المزودة بمنفذ (انعكاس الصوت الجهير): تستخدم منفذًا مضبوطًا لتعزيز إخراج الترددات المنخفضة، مما يسمح لمكبرات الصوت الأصغر بإنتاج صوت جهير أعمق.

• صناديق تمرير النطاق: تعمل على تحسين صوت الجهير بشكل أكبر عن طريق ترشيح الترددات من خلال تصميم مزود بفتحات تهوية.