كيف يُنتج مكبر الصوت ترددات متعددة؟

تُنتج السماعة ترددات متعددة بالاستفادة من الخصائص الفيزيائية لمكوناتها، وخاصةً وحدة التشغيل (الأجزاء التي تُنتج الصوت فعليًا) وشبكة التوزيع (التي تُقسّم الإشارة الصوتية إلى نطاقات ترددية). إليك شرحًا مُفصّلًا لكيفية عملها:

1. الإشارة الصوتية: مزيج من الترددات

• إن الإشارة الصوتية الكهربائية المرسلة إلى مكبر الصوت عبارة عن شكل موجي معقد يحتوي على جميع الترددات الموجودة في الموسيقى أو الصوت (على سبيل المثال، الجهير، المدى المتوسط، الترددات العالية).

• هذه الإشارة عبارة عن تيار متردد (ac) يتغير جهده بمرور الوقت، مما يعكس موجات ضغط الصوت.

2. مُشغّل السماعة: تحويل الكهرباء إلى صوت

تحتوي السماعة عادةً على محرك واحد أو أكثر، كل منها مصمم للتعامل مع نطاق تردد محدد:

• مكبر الصوت المنخفض التردد: يتعامل مع الترددات المنخفضة (الجهير، على سبيل المثال، 20 هرتز - 500 هرتز).

• مكبر الصوت متوسط المدى: يتعامل مع الترددات المتوسطة (الأصوات، الآلات الموسيقية، على سبيل المثال، 500 هرتز - 5 كيلو هرتز).

• مكبر الصوت عالي التردد: يتعامل مع الترددات العالية (الترددات العالية، على سبيل المثال، 5 كيلو هرتز - 20 كيلو هرتز).

كيف يعمل برنامج التشغيل:

1. ملف الصوت والمغناطيس: تتدفق الإشارة الكهربائية عبر ملف الصوت، وهو سلك ملفوف حول أسطوانة. يقع الملف داخل مجال مغناطيسي يتم إنشاؤه بواسطة مغناطيس دائم.

2. الحث الكهرومغناطيسي: عندما يتغير اتجاه إشارة التيار المتردد، فإنها تُنشئ مجالًا مغناطيسيًا متذبذبًا في ملف الصوت. يتفاعل هذا المجال مع مجال المغناطيس الدائم، مما يتسبب في تحرك الملف (والغشاء/المخروط المتصل به) ذهابًا وإيابًا.

3. الموجات الصوتية: حركة الحجاب الحاجز تدفع وتسحب الهواء، مما يخلق موجات ضغط (صوت) تتوافق مع الترددات الموجودة في الإشارة الأصلية.

3. شبكة التقاطع: تقسيم الترددات

بما أنه لا يوجد مكبر صوت واحد قادر على إعادة إنتاج جميع الترددات بكفاءة، فإن مكبرات الصوت تستخدم دائرة تقسيم الترددات لتقسيم الإشارة الصوتية إلى نطاقات:

• مرشح الترددات العالية: يرسل الترددات العالية إلى مكبر الصوت عالي التردد (التويتر).

• مرشح الترددات المنخفضة: يرسل الترددات المنخفضة إلى مكبر الصوت المنخفض التردد (ووفر).

• مرشح تمرير النطاق (اختياري): يرسل ترددات المدى المتوسط إلى مكبر الصوت متوسط المدى (في مكبرات الصوت ثلاثية الاتجاهات).

كيف تعمل عمليات التقاطع بين الشخصيات:

• تستخدم دوائر التقاطع المكثفات والمحاثات والمقاومات لحجب أو السماح بترددات معينة. على سبيل المثال:

• المكثف يحجب الترددات المنخفضة ولكنه يسمح بمرور الترددات العالية (يستخدم في دوائر مكبرات الصوت العالية).

• يقوم المحث بحجب الترددات العالية ولكنه يسمح بمرور الترددات المنخفضة (يستخدم في دوائر مكبر الصوت المنخفض التردد).

4. سائقون متعددون يعملون معًا

في مكبر الصوت متعدد المحركات (مثل نظام ثنائي الاتجاه أو ثلاثي الاتجاه)، يضمن جهاز التوزيع الترددي ما يلي:

• كل مكبر صوت لا يستقبل إلا الترددات التي يجيد إعادة إنتاجها.

• تتداخل مخرجات مكبرات الصوت بسلاسة، مما يخلق صوتًا متماسكًا وكامل النطاق.

مثال:

• مكبر صوت ثنائي الاتجاه مزود بمكبر صوت جهير ومكبر صوت عالي التردد:

• يتعامل مكبر الصوت مع الترددات الأقل من 2 كيلو هرتز تقريبًا.

• يتعامل مكبر الصوت عالي التردد مع الترددات التي تزيد عن 2 كيلو هرتز تقريبًا.

• يقوم جهاز التقاطع بتقسيم الإشارة عند ~2 كيلو هرتز، مما يضمن انتقالًا سلسًا بين مكبرات الصوت.