Speakers
كيف تعمل سماعات الصوتتحدثنا فى المقالة السابقة عن كارت الصوت لذا فإن حديثنا اليوم سيكون عن السماعات وتعتبر سماعات الصوت من الاجهزة التي لا يمكن الاستغناء عنها فهي موجودة في اي نظام صوتي مثل التلفزيون والمسجل والكمبيوتر التلفون وجرس الباب وجرس المنبه وغيره، كما وتعتمد نقاوة الصوت ووضوحه على نوع السماعات المستخدمة، فلو توفر لديك تسجيل صوتي على درجة عالية من الجودة وقمت بتشغيل التسجيل الصوتي على جهاز متصل بسماعات منخفضة الجودة لحصلت على نتيجة سيئة لا تعكس جودة الصوت المسجل. والسماعات تقوم بتحويل الاشارة الالكترونية المخزنة على اشرطة التسجيل او اقراص CD أو اقراص DVD إلى صوت نسمعه .
ولكن كيف يعمل الصوت ؟ ففي اذن كل واحد فينا غشاء رقيق يسمى طبلة الاذن . عندما تهتز طبلة الاذن نتيجة لاضطراب في ضغط الهواء وتخلخله فإن الدماغ يقوم بترجمة هذه الاهتزازات إلى صوت. فعندما يصدر اي جسم صوت فإن جزيئات الهواء تتضاغط وتتخلخل وتنتشر في في الوسط المحيط (الهواء) وتقوم بالتأثير على طبلة الأذن لنسمع الصوت. وتعتبر حركة جزيئات الهواء هي الاشارة الصوتية التي تحمل الصوت وحركة غشاء الطبلة يعمل على ترجمة هذه الاشارة لنسمع الصوت .
إنتاج الصوت :
تعتبر السماعة المرحلة الاخيرة في ترجمة الاشارات الصوتية واصدار الصوت وهي تقابل الميكرفون في مرحلة تسجيل الصوت، حيث تقوم السماعة بتحويل الاشارات الكهربية الى حركة ميكانيكية تصدر الصوت المسموع .
غشاء السماعة diaphragm :
تصدر السماعة الصوت من خلال تذبذب غشاء diaphragm ذو الشكل المخروطي والمكون من الورق او البلاستيك او في بعض الاحيان من المعدن ، ويتم تثبيت الجزء العلوي للمخروط بمادة مرنة تسمى suspension تسمح للمخروط بالحركة والاهتزاز داخل تجويف معدني يسمى basket، ويثبت في نهاية المخروط ملف الصوت voice coil والذي يكون مثبت في التجويف المعدني بواسطة مادة مرنة تسمى spider تعمل على تثبيت ملف الصوت في مكانه بينما تسمح له بالحركة للامام والخلف فقط .
الملف الصوتي Voice Coil :
يتكون الملف الصوتي من سلك يتم لفه على قطعة من الحديد، وعندما يمر تيار كهربي فيه يتولد مجال كهربي يعمل على تحويل القطعة الحديدية إلى مغناطيس وهذا يسمى المغناطيس الكهربي electromagnet.
وكأي مغناطيس عادي فإن المغناطيس الكهربي له قطبين شمالي وجنوبي ولكن الامر هنا مختلف حيث انه اذا كان التيار الكهربي المار في الملف هو تيار متردد فإن قطبي المغناطيس سوف يتغيران باستمرار حسب اتجاه مرور التيار الكهربي في الملف. ولهذا فإن عكس اتجاه التيار الكهربي في الملف يؤدي إلى ان عكس قطبي المغناطيس . وهذا ما تقوم به الاشارة الكهربية الصوتية الصادرة عن المكبر amplifier حيث تعمل على تمرير تيار كهربي متردد في الملف ، وعند قيامك بالنظر إلى اي سماعة سوف تجد نقتطي توصيل التيار الكهربي للملف .
المغناطيس :
والسؤال الان ما الدور الذي يقوم به المغناطيس الدائم المثبت في السماعة ؟ نعلم ان في اسفل كل سماعة يوجد مغناطيس قوي يصدر هذا المغناطيس مجالاً مغناطيسياً دائماً ويكون الملف الصوتي موجوداً باستمرار داخل هذا المجال المغناطيسي وعندما تمر الاشارة الكهربية في الملف الصوتي يتحول إلى مغناطيسي كهربي وحسب قطبية المغناطيس الكهربي فإن المغناطيس الدائم يتجاذب او يتنافر مع الملف الصوتي وحيث ان التيار الكهربي الصوتي المار في الملف الصوتي هو تيار متردد فإن قطبية المغناطيس الكهربي تتغير بنفس الطريقة ولذلك يتحرك الملف الصوتي تحت تأثير قوة التجاذب او التنافر مع المغناطيس الدائم .
حركة الملف الصوتي سوف تعمل على تحريك المخروط المثبت في الملف وفي الجهة الثانية مثبت بواسطة غشاء مرن في جسم السماعة، وحركة المخروط تحدث تضاغطات وتخلخلات في الهواء المحيط بها ينتقل في الوسط إلى الاذن فنسمع الصوت .
وحيث ان الاشارة الكهربائية الصوتية المارة في الملف الكهربي تحمل تردد وسعة تعكس الصوت الذي احدثها فإن الصوت الناتج من السماعة له نفس التردد والسعة ولهذا يكون الصوت الصادر من السماعة مطابقاً للصوت الاصلي.
أنواع السماعات :
توجد السماعات بانواع واشكال عديدة واحجام مختلفة وهنا يجب ان نعلم ان حجم السماعة له علاقة بتردد الصوت الذي يصدره فالسماعة الكبيرة والتي تسمى woofers ويصل قطر السماعة إلى 25 سم وتكون مخصصة لاصدار الاصوات ذات الترددات المنخفضة مثل صوت الطبلة. والسماعات الصغيرة tweeters حيث يصل قطرها إلى 3 سم وهي مناسبة للاصوات ذات الترددات العالية مثل صوت الالات الحادة كالجيتار . وهناك السماعات متوسطة الحجم midrange والتي تستخدم للترددات المتوسطة .
ولذلك نجد ان احسن وسيلة للحصول على افضل جودة صوت هو استخدام الانواع الثلاثة من السماعات مع بعضها البعض للحصول على كل الترددات في النغمة الصوتية ، لانه لا يمكن للسماعة الكبيرة ان تصدر الترددات المرتفعة حيث يتطلب منها ان تتذبذب بسرعة كبيرة في حين ان السماعة الصغيرة غير قادرة على اصدار الترددات المنخفضة . ولذلك نجد في الانظمة الصوتية المتقدمة يحتوي صندوق السماعة على سماعة كبيرة واخرى صغيرة وفي بعض الاحيان السماعة الوسطية وذلك ليتم تغطية كل نطاق الترددات الصوتية .
