اسپیکر چگونه کار می‌کند؟
اطلاعات از روی CD یا DVD خوانده می‌شوند سپس سیگنال‌های دیجیتال در IC Sound در مادربورد تبدیل به سیگنال‌های الکتریکی می‌شوند و در اسپیکر بوسیله مدار تقویت صدا (آمپلی فایر) به بلندگوهای می‌رسند سپس پرده بلندگوها (Cone) شروع به لرزش می‌کند و سیگنال‌های الکتریکی تبدیل به سیگنال‌های صوتی می‌شوند و به گوش انسان می‌رسند.
نکته
در سیگنال‌های صوتی دو مورد اهمیت دارد.
فرکانس امواج صوتی
- هر چه فرکانس امواج صوتی بیشتر باشد، ملکول‌های هوا بیشتر جابجا می‌شوند و صدای بم و زیر را می‌توان کنترل کرد.
دامنه امواج صوتی
- هر چه دامنه امواج صوتی بیشتر باشد گوش انسان صدا را بلندتر می‌شنود.
پرده یا دیافراگم بلندگو ها (Cone) چگونه کار می‌کند؟
پرده Cone از کاغذ یا پلاستیک یا فلز ساخته می‌شود که بصورت مخروطی قرار گرفته است. راس مخروط به یک میله فلزی متصل است و لبه بیرونی مخروط به حلقه Suspension متصل می‌شود.
میله فلزی
- جنس آن از آهن یا فلز دیگری می‌باشد که خاصیت مغناطیس شدن را دارد و دور میله یک سیم پیچ وجود دارد که میدان مغناطیسی لازم را بوجود می‌آورد. دقت داشته باشید که در زیر سیم پیچ یک آهنربای حلقوی ثابت وجود دارد.
حلقه Suspension
- از یک طرف به پرده Cone وصل می‌شود به پرده Cone اجازه می‌دهد به راحتی در جهت بالا و پایین حرکت کند. این حلقه از طرف دیگر خود به یک قاب سبد مانند به نام Basket متصل می‌شود.
روش کار بدین صورت است که به سیم پیچ دور میله فلزی ولتاژی اعمال می‌شود. در اثر عبور جریان الکتریکی از سیم پیچ در اطراف سیم پیچ میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود. اگر قطب‌های مثبت و منفی دو سر سیم پیچ مرتبا تغییر کنند در نتیجه جهت میدان مغناطیسی اطراف میله فلزی نیز تغییر می‌کند. فرض کنید قطب شمال آهنربای حلقوی به سمت سیم پیچ باشد. حال اگر به دو سر سیم پیچ ولتاژ اعمال کنیم و در اثر آن قطب جنوب سیم پیچ روبروی قطب شمال آهنربا قرار می‌گیرد در نتیجه سیم پیچ و میله فلزی به طرف آهنربای حلقوی جذب می‌شوند، حال اگر قطب‌های مثبت و منفی دو سر سیم پیچ عوض شوند در نتیجه قطب شمال سیم پیچ و قطب شمال آهنربای حلقوی روبروی هم قرار می‌گیرند در نتیجه سیم پیچ و میله فلزی از آهنربا دور می‌شوند. از آنجایی که پرده Cone به میله فلزی متصل است در نتیجه دیافراگم شروع به بالا و پایین رفتن می‌کند و باعث ایجاد ارتعاش و حرکت ذرات هوای اطراف آن می‌شود در نتیجه سیگنال صوتی تولید می‌شود و این سیگنال صوتی به گوش انسان می‌رسد.
نکته
سه اصل زیر را در نظر بگیرید.
- حرکت یا چرخش در میدان مغناطیسی
- جریان الکتریکی درون سیم پیچ
- آهنربای مغناطیسی
هر دو تا از اصل‌های بالا باعث ایجاد اصل سوم می‌شود و این اساس ساخت ژنراتور‌ها و توربین‌ها و اسپیکر‌ها و میکروفن‌ها و بسیاری دیگر از قطعات می‌باشد. در اسپیکر با استفاده از اصل جریان الکتریکی درون سیم پیچ حول میله فلزی و اصل آهنربای مغناطیسی توانستیم به اصل سوم یعنی حرکت میله و سیم پیچ برسیم که حرکت میله باعث لرزش دیافراگم شد. در میکروفن هم همین اصول کاربرد دارند ولی سیستم آن برعکس اسپیکر می‌باشد. در میکروفن ابتدا امواج صوتی به دیافراگم می‌رسند و باعث حرکت دیافراگم می‌شوند سپس دیافراگم کویل یا سیم پیچ و میله متصل بدان را به حرکت در می‌آورید (اصل حرکت در میدان مغناطیسی) و با داشتن یک آهنربای مغناطیسی (اصل آهنربای مغناطیسی) می‌توانیم در دو سر خروجی سیم پیچ جریان الکتریکی القایی (اصل جریان الکتریکی درون سیم پیچ) داشته باشیم سپس این سیگنال الکتریکی تبدیل به سیگنال دیجیتال می‌شود.
نکته
برای درک کارکرد اسپیکر و میکروفن ویدویوی‌های 1 و 2 را دانلود کنید.
مدار اسپیکر
به شکل زیر توجه کنید.
مدار اسپیکر از قسمت‌های زیر تشکیل شده است.
فیوز
در ابتدا برق 220 ولت شهری وارد فیوز می‌شود و در صورتی که مقدار آمپراژ ورودی به فیوز کمتر از آمپر فیوز باشد در نتیجه ولتاژ از فیوز رد می‌شود. اگر اتصال کوتاهی در مدار رخ دهد در نتیجه فیوز اجازه عبور جریان زیاد را نخواهد داد.
ترانس
از ترانس کاهنده برای کاهش ولتاژ 220 ولت AC شهری به ولتاژ 12 ولت AC استفاده می‌شود.
به شکل زیر توجه کنید.
همانطور که مشاهده می‌کنید در قسمت ورودی برق 220 ولت وارد ترانس می‌شود و سپس برق 12 ولت AC با دو سیم آبی و یک سیم مشکی (G) وارد مدار ولتاژ اسپیکر می‌شود. دقت کنید یکی از سیم‌های آبی برق 12+ ولت و سیم آبی دیگر دارای برق 12- ولت می‌باشد.
مدار ولتاژ اسپیکر
به شکل زیر توجه کنید.
مدار ولتاژ اسپیکر برق 12 ولت AC گرفته شده از سیم پیچ خروجی ترانس را به برق 12 ولت DC تبدیل می‌کند. ابتدا برق 12 ولت AC وارد پل دیود می‌شود و کاملا یکسو می‌شود سپس ولتاژ توسط خارن‌های بزرگ صاف و DC می شود.
مدار تقویت صدا
مدار تقویت کننده صدا بصورت زیر طراحی می‌شود.
ورودی سیگنال الکتریکی
- بعد از اینکه توسط IC Sound در مادربورد سیگنال دیجیتال صدا تبدیل به سیگنال الکتریکی (ولتاژ) شد وارد این ورودی می‌شود.
- IC Pre AMP
- آی سی آمپلی فایر در این قسمت برای تقویت ولتاژ سیگنال الکتریکی استفاده می‌شود سپس سیگنال الکتریکی تقویت شده وارد مدار خازن‌ها و سلف‌ها می‌شود. همانطور که در تصویر مشاهده می‌کنید مدار تقویت صدا در اسپیکر دارای تعداد زیادی خازن می‌باشد.
- آی سی آمپلی فایر در این قسمت برای تقویت جریان الکتریکی استفاده می‌شود سپس این جریان وارد سیم پیچ‌های مدار بلندگو می‌شود .
- جریانی که وارد سیم پیچ بلندگو می‌شود باعث ایجاد میدان مغناطیسی اطراف سیم پیچ می‌شود سپس این میدان به میدان ایجاد شده توسط آهنربای مغناطیسی برخورد می‌کند و اگر همنام بودند باعث می‌شود سیم پیچ و میله فلزی که دیافراگم بدان متصل است به سمت جلو حرکت کند و اگر میدان‌ها غیر همنام بودند باعث می‌شود سیم پیچ و آهنربا همدیگر را جذب کنند در نتیجه دیافراگم به طرف داخل حرکت کند. با حرکت پرده Cone و لرزش ملکول‌های هوای اطراف آن سیگنال الکتریکی به سیگنال صوتی تبدیل می‌شود.
بلندگو
به شکل زیر توجه کنید.
ورودی سیگنال الکتریکی
- در ابتدا سیگنال دیجیتال که توسط IC Sound در مادربورد به سیگنال الکتریکی تبدیل شده بود از طریق پنل پشت اسپیکر وارد بورد آن می‌شود.
IC Pre AMP
- آی سی تقویت ولتاژ سیگنال ورودی صدا می‌باشد. این IC معمولا یک آی سی دو طرفه 8 پایه با شماره 4558 می‌باشد. دقت کنید در مدار تقویت کننده صدا در اسپیکر تنها یک IC Pre AMP وجود دارد.
خازن
- بعد از IC تقویت کننده ولتاژ تعدادی خازن وجود دارد تا با کنترل سطح ولتاژ تقویت شده بهترین کیفیت صدا توسط مدار ارائه شود.
- از این IC برای کنترل بیشتر صدا استفاده می‌شود و معمولا شماره آن برابر 2353 می‌باشد. ممکن است از آی سی SMD با شماره 2313 یا 2314 نیز استفاده شود.
- از این IC برای ارتباط کنترل اسپیکر با Remote استفاده می‌شود و معمولا شماره آن برابر 2559 می‌باشد.
- آی سی تقویت کننده جریان باعث تقویت جریان یا سیگنال الکتریکی می‌شود. این IC معمولا با شماره 2030 در مدار تقویت کننده صدا وجود دارد. در مدار تقویت کننده صدا به ازای هر بلندگو یک IC AMP وجود دارد. برای مثال در این اسپیکر 3 آی سی آمپلی فایر وجود دارد چون 3 بلندگو داریم، دو تا در کنار و یکی در وسط وجود دارد.
- سیگنال تقویت شده از طریق خروجی بلندگو به طرف بلندگوها هدایت می‌شود.
- IC Volume Control
- IC Remote
- IC AMP
- خروجی بلندگو
ایرادات اسپیکر
- روشن نمی‌شود.
- ولتاژ خازن‌های بزرگ را اندازه بگیرید.
- پل دیود را چک کنید.
- ترانس را چک کنید.
- در حالتی که برق اسپیکر وصل نباشد ترانس را تست بوق کنید. بدین صورت که
- برای تست بوق سیم پیچ اولیه سلکتور مولتی متر را روی بازر قرار دهید سپس پراب‌های قرمز و مشکی را به دو سر سیم پیچ اولیه وصل کنید و در صورت درستی باید صدای بوق شنیده شود.
- برای تست بوق سیم پیچ ثانویه سلکتور مولتی متر را روی بازر قرار دهید سپس پراب‌های قرمز و مشکی را به دو سر سیم پیچ ثانویه وصل کنید و در صورت درستی باید صدای بوق شنیده شود.
- در حالتی که برق اسپیکر وصل باشد ولتاژ‌های اولیه و ثانویه ترانس را اندازه بگیرید.
- ولتاژ ثانویه ترانس (3 سیم آبی و مشکی) را اندازه بگیرید. برای این کار سلکتور مولتی متر را روی ولتاژ AC قرار دهید سپس پراب قرمز را به سیم آبی وصل کنید و پراب مشکی را به سیم مشکی کانکتور مشکی پاور وصل کنید که مولتی متر باید 12+ ولت و 12- ولت را نشان دهد.
- ولتاژ اولیه ترانس را اندازه بگیرید. برای این کار سلکتور مولتی متر را روی ولتاژ ACقرار دهید سپس پراب قرمز را به سیم ورودی ترانس (220 ولت) و پراب مشکی را به سیم مشکی (G) که نزدیک کلید قطع و وصل قرار دارد وصل کنید. مولتی متر باید مقدار 220 ولت را نشان دهد. دقت کنید که در حین کار پراب‌ها به هم برخورد نکنند چون اتصال کوتاه می‌شود و از آنجایی که ولتاژ 220 ولت ولتاژ بالایی است خطر برق گرفتگی وجود دارد.
- روشن می‌شود ولی یکی از بلندگوها کار نمی‌کند.
- به جای بلندگوی مشکل دار یک بلندگوی سالم قرار دهید شاید مشکل از بلندگو باشد.
- تقویت کننده جریان (IC AMP) مربوط به بلندگوی مشکل دار را تست کنید. برای تشخیص اینکه کدامIC AMP متعلق به بلندگو مشکل دار می‌باشد کمی دست خود را مرطوب کنید (پارچه خیس) سپس دست خود یا پارچه را پشت تمام IC AMP در پشت بورد بکشید، هر کدام از بلندگوها که تق تق کرد آن تقویت کننده جریان مربوط به همان بلندگو و سالم می‌باشد. در صورتی که صدایی شنیده نشد IC AMP های دیگر را نیز چک کنید تا IC خراب شناسایی شود سپس IC مربوطه را تعویض کنید. دقت کنید اگر صدای تق تق شنیده نشد مطمئنا IC خراب است.
- به جای بلندگوهای مشکل دار بلندگوی سالم قرار دهید شاید مشکل از بلندگو باشد.
- IC AMP تمام بلندگوها را چک کنید و اگر صدای تق تق شنیده نشد IC ها را تعویض کنید.
- در صورتی که با تعویض همه IC AMP ها مشکل برقرار بود IC Pre AMP را تست کنید.
- کابل ورودی صدا از مادربورد را تست بوق کنید.
- در سیستم‌های دیجیتال اگر ایراد همچنان برقرار بود ممکن است IC Volume Control سوخته باشد.
- از سالم بودن بندگو‌ها مطمئن شوید. برای این کار از بلندگوها تست بوق بگیرید که در صورت سالم بودن باید صدای بوق شنیده شود. همچنین پرده Cone بلندگوها را چک کنید شاید پارگی داشته باشد.
- خازن‌های بورد اسپیکر و پل دیود را چک کنید.
- لحیم سردی مدار را چک کنید.
- پتانسومتر را با اسپری خشک تمیز کنید. بدین صورت که اسپری را از سوراخ‌های انتهایی پایه‌ها به داخل پتانسومتر بپاشانید.
- اگر پتانسومتر درست نشد آن را تعویض کنید.
- روشن می‌شود ولی تمام بلندگوها کار نمی‌کنند.
- روشن می‌شود، صدا دارد ولی صدا نویز (خش خش) دارد.
- در اسپیکرهای آنالوگ درجه ولوم (پتانسیومتر) درست کار نمی‌کند.
به شکل زیر توجه کنید.
پتانسیومتر یک مقاومت 3 پایه با یک اتصال یا دکمه متحرک قابل تنظیم برای تقسیم ولتاژ می‌باشد. نقاطی که با رنگ قرمز مشخص شده اند سوراخ هایی هستند که از طریق آن‌ها می‌توان پتانسومتر را تمیز کرد.
در اسپیکرهای دیجیتال با کم و زیاد کردن ولوم، صدای تق تق به گوش می‌رسد.
- از سالم بودن بندگو‌ها مطمئن شوید. برای این کار از بلندگوها تست بوق بگیرید که در صورت سالم بودن باید صدای بوق شنیده شود. همچنین پرده Cone بلندگوها را چک کنید شاید پارگی داشته باشد.
- خازن‌های بورد اسپیکر و پل دیود را چک کنید.
- لحیم سردی مدار را چک کنید.
- اگر درست نشد مربوط به IC Colume Control می باشد.
- صدای بم شدیدی از یکی از بلندگوها به گوش می‌رسد.
- سریعا اسپیکر را خاموش کنید.
- ممکن است IC AMP به گونه ای سوخته باشد که تمام ولتاژ مستقیما از IC Pre AMP به بلندگو برسد یعنیIC AMP یک سر شده است. برای پیدا کردن IC AMP خراب ممکن است شکسته باشد. می‌توانید آن را تست حرارت کنید یا با پارچه خیس روی آن بکشید و به صدای تق تق توجه کنید.
- ممکن است پرده Cone به بلندگو چسبیده باشد و دلیل این امر این است که IC AMP اتصال کرده است و جریان زیادی به بلندگو رسیده و باعث چسبیده شدن پرده شود.
- مربوط به لحیم سردی است.
- کابل ورودی صدا از کارت صدای مادربورد به اسپیکر را تست بوق کنید. ممکن است کابل خراب باشد.
- اسپیکر با ضربه کار می‌کند.
- بلندگوها صدای نویز (اکو) دارند.
سوال دارید؟
