ელექტროდინამიკური დინამიკი არის მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის ელექტრულ სიგნალს ბგერად მუდმივი მაგნიტის მაგნიტურ ველში დენით კოჭის გადაადგილებით. ჩვენ ვიყენებთ ამ მოწყობილობებს ყოველდღიურად. მაშინაც კი, თუ მუსიკის დიდი მოყვარული არ ხართ და ნახევარი დღე ყურსასმენებში არ გაატაროთ. ტელევიზორები, რადიოები მანქანებში და ტელეფონებიც კი აღჭურვილია დინამიკებით. ჩვენთვის ნაცნობი ეს მექანიზმი სინამდვილეში ელემენტების მთელი კომპლექსია და მისი მოწყობილობა საინჟინრო ხელოვნების ნამდვილი ნამუშევარია.
ამ სტატიაში ჩვენ უფრო დეტალურად განვიხილავთ დინამიკის მოწყობილობას. მოდით განვიხილოთ, რა ნაწილებისგან შედგება ეს მოწყობილობა და როგორ მუშაობს ისინი.
ისტორია
დღე იწყება მცირე გადახრით ელექტროდინამიკის გამოგონების ისტორიაში. მსგავსი ტიპის დინამიკები გამოიყენებოდა ჯერ კიდევ 1920-იანი წლების ბოლოს. მსგავსი პრინციპით მუშაობდა ბელის ტელეფონი. მასში ჩართული იყო მემბრანა, რომელიც მოძრაობდა მუდმივი მაგნიტის მაგნიტურ ველში. ამ დინამიკებს ბევრი სერიოზული ხარვეზი ჰქონდა: სიხშირის დამახინჯება, ხმის დაკარგვა. კლასიკურ დინამიკებთან დაკავშირებული პრობლემების გადასაჭრელად ოლივერ ლორდმა შესთავაზა მისი ნამუშევრის გამოყენება. მისი ხვეული მოძრაობდა ძალის ხაზებზე. ცოტამოგვიანებით, მისმა ორმა კოლეგამ შეცვალა ტექნოლოგია სამომხმარებლო ბაზრისთვის და დააპატენტა ელექტროდინამიკის ახალი დიზაინი, რომელიც დღესაც გამოიყენება.
დინამიკის მოწყობილობა
დინამიკს აქვს საკმაოდ რთული დიზაინი და შედგება მრავალი ელემენტისგან. დინამიკის დიაგრამაზე (ქვემოთ) ნაჩვენებია ძირითადი ნაწილები, რომლებიც აუმჯობესებენ დინამიკის გამართულ ფუნქციონირებას.
აკუსტიკური დინამიკის მოწყობილობა მოიცავს შემდეგ ნაწილებს:
- საკიდი (ან კიდეების გოფრირება);
- დიფუზორი (ან მემბრანა);
- cap;
- ხმის ხვეული;
- ბირთვი;
- მაგნიტური სისტემა;
- დიფუზორის დამჭერი;
- მოქნილი ლიდერობს.
სპიკერის სხვადასხვა მოდელში შეიძლება გამოიყენოს განსხვავებული უნიკალური დიზაინის ელემენტები. კლასიკური დინამიკის მოწყობილობა ზუსტად ასე გამოიყურება.
მოდით განვიხილოთ დიზაინის თითოეული ელემენტი უფრო დეტალურად.
კიდის გოფრირება
ამ ელემენტს ასევე უწოდებენ "საყელოს". ეს არის პლასტმასის ან რეზინის კიდე, რომელიც აღწერს ელექტროდინამიკურ მექანიზმს მთელ ტერიტორიაზე. ზოგჯერ ძირითად მასალად გამოიყენება ბუნებრივი ქსოვილები სპეციალური ვიბრაციული საფარით. გოფრაციები იყოფა არა მხოლოდ მასალის ტიპის მიხედვით, საიდანაც ისინი მზადდება, არამედ ფორმის მიხედვით. ყველაზე პოპულარული ქვეტიპი არის ნახევრად ტოროიდული პროფილები.
„საყელოს“არაერთი მოთხოვნა აქვს, რომელთა დაცვაც მის მაღალ ხარისხზე მიუთითებს. პირველი მოთხოვნა არის მაღალი მოქნილობა. გოფრირების რეზონანსული სიხშირედაბალი უნდა იყოს. მეორე მოთხოვნა არის ის, რომ გოფრირება კარგად უნდა იყოს დამაგრებული და უზრუნველყოს მხოლოდ ერთი ტიპის რხევა - პარალელურად. მესამე მოთხოვნა არის საიმედოობა. „საყელო“ადეკვატურად უნდა რეაგირებდეს ტემპერატურულ ცვლილებებზე და „ნორმალურ“ცვეთაზე და დიდხანს შეინარჩუნოს ფორმა.
ხმის საუკეთესო ბალანსის მისაღწევად, რეზინის გოფრირება გამოიყენება დაბალი სიხშირის დინამიკებში, ხოლო ქაღალდის - მაღალი სიხშირის დინამიკებში.
დიფუზორი
ელექტროდინამიკაში მთავარი რადიაციული ობიექტი დიფუზორია. დინამიკის კონუსი არის ერთგვარი დგუში, რომელიც მოძრაობს სწორი ხაზით ზემოთ და ქვემოთ და ინარჩუნებს ამპლიტუდა-სიხშირის მახასიათებელს (შემდგომში სიხშირის პასუხი) ხაზოვანი სახით. რხევის სიხშირის მატებასთან ერთად დიფუზორი იწყებს მოხრას. ამის გამო ჩნდება ეგრეთ წოდებული მდგარი ტალღები, რომლებიც, თავის მხრივ, იწვევს სიხშირეზე რეაგირების გრაფიკის დაცემას და აწევას. ამ ეფექტის შესამცირებლად, დიზაინერები იყენებენ უფრო მკაცრ დიფუზორებს, რომლებიც დამზადებულია დაბალი სიმკვრივის მასალებისგან. თუ დინამიკის ზომაა 12 ინჩი, მაშინ მასში სიხშირის დიაპაზონი იცვლება 1 კილოჰერცის ფარგლებში დაბალი სიხშირეებისთვის, 3 კილოჰერცის ფარგლებში საშუალო სიხშირეებისთვის და 16 კილოჰერციში მაღალი სიხშირეებისთვის.
- დიფუზორები შეიძლება იყოს ხისტი. ისინი მზადდება კერამიკის ან ალუმინისგან. ასეთი პროდუქტები უზრუნველყოფს ხმის დამახინჯების ყველაზე დაბალ დონეს. ხისტი კონუსური დინამიკები ბევრად უფრო ძვირია, ვიდრე მათი კოლეგები.
- რბილი დიფუზორები დამზადებულია პოლიპროპილენისგან. ასეთი ნიმუშები იძლევა ყველაზე რბილ და თბილ ხმას რბილი მასალის მიერ ტალღების შთანთქმის გამო.
- ნახევრად ხისტი დიფუზორები კომპრომისია. ისინი მზადდება კევლარის ან მინაბოჭკოვანი მასალისგან. ასეთი კონუსის მიერ პროვოცირებული დამახინჯება უფრო მაღალია ვიდრე მყარი, მაგრამ უფრო დაბალი ვიდრე რბილი.
Cap
ქუდი არის სინთეზური ან ქსოვილის გარსი, რომლის მთავარი ფუნქციაა დინამიკების დაცვა მტვრისგან. გარდა ამისა, ქუდი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს გარკვეული ხმის ფორმირებაში. კერძოდ, საშუალო სიხშირეებზე თამაშისას. ყველაზე ხისტი ფიქსაციის მიზნით, ქუდები კეთდება მომრგვალებული, რაც მათ მცირე მოსახვევს აძლევს. როგორც უკვე მიხვდით, მასალების მრავალფეროვნება ზუსტად იგივეა გარკვეული ხმის მისაღწევად. გამოიყენება ქსოვილები სხვადასხვა გაჟღენთებით, ფილმებით, ცელულოზის კომპოზიციებით და ლითონის ბადეებითაც კი. ეს უკანასკნელი, თავის მხრივ, ასევე ასრულებს რადიატორის ფუნქციას. ალუმინის ან ლითონის ბადე ატარებს ზედმეტ სითბოს ხვეულს.
Puck
ზოგჯერ მას "ობობასაც" უწოდებენ. ეს არის მძიმე ნაწილი, რომელიც მდებარეობს სპიკერის კონუსსა და მის სხეულს შორის. გამრეცხის დანიშნულება არის ვუფერებისთვის სტაბილური რეზონანსის შენარჩუნება. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, თუ ოთახში ტემპერატურის მოულოდნელი ცვლილებებია. გამრეცხი აფიქსირებს ხვეულის და მთელი მოძრავი სისტემის პოზიციას, ასევე ხურავს მაგნიტურ უფსკრულის, რაც ხელს უშლის მასში მტვრის შეღწევას. კლასიკური საყელურები არის მრგვალი გოფრირებული დისკი. უფრო თანამედროვე ვარიანტები ცოტა განსხვავებულად გამოიყურება. ზოგიერთი მწარმოებელი განზრახ ცვლის გოფრირების ფორმას ისე, რომ გაზარდოს ხაზოვანისიხშირეები და სტაბილიზება ფორმის puck. ეს დიზაინი დიდად მოქმედებს დინამიკის ფასზე. საყელურები დამზადებულია ნეილონის, უხეში კალიკოს ან სპილენძისგან. ბოლო ვარიანტი, როგორც თავსახურის შემთხვევაში, მოქმედებს როგორც მინი-რადიატორი.
ხმის ხვეული და მაგნიტური სისტემა
მივედით ელემენტამდე, რომელიც, ფაქტობრივად, პასუხისმგებელია ხმის რეპროდუქციაზე. მაგნიტური სისტემა მდებარეობს მაგნიტური მიკროსქემის მცირე უფსკრულით და კოჭთან ერთად გარდაქმნის ელექტრო ენერგიას. მაგნიტური სისტემა თავისთავად არის მაგნიტის სისტემა რგოლისა და ბირთვის სახით. მათ შორის ხმის გამრავლების დროს ხმის ხვეული მოძრაობს. დიზაინერების მნიშვნელოვანი ამოცანაა მაგნიტურ სისტემაში ერთიანი მაგნიტური ველის შექმნა. ამისათვის, დინამიკების მწარმოებლები ყურადღებით ასწორებენ ბოძებს და აღჭურავს ბირთვს სპილენძის წვერით. დენი ხმის ხვეულს მიეწოდება დინამიკის მოქნილი მილების მეშვეობით - ჩვეულებრივი მავთულის გადახვევა სინთეზურ ძაფზე.
მუშაობის პრინციპი
ჩვენ გავარკვიეთ დინამიკის მოწყობილობა, მოდით გადავიდეთ მუშაობის პრინციპზე. დინამიკის მუშაობის პრინციპი ასეთია: კოჭისკენ მიმავალი დენი იწვევს მის პერპენდიკულარულ რხევას მაგნიტურ ველში. ეს სისტემა მიათრევს დიფუზერს მასთან ერთად, რის გამოც ის რხევა გამოყენებული დენის სიხშირეზე და ქმნის გამონადენ ტალღებს. დიფუზორი იწყებს რხევას და ქმნის ხმის ტალღებს, რომლებიც შეიძლება აღიქვას ადამიანის ყურით. ისინი ელექტრული სიგნალის სახით გადაეცემა გამაძლიერებელს. სწორედ აქედან მოდის ხმა.
სიხშირის დიაპაზონი პირდაპირდამოკიდებულია მაგნიტური ბირთვების სისქეზე და დინამიკის ზომაზე. უფრო დიდი მაგნიტური სქემით, მაგნიტურ სისტემაში უფსკრული იზრდება და მასთან ერთად იზრდება ხვეულის ეფექტური ნაწილი. ამიტომ კომპაქტური დინამიკები ვერ უმკლავდებიან დაბალ სიხშირეებს 16-250 ჰერცის დიაპაზონში. მათი მინიმალური სიხშირის ბარიერი იწყება 300 ჰერცით და მთავრდება 12000 ჰერცით. ამიტომ დინამიკები ხრაშუნებენ ხმის გაზრდისას.
რეიტინგული ელექტრული წინააღმდეგობა
მავთულს, რომელიც აწვდის დენს კოჭს, აქვს აქტიური და რეაქტიული წინააღმდეგობა. ამ უკანასკნელის დონის დასადგენად ინჟინრები გაზომავენ მას 1000 ჰერცის სიხშირით და მიღებულ მნიშვნელობას ამატებენ ხმის ხვეულის აქტიურ წინააღმდეგობას. დინამიკების უმეტესობას აქვს წინაღობის დონე 2, 4, 6 ან 8 ohms. ეს პარამეტრი აუცილებლად გასათვალისწინებელია გამაძლიერებლის ყიდვისას. მნიშვნელოვანია შევთანხმდეთ დატვირთვის დონეზე.
სიხშირის დიაპაზონი
ზემოთ უკვე ითქვა, რომ ელექტროდინამიკის უმეტესობა ასახავს მხოლოდ იმ სიხშირეების ნაწილს, რომლის აღქმაც ადამიანს შეუძლია. შეუძლებელია უნივერსალური დინამიკის დამზადება, რომელსაც შეუძლია მთელი დიაპაზონის რეპროდუცირება 16 ჰერციდან 20 კილოჰერცამდე, ამიტომ სიხშირეები დაიყო სამ ჯგუფად: დაბალი, საშუალო და მაღალი. ამის შემდეგ, დიზაინერებმა დაიწყეს დინამიკების შექმნა ცალკე თითოეული სიხშირისთვის. ეს ნიშნავს, რომ ვუფერები საუკეთესოდ უმკლავდებიან ბასს. ისინი მუშაობენ 25 ჰერცი - 5 კილოჰერცის დიაპაზონში. მაღალი სიხშირის პირობა შექმნილია მწკრივზე მუშაობისთვის (აქედან გამომდინარე, საერთო სახელი - "ტვიტერი"). ისინი მუშაობენსიხშირის დიაპაზონი 2 კილოჰერცი - 20 კილოჰერცი. საშუალო დონის დინამიკები მუშაობენ 200 ჰერცი - 7 კილოჰერცი დიაპაზონში. ინჟინრები კვლავ ცდილობენ შექმნან ხარისხიანი სრული დიაპაზონის დინამიკი. სამწუხაროდ, დინამიკის ფასი ეწინააღმდეგება მის ხარისხს და საერთოდ არ ამართლებს.
ცოტა რამ მობილური დინამიკების შესახებ
ტელეფონის დინამიკები კონსტრუქციულად განსხვავდება "ზრდასრული" მოდელებისგან. არარეალურია ასეთი რთული მექანიზმის მოთავსება მობილურ ყუთში, ამიტომ ინჟინრები შეასრულეს ხრიკზე და შეცვალეს რამდენიმე ელემენტი. მაგალითად, ხვეულები დაფიქსირდა და დიფუზორის ნაცვლად გამოიყენება მემბრანა. ტელეფონის დინამიკები ზედმეტად გამარტივებულია, ამიტომ არ ელოდოთ მათგან ხმის მაღალ ხარისხს.
სიხშირის დიაპაზონი, რომელიც შეიძლება დაფაროს ასეთ ელემენტს, მნიშვნელოვნად ვიწროვდება. ხმის მხრივ ის უფრო ახლოსაა მაღალსიხშირულ მოწყობილობებთან, ვინაიდან ტელეფონის კორპუსში არ არის დამატებითი ადგილი სქელი მაგნიტური ბირთვების დასაყენებლად.
მობილურ ტელეფონში დინამიკის მოწყობილობა განსხვავდება არა მხოლოდ ზომით, არამედ დამოუკიდებლობის ნაკლებობით. მოწყობილობის შესაძლებლობები შეზღუდულია პროგრამული უზრუნველყოფით. ეს კეთდება დინამიკების დიზაინის დასაცავად. ბევრი ადამიანი ხსნის ამ ლიმიტს ხელით და შემდეგ ეკითხება საკუთარ თავს: "რატომ ახინებენ დინამიკები?"
საშუალო სმარტფონში ორი ასეთი ელემენტია დამონტაჟებული. ერთი სალაპარაკოა, მეორე მუსიკალური. ზოგჯერ ისინი გაერთიანებულია სტერეო ეფექტის მისაღწევად. ასეა თუ ისე, ხმის სიღრმისა და სიმდიდრის მიღწევა მხოლოდ სრულფასოვანი სტერეო სისტემით შეგიძლიათ.
