تیوتر

مشاهده اسپیکر های حرفه ای با رنگ پیانو

 

 

هنگامی که در حال خرید یک سیستم صوتی خانگی جدید یا خرید یک سیستم صوتی ماشین هستید به احتمال زیاد با کلماتی مانند ووفر ،میدرنج ، تیوتر یا سوپر تیوتر مواجه شده اید . ما در مقالات جداگانه ای به معرفی ووفر و میدرنج پرداخته ایم و در این مقاله می خواهیم بلندگوی تیوتر را به طور کامل معرفی کنیم و به بررسی ساختار داخلی و مشخصات آن بپردازیم.

 

هرصدای طبیعی که می شنویم در واقع شامل مجموعه ای از فرکانسهای صوتی از 20 هرتز تا 20000 هرتز می باشد ، بلندگوی تیوتر برای پخش فرکانس های 5KHz تا 20KHz طراحی شده است.

تیوتر چگونه کار می کند

بلندگو ها از نیروی دافعه و جاذبه یک میدان دائم مغناطیسی و یک میدان مغناطیسی که توسط سیم پیچ بلندگو ایجاد شده برای به لرزش در آوردن صفحه بلندگو و تولید صدا بهره می برند. در یک مقاله جداگانه بطور کامل طرز عملکرد بلندگو شرح داده شده و علاقمندان می توانند به آن مراجعه کنند.

https://tehranelectronic.com/2022/07/12/%d8%a8%d9%84%d9%86%d8%af%da%af%d9%88/

تیوتر نیز دقیقا عملکردی مانند سایر بلندگو ها دارد. مهمترین تفاوت بین سه مدل بلندگوی ووفر ، میدرنج و تیوتر در اندازه آنها می باشد.
بطور کلی هر چه صدای بم بشتر باشد بلندگویی با صفحه بزرگتری برای پخش بهتر صدا نیاز است چونکه صدای بم برای باز تولید صدا به حرکت زیاد صفحه بلندگو نیاز دارد و هر چقدر صدا زیر باشد یا فرکانس بالاتری داشته باشد صفحه بلندگو کوچک در نظر گرفته می شود و جنس صفحه ، نوع سیم پیچ آن نیز متفاوت خواهد بود به همین دلیل است که سایز بلندگوی ووفر از همه بزرگتر ، سپس میدرنج و در نهایت تیوتر از همه کوچکتر است .

حال ممکن است این سوال مطرح شود چرا صفحه تیوتر اینقدر کوچک است ، فرکانس کاری تیوتر از 5000 لرزش در ثانیه تا 20000 لرزش را شامل می شود بدیهی است که لرزاندن صفحه بزرگ با این سرعت کار بسیار دشواری است ، به این علت صفحه باید کوچک در نظر گرفته شود تا بتواند این لرزش های با سرعت بالا را به خوبی بازیابی کند و ما صدای دلنشینی را گوش دهیم.
برای امتحان کردن این موضوع خودتان به راحتی می تواند با استفاده از یک فیلتر بالا گذر فرکانسهای پایین را فیلتر کرده و به بلندگوی ووفر بدهید یا حتی می توانید یک آهنگ با صدای ریز بالا را پخش کنید و به ووفر وصل کنید نتیجه جالبی بدست می آید شما صدای زیر را بخوبی نخواهید شنید و خودتان بصورت عملی متوجه می شوید که ووفر نمی تواند صداهای ریز را پخش کند.

اما هرگز برعکس این کار ارانجام ندهید و فرکانسهای پایین را به بلندگوی تیوتر اعمال نکنید چون قدرت فرکانسهای پایین بسیار زیاد هستند و قطعا تیوتر شما خواهد سوخت , علت سوختن تیوتر های بلندگوی ماشین نیز همین است که فیلتر مناسبی برا آنها تعبیه نشده است و همیشه مقداری صدای بم به تیوتر منتقل می شود و در گذر زمان باعث آسیب دیدن تیوتر می شود .

دلیل این مشکلات استفاده از فیلتر پسیو یا همان سلف و خازنهایی که پشت بلندگوها می بینید هستند و اگر فیلتر اکتیو در سیستم صوتی ماشین یا سیستم صوتی خانگی استفاده شود تمامی این مشکلات مرتفع خواهند شد.

جنس تیوتر از چیست

با نگاهی دقیق به تیوتر متوجه می شویم که تیوتر هیچ تفاوتی در عملکرد با سایر بلندگو ها ندارد تنها تفاوت آنها صفحه کوچک آن که جنسی متفاوت از ووفر و میدرنج را دارا می باشد . جنس این صفحه ممکن است از الیاف مصنوعی حتی از جنس فلز که قطعا نمونه های آنرا دیده اید باشد ، از فلز هایی مانند آلومینیویم و در تیوتر های گران قیمت از تیتانیوم استفاده می شود .

تیوتر در ماشین شما

از آنجایی که توییترها بسیار کوچک هستند ، می توانند به راحتی در ماشین شما قرار بگیرند. آنها همیشه علاوه بر بلندگوهای دیگر مانند ووفر و میدرنج بکار گرفته می شوند تا تجربه صوتی کامل تری را برای مسافران به ارمغان بیاورند. تیوتر ها در خودرو اغلب در قسمت بالایی و به سمت سر نشینان قرار می گیرند . دلیلش این است که توییترها بر خلاف ووفرها جهت دار هستند . معمولاً سه موقعیت بسیار رایج وجود دارد که در آن می‌توانید توییترها را در داخل خودرو پیدا کنید:
داشبورد: رو به شیشه جلو و در سمت راست و چپ داشبورد قرار دارد.
ستون: در ستونی که شیشه جلو و سقف شما را نگه می دارد.
درها: در قسمت بالایی درب رو به آینه ها.

سایر مشخصات تیوتر

تیوتر ها اکثرا توان پایینی دارند چون نیازبه تیوتر توان بالا کم است ، بعنوان مثال در سیستم های خانگی معمولی نهایت توان 15 وات rms پاسخگو خواهد بود. اما تیوتر هایی نیز ساخته شده اند که توانهای بالایی را ارائه می دهند و ما می توانیم نمونه های این تیوتر های پر قدرت را در اسپیکر های موجود در تالار های پذیرایی یا هر اسپیکری که برای فضای بزرگ و باز طراحی شده است مشاهده کنیم و اعدادی مانند 100 وات را که توان بسیار بالایی برای یک تیوتر است روی آنها مشاهده کنیم .
تیوتر های پر قدرت ظاهری مانند شکل فوق دارند که بلندگو های درایور معروف هستند و در واقع ترکیبی از میدرنج و تیوتر می باشند.

یک درایور دارای دو بخش است :
کپسول ، پخش کننده یا شیپور HORN. کپسولها دارای دو نوع ساختار می باشند یک دسته پیزو الکتریک و دیگری از نوع سیم پیچی که با توجه به مورد استفاده در سایز ها و توانهای مختلف طراحی و ساخته می شوند. کپسولهایی که از نوع پیزو الکتریک استفاده می کنند در اصطلاح صدای تیز تری نسبت به نوع سیم پیچی دارند. اما نوع سیم پیچی دار از مقاومت و حجم صدای بالاتری برخوردار است.
بخش دیگر یک ظاهر شیپور مانند دارد و ممکن است از جنس فلز یا پلاستیک ساخته شود ، ظاهر شیپوری این امکان را می دهد تا صدا بتواند تا فواصل دور پرتاب شود (احتمالا اصطلاح پرتاب صدا را شنیده اید) . شیپور هوای فشرده را حرکت داده و سپس پخش می کند این عمل موجب افزایش صدا تا 50 درصد می شود.

بلندگوهای درایور یا شیپوری

بخش کپسول

کپسول در واقع یک بلندگوی کوچک است که از جنس تیتانیوم ، پلاستیک ،رزین یا باکالیت بر حسب استفاده ساخته می شود .

خروجی کپسول از سطح مقطع دیافراگم کوچکتر می باشد و این اختلاف منجر می شود تا فشار زیادی داخل آن تولید شود که این امر منجر به افزایش کارآمدی این مدل بلندگو  تا بیش از 10 برابر نسبت به بلندگوهای با صفحه مخروطی می شود. این بلندگوها در سیستم های صوتی پر قدرت که امروزه بسیاراستفاده می شوند و با اصطلاح Line array  نامیده می شوند ، مورد استفاده قرار می گیرند.

بخش های داخلی کپسول

در شکل زیر یک کپسول باز شده را می بینید . اولین قسمت از سمت راست ، بخش جلویی کپسول است که  هوای فشرده شده را به بیرون می فرستد. این قسمت مانند فاصله هوایی بلندگوی معمولی است و محل قرار گیری سیم پیچ و آهنربا در آن در نظر گرفته شده است.

بخش دوم دیافراگم نامیده می شود. دیافراگم به سیم پیچ وصل است و بیشتراز جنس پلاستیک یا تیتانیوم ساخته می شود. دیافراگم جنس بسیار سختی دارد و تحرک آن نیز بسیار اندک می باشد.

بخش سوم نیز درپوش عقبی کپسول است که آنرا از ورود ذرات خارجی محافظت می کند.

 

همانطور که گفته شد چند نوع  دیافراگم با کیفیت های متفاوت وجود دارد . در شکل زیر سه نوع از دیافراگم ها را می بینید. دیافراگم سمت راست از جنس تیتانیوم ساخته شده است و کیفیت بالایی دارد. دیافراگم در قسمتهای انتهایی توسط پلاستیک کاملا محکم شده است و ترمینالهای فشاری در دو طرف آن قرار گرفته اند ، این دیافراگم ها به طور وسیعی در درایورهای توان متوسط به کار برده می شوند.

 دیافراگم وسطی از جنس پلاستیک ساخته شده است و کیفیت کمتری دارد. این دیافراگم ها بیشتردر بلندگوهای مناطق نظامی به کار می روند.

دیافراگم سمت چپ یک سوپر توییتر است. این دیافراگم کیفیت وقدرت بسیار بالایی را دارا می باشد و قیمت بالایی دارد . این دیافراگم ها را می توان تعمیر کرد اما پس از تعمیر کیفیت صدای آنها به اندازه کیفیت اولیه نمی شود.

با توجه به فشار بالای ایجاد شده داخل کپسول ، گرمای زیادی داخل آن تولید می شود و باعث می گردد که درایورها بلندگوهای حساسی باشند . این مورد در پخش فرکانسهای پایین توسط درایورها و اعمال توان بسیار بالا به بلندگو به وضوح دیده می شود.

جهت محافظت از درایورها در مقابل فرکانسهای پایین ، یک خازن بدون پلاریته با ظرفیتی بین 1 تا 10 میکرو فاراد در حالت سری با ورودی مثبت بلندگو بسته می شود . مقدار خازن با توجه به بازه فرکانسی که بلندگو برای آن طراحی شده است ، انتخاب می شود.

انواع تیوتر :

یک دسته از توییترها نوع شیپوری هستند که  یک پخش کننده یا شیپور در قسمت خروجی دارند و سیگنالهایی صوتی را که توسط یک دیافراگم پیزوالکتریک تولید شده است را در فضا پخش می کنند. نحوه عملکرد این نوع از توییترها دقیقا شبیه به درایورهاست وفقط از نظر ابعادی نسبت به درایورها بسیار کوچکتر هستند.

کپسول توییتر متشکل است از یک مدار مغناطیسی که توسط آهنربا ساخته می شود و سیم پیچی صوتی که کاملا فشرده و عریض ، که در آن قرار میگیرد .

بخش شیپوری از لحاظ آکوستیک  مانند یک ترانسفورماتور برق عمل می کند. در بخش گلویی شیپور فشار هوا ازیاد ، در حالیکه میزان هوای جابجا شونده کم است. در دهانه شیپور میزان هوای جابجا شونده زیاد ، در نتیجه فشار هوا کم است. شیپورها برای تقویت صدا به کار گرفته می شوند .برای درک بهتر می توانید کارکرد آنها را با زمانی که دستها را دوردهان جهت افزایش برد صدا قرار می دهیم مقایسه کتید.

شکل دیگری از توییترها مانند : گنبدی شکل یا Dome وجود دارد ، یک نمونه از این مدل را در شکل بالامی بینید . شکل آنها طوری طراحی شده است که  حداکثر پرتاب صدا را داشته باشند.

قسمت پشتی توییترها جهت جلوگیری از تداخل صدا با بقیه بلندگوها و وارد شدن فشار از طریق ووفر به پرده تیوتر پوشانده شده است. توییترهای کیفیت بالا قیمت بالایی دارند و اگر سیگنالهای فرکانس پایین و پر قدرت به آنها وصل شود به سرعت آسیب می بینند.

 

دسته دیگری از تیوتر ها که به صورت فراوان کاربرد دارند پیزو الکتریک ها هستند.  در بلندگوهای پیزو الکتریک ، وقتی  سیگنال الکتریکی به آنها متصل شود پیزو شروع به لرزش می نماید و صفحه دیافراگم را که به آنها متصل شده است به حرکت وادار نموده و امواج صوتی تولید می شوند.

تیوتر ها بطور معمول در امپدانسهای 4 ، 6 یا 8 اهم طراحی و تولید می شوند .

 

سوپر تیوتر چیست

هر چند که تیوترها برای پخش فرکانسهای بالا طراحی و ساخته شده اند اما باز هم توانایی پخش فرکانسهای خیلی بالا مثلا بالای 15000 هرتز را ندارند ، سوپر تیوتر ها برای رفع این خلع بکار برده می شوند ، در واقع سوپر تیوتر ها توانایی پخش فرکانس خیلی بالا را دارند که حتی گاهی ممکن است توسط گوش انسان قابل شنیدن نباشد.
یک سوپر تیوتر می تواند بخشی از یک سیتم صوتی خانگی یا سیستم صوتی ماشین باشد یا آنرا خرید و به آنها اضافه کرد اما همیشه یک اختلاف نظر در مورد استفاده یا عدم استفاده سوپر تیوتر وجود دارد و دلیل آن عدم توانایی گوش انسان در شنیدن بازه ای از فرکانسهای سوپر تیوتر است.