مكبرات الصوت الإلكترونية هي أجهزة خاصة تزيد من قوة أو جهد أو تيار الإشارات الواردة. يعتمد الغرض الدقيق ومبادئ التشغيل على نوع الجهاز المحدد ، والذي يوجد الكثير منه. يتم استخدامها في استوديوهات التسجيل والتلفزيون والراديو ، وتساعد في استقبال إشارات Wi-Fi وإشارات من الفضاء. وهذه ليست القائمة الكاملة للوظائف ، لأنه من الصعب المبالغة في تقدير قيمة هذه الأجهزة.
الصمامات الثلاثية ومكبرات الصوت المبكرة
في بداية القرن العشرين ، شهد العالم تطورًا سريعًا للتكنولوجيا. الهندسة الميكانيكية والصناعة والطاقة المتقدمة. في هذا الوقت ولد علم مثل الإلكترونيات. في البداية ، لم يكن لها تطبيق عملي واسع ، ولكن بعد نصف قرن أصبح هذا الاتجاه هو الأهم للحضارة الإنسانية. كل شيء يستخدمه الناس اليوم سيكون مستحيلاً بدون تطوير التقنيات الإلكترونية. كان الاختراق المهم في تلك الفترة هو اختراع جهاز يسمى الصمام الثلاثي.
أولاكان طراز هذا الجهاز عبارة عن مصباح زجاجي به ثلاثة ملامسات كهربائية وتم تصميمه لتغيير إشارة الدخل للتيار الكهربائي. حدث التغيير عن طريق تضخيم إشارة الدخل. وهكذا ، ظهر أول مكبر صوت إلكتروني في التاريخ ، والذي أتاح في فجر القرن تحقيق طفرة في صناعة الاتصالات - تم إنشاء أول تلغراف لاسلكي.
مبادئ عامة
المبدأ الأساسي لتشغيل أي مضخم للإشارات الكهربائية ، بغض النظر عن الغرض الوظيفي ، يرجع إلى حقيقة أنه مع تغييرات طفيفة في قيم التيار الكهربائي و / أو الجهد عند مدخلات تضخيم الدائرة ، هناك زيادة كبيرة في هذه المعلمات عند الخرج ، والتي يمكن وضعها موضع التنفيذ.
الجزء الرئيسي من أي مكبر هو جهاز يسمى الترانزستور. يتكون من ثلاثة عناصر منفصلة من أشباه الموصلات لها ملامسات كهربائية - مجمّع ، قاعدة ، باعث. عندما يتدفق التيار المتردد خلالها ، اعتمادًا على اتجاهه ، يقوم الترانزستور بتضخيم أو تخفيف قوة إشارة الدخل.
معلمات مكبر الصوت
أهم ما يميز مكبر الصوت هو الكسب ، وهو يساوي نسبة قيمة المعلمة عند الإدخال إلى قيمة المعلمة عند خرج الدائرة. في الواقع ، يعطي هذا المؤشر الفكرة الرئيسية عن جودة الجهاز وإمكانياته. معلمة أخرى مهمة هي السعة المميزة. في الواقع ، هذا هو اعتماد وظيفي لسعة مؤشرات الإخراج علىقيم إشارة الإدخال. تكمن أهمية هذه المعلمة في حقيقة أن هذا الاعتماد غير خطي ، مما يعني أن الدائرة سوف تتفاعل بشكل مختلف مع القيم المختلفة للإشارة عند الإدخال. المعلمة الثالثة المهمة للمضخم الإلكتروني هي استجابة التردد ، والتي توضح في الواقع اعتماد قيمة الكسب على تردد إشارة الإدخال. كما اتضح من الناحية العملية ، عند الترددات المختلفة للتيار المتردد ، يحدث التضخيم بطرق مختلفة.
التصنيف
هناك عدة إشارات يتم من خلالها تمييز أنواع معينة من مكبرات الصوت. الأول هو التردد. الأجهزة منخفضة التردد قادرة على زيادة المعدل بما لا يزيد عن مائة كيلوهرتز. عند الترددات العالية ، ينمو في النطاق من 100 كيلو هرتز إلى 100 ميجا هرتز ، وأحيانًا أكثر من ذلك بقليل. هناك أيضًا ما يسمى بالأجهزة "الانتقائية" التي تعمل في نطاق تردد صغير معين. النوع الرابع من الأجهزة لديه أوسع تغطية. النطاق العريض قادر على التضخيم من 10 هرتز إلى 100 ميجا هرتز.
تصنيف آخر مرتبط بحقيقة أن الأجهزة تحتوي على عنصر نشط. يمكن أن يكون ، على سبيل المثال ، ترانزستور. تخصيص أشباه الموصلات ، ومضخمات الميكروويف ، والصمام الثنائي ، والأنبوب.
أحد أحدث الأنواع هو حدودي ، حيث تحدث الزيادة في قوة الإشارة من خلال طاقة مصدر خارجي مولّد. تتغير سعة عنصر حثي غير خطي في دائرة كهربائية من حين لآخر. هناك أجهزة تضخيم الصمام الثنائي النفقي التي تُستخدم لنقل الصوت في مستقبلات الراديو.
أكثرالتصنيف حسب الأنماط معروف. يتم الإشارة إليها بأحرف كبيرة من الأبجدية اللاتينية. حتى الستينيات من القرن الماضي ، كانت هناك أربع فئات فقط: A ، B ، C ، D. بعد ذلك ، تحسنت التقنيات وأصبحت أكثر تعقيدًا ، ظهرت أنواع إضافية من الأنماط ، والفئات الفرعية ، ومكبرات الجهد المتغير.
أساسيات البث
أهم عامل سلبي يؤثر على جودة الإشارة التلفزيونية هو المسافة من المصدر (برج التلفزيون). إذا كانت المسافة من برج التلفزيون عالية جدًا بحيث لا يتمكن الهوائي ببساطة من التقاط الإشارة ، فمن المنطقي تضمين مضخم تلفزيون في الشبكة.
إشارة التلفزيون هي نبضة كهرومغناطيسية معقدة تنقل معلومات الفيديو والصوت. لهذا السبب ، تختلف مكبرات الصوت الخاصة بهوائيات التلفزيون بشكل ملحوظ عن أجهزة الراديو. هناك العديد من مكبرات الصوت التلفزيونية ، تختلف في الخصائص والوظائف.
وهي مقسمة بشكل أساسي إلى فئتين - الإشارة التناظرية ومضخمات التلفزيون الرقمي (DVB-T2). من الجدير أيضًا مراعاة أن اختيار الجهاز يعتمد على عدد أجهزة استقبال التلفزيون التي تحتاج إلى إرسال الإشارة إليها.
تطبيقات الجوال
أهم جهاز للإنسان اليوم هو بالطبع الهاتف المحمول. اليوم ، هناك عدة مليارات من أجهزة الاتصال المحمولة في العالم. ولكن ما الفائدة منها إذا لم تكن هناك شبكات للهاتف المحمول؟ يتحول الهاتف إلى مجرد لعبة باهظة الثمن عندما يكون المشترك في أماكن لا توجد فيها تغطية لإشارات الجوال. كل جهاز محمولهناك رابط مكبر للصوت. الحقيقة هي أن هوائيًا واحدًا مدمجًا لاستقبال إشارة من مشغل خلوي لن يكون كافيًا بسبب حقيقة أن الإشارة تضعف مع المسافة من المصدر.
من أجل إجراء الاتصال دون تدخل ، يقوم مكبر اتصال خاص في الهاتف بزيادة قوة الإشارة التي يلتقطها الهوائي ويترجمها إلى شكل مناسب للمشترك. لكن في بعض الأحيان ، حتى مكبر الصوت المدمج هذا لا يكفي عندما تكون تغطية التضاريس ضعيفة للغاية. ثم يتم استخدام مكبرات صوت خارجية خاصة - مكررات تنفصل عن طقم الهاتف.
تطبيق Wi-Fi
في عصر المعلومات اليوم ، من الصعب تخيل حياتك دون الوصول إلى شبكة الويب العالمية. أكثر أنواع الاتصال اللاسلكي شيوعًا هو بلا شك Wi-Fi. ومع ذلك ، فإن هذه التكنولوجيا لها عيب ملحوظ - نطاق محدود. في حالة عدم وجود عوائق ، يمكن للأجهزة استقبال الشبكة على مسافة تصل إلى 100 متر فقط. هذا ليس مناسبًا دائمًا ، خاصة بالنسبة للشركات الكبيرة أو الشركات التي تقع فروعها في أجزاء مختلفة من المدينة.
مكبرات صوت WiFi تزيل هذا العيب. هذه هي أجهزة إعادة الإرسال الخاصة التي تتلقى إشارة كهرومغناطيسية ضعيفة ، وتحولها إلى إشارة أقوى وتنقلها إلى أجهزة استقبال إشارة الإنترنت القريبة. أصبحت معززات WiFi أكثر شيوعًا في الريف ، مما يجعل هذا النوع من الاتصال بالإنترنت شائعًا مثل اتصال الهاتف المحمول.
تغيير تردد الصوت
لا يستطيع الشخص سماع الصوت إلا ضمن حدود معينةالمعرفة. في الواقع ، لا يستطيع الناس الاستجابة للإشارات الصوتية التي يزيد ترددها عن 20 ألف هرتز. لا تسمع الموجات فوق الصوتية إلا من قبل بعض أنواع الحيوانات ، وغالبًا ما تكون ليلية. أما بالنسبة للترددات المنخفضة ، فإن عتبة الشخص هنا هي من 16 هرتز. أي شيء أقل يسمى بالموجات فوق الصوتية. تتشكل موجات مماثلة عندما يسقط نيزك أثناء العواصف. لكن مثل هذه الإشارات غير مسموعة للأذن البشرية.
يستخدم مضخم التردد في العديد من الأجهزة والأجهزة المنزلية. هذه هي أجهزة التلفزيون وأجهزة الإرسال الإذاعية ومراكز الموسيقى. هناك أيضًا أجهزة خاصة منفصلة. جوهرها هو تحقيق نطاق تردد معين ، مساوٍ لما يستطيع العقل البشري إدراكه. يتم تحويل الترددات المنخفضة ، تتغير قوة التذبذبات. في بعض الأجهزة ، من الممكن ضبط الأجراس ومستوى الصوت. باستخدام المعادل المدمج ، يمكنك حتى ضبط سعة الإشارة.
باستخدام أنابيب الراديو
تستخدم الأنابيب المفرغة في مكبرات الصوت الأنبوبية. تحظى هذه الأجهزة بشعبية في استوديوهات التسجيل وإعادة إنتاج الموسيقى. ميزتها هي أنه بالإضافة إلى الحصول على ترددات مناسبة ، من الممكن الحصول على نغمات إضافية. يطلق عليهم التوافقيات ، وإذا كانوا في أجهزة أشباه الموصلات زوجيًا وفرديًا ، فعندئذٍ في الأجهزة الأنبوبية - بشكل أساسي الأجهزة الأولى فقط. الصوت أوضح والموسيقى أفضل
قوة مكبرات الصوت الأنبوبية أقل من تلك الموجودة في الترانزستور ، لكن داراتها أبسط بكثير ، بدون وفرة من الأجزاء المعقدة. ويعتقد أن مثل هذه الأجهزة أكثر طبيعيةينقل الصوت ، وخاصة نطاقات التردد العالي. قد يكون استنساخ الجهير مشكلة. لذلك ، يوصى بالاستماع إلى الموسيقى الصوتية أو موسيقى الجاز بشكل أساسي باستخدام الأجهزة.
حول أحادي الكتلة
هناك مجموعة متنوعة من مكبرات الصوت الإلكترونية ، والتي تسمى أحادية الكتلة. يمتد تأثيرهم إلى قناة صوتية واحدة فقط. ومن هنا المصطلح ، حيث "أحادية" تعني "واحد". تم استخدام وحدات مماثلة من قبل موسيقيين من فرق مشهورة مثل The Grateful Dead. تعمل مكبرات الصوت على الأنابيب ، ولكن هناك أيضًا ترانزستورات. ميزتها: أنها تعطي جودة صوت ممتازة.
لمعدات نظام الاستريو ، يلزم وجود كتلتين أحاديتين. هذا بسبب التأثير على قناة الصوت اليمنى أو اليسرى. بالإضافة إلى ذلك ، من المستحسن شراء مضخم مسبق. الكتل الأحادية هي أجهزة تم اختبارها بمرور الوقت. لقد ظهروا من بين الأوائل من نوعها وهم شائعون حتى يومنا هذا. العيوب - سعر مرتفع نوعًا ما ومتطلبات خاصة للتنسيب والاستخدام. لذلك ، الموسيقيون المحترفون الذين لديهم الإمكانيات هم فقط من يمكنهم تحمل تكلفة تجهيز مثل هذا النظام الصوتي.
