امپدانس بلندگو چیست و چه کاربردی دارد؟

مطمئنا همه دوست دارند در ازای هزینه‌ای که برای خرید یک اسپیکر می کنند، صدای با کیفیتی از آن دریافت کنند. اما غالب مردم فکر می‌کنند هر چه قدرت اسپیکر وات بالاتری روی آن نوشته شده باشد، اسپیکر بهتری جهت خرید است. احتمالا واژه امپدانس را هنگام خرید اسپیکر، هدفون و هندزفری شنیده باشید. در این نوشته به تعریف امپدانس بلندگو می پردازم.امپدانس در اسپیکر به چه معناست؟تعریف امپدانس در اسپیکرقبل از پاسخ به این سوال باید بدانیم عملکرد یک هدفون چگونه است. میدانیم که انرژی های مختلف می توانند به یکدیگر تبدیل شوند و این عمل توسط یک مبدل (Convertor) صورت می گیرد. هدفون یک Transducer است؛ مبدلی که وظیفه آن تبدیل سیگنال الکتریکی صوتی دریافتی به امواج فشاری صدا می باشد.این حوزه در هدفون به نام تراز ظاهری فشار صوت هدفون (Nominal sound pressure level) شناخته و با واحد دسی بل (dB spl) سنجیده می شود. این تراز شرح می دهد که چه میزان فشار صوت از تغذیه یک میلی وات الکتریسیته در هدفون حاصل می شود.برای آنکه اهم و امپدانس بلندگو را متوجه شوید، یک مثل ساده برای شما می‌زنیم. بیایید شلنگ معمولی آب را در نظر بگیریم. به حیاط بروید و شلنگ معمولی آب را در دستان خود بگیرید. وقتی که شیر را باز کنید، آب از انتهای شلنگ شروع به جاری شدن می‌کند. این جریان آب از طریق شلنگ شبیه جریان الکتریکی است که معمولا به عنوان جریان الکترون از طریق سیم توصیف می‌شود و در آمپلی فایر اندازه‌گیری می‌شود.حال انگشت شست خود را جلوی شلنگ قرار داده و سعی کنید جریان آب را متوقف کنید. فشار را احساس می‌کنید؟ این فشار شبیه ولتاژ است. این نیروی الکتریسیته است که الکترون‌ها را از طریق سیم هل می‌دهد. توجه داشته باشید که اگر موفق به اتصال جریان آب شوید، (جریان جاری) فشار همچنان وجود دارد. این مانند یک تقویت کننده است که به بلندگو متصل نیست، یا یک خروجی AC است که هیچ چیز به آن وصل نیست. ولتاژ وجود دارد، اما جریان خاصی وجود ندارد.امپدانس چیستسرانجام، انگشت شست خود را کمی حرکت دهید تا کمی آب بپاشد. با تغییر موقعیت انگشت شست، می‌توانید میزان خروج آب از شلنگ را کنترل کنید. انگشت شست شما جریان آب را محدود می‌کند. گفته می‌شود در یک مدار الکتریکی، مواردی که جریان جاری را محدود یا کنترل می‌کنند، مانع هستند و به عنوان امپدانس بلندگو توصیف می‌شوند. در یک شلنگ، ما از دستمان برای محدود کردن جریان استفاده می‌کنیم. در مدار الکتریکی آن را امپدانس می‌نامیم.اکنون باید مشخص شود که بین ولتاژ، جریان و امپدانس رابطه وجود دارد. از آنجا که ولتاژ یا فشار چیزی است که جریان را به حرکت در می‌آورد، با فرض تغییر نکردن امپدانس، افزایش فشار ولتاژ باید جریان را افزایش دهد. کاهش ولتاژ باید جریان را کاهش دهد. از طرف دیگر، افزایش امپدانس بلندگو برای محدود کردن جریان، باعث کاهش جریان می‌شود. مثل بستن شیر آب در مثل قبل.پایین آوردن امپدانس مانند باز کردن شیر است تا جریان بیشتری داشته باشید. مدت‌ها پیش این رابطه توسط جورج سیمون اهم تجزیه و تحلیل شد، و او فرمولی ساده را شناسایی کرد که در برق و الکترونیک بسیار مهم است و امروزه ما آن را با قانون اهم می‌شناسیم. قانون اهم در بلندگو می‌گوید، در یک مدار الکتریکی، جریان جاری مستقیما با ولتاژ متناسب و با امپدانس رابطه عکس دارد. از نظر ریاضی فرمول آن می‌شود: جریان مساوی است با ولتاژ تقسیم بر امپدانس.محدوده‌ی شنوایی انسان از نظر فرکانسیامپدانس بلندگومحدوده‌ی شنوایی انسان همان‌طور که گفته شد 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز است. به عبارتی دیگر اگر سرعت لرزش اجسام تولیدکننده‌ی صدا بین 20 بار تا 20 هزار بار در ثانیه باشد، صدای تولید شده را کم و بیش می‌شنویم. دقت کنید که منظور از کم و بیش این است که برخی فرکانس‌ها را بهتر می‌شنویم و برخی را ضعیف‌تر تشخیص می‌دهیم. در ضمن گوش من و شما یکسان نیست و ممکن است شما صدای 19 کیلوهرتزی را تشخیص بدهید اما بنده چیزی حس نکنم. وقتی پا به سن بگذاریم، قدرت شنوایی کمتر می‌شود به این معنی که صداها را ضعیف‌تر می‌شنویم و حتی برخی فرکانس‌ها را دیگر نمی‌شنویم.سخن آخردر این نوشته ضمن پاسخ به سوال امپدانس اسپیکر چیست، کاربرد امپدانس بلندگو در تجهیزات صوتی را مورد بررسی قرار دادم. به طور کلی امپدانس تنها یکی از مواردی است که در هنگام انتخاب هدفون یا اسپیکر باید به آن توجه کنید؛ بقیه مشخصه ها مانند توان خروجی، میزان حساسیت سیگنال به نویز و … نیز قطعا در کیفیت صدا نقش خواهند داشت. در نوشته های بعدی قطعا به سایر موارد نیز می پردازم.منبع: تکنوسان مگ