Pembesar suara

Pembesar suara, pengeras suara atau penguat suara merupakan transduser elektroakustik yang menukar isyarat elektrik kepada bunyi. Pembesar suara menolak satu perantaraan menurut denyutan isyarat elektrik, dengan itu menyebabkan gelombang bunyi terhasil dari mana ia boleh diterima oleh telinga. Pembesar suara (dan transduser elektroakustik yang lain) ialah unsur paling banyak kepelbagaian dalam sistem audio moden dan biasanya bertanggungjawab bagi kebanyakan perbezaan bunyi apabila membanding sistem-sistem berlainan.

Dalam setiap sistem pembesar ini juga mutu suara dapat ditentukan di samping juga peralatan pengolah suara sebelumnya yang masih mengalirkan isyarat elektrik dalam rangkaian penguat.

Sistem pada pengeras suara adalah suatu komponen yang mengubah kode isyarat elektronik terakhir menjadi suatu gerakan mekanik. Suara yang terakam pada pita magnet atau kepingan CD dan DVD juga dapat dihasilkan semula dalam bentuk didengari setepat ketika ia dirakam.

Sejarah 
Johann Philipp Reis memasang pembesar suara eletrik pada telefonnya pada 1861; ia tidak mampu membunyikan suara, tetapi mampu menghasilkan nada sempurna. Alexander Graham Bell mempatenkan pembesar suara eletrik pertamanya (yang mampu mengeluarkan pertuturan boleh difahami) sebagai sebahagian dari rekaan telefonnya pada 1876, yang dikuti pada 1877 dengan versi lebih baik dari Ernst Siemens. Nikola Tesla dilaporkan menghasilkan peranti serupa pada 1881, namun tidak diberikan paten. Semasa masanya, Thomas Edison diberikan paten British bagi sistem yang menggunakan udara mampat sebagai mekanisma penguat bagi phonograf silinder awalnya, tetapi dia akhirnya menggunakan tetuang logam yang biasa dipancu oleh selaput yang disambung kepada stylus. 

Pada 1898, Horace Short patented a design for a loudspeaker driven by compressed air and then sold the rights to Charles Parsons, who was issued several additional British patents before 1910. A few companies, including Victor Talking Machine Company and Pathe, produced record players using compressed-air loudspeakers. However, these designs were significantly limited by their poor sound quality and their inability to reproduce sound at low volume. Variants of the system were used for public address applications, and more recently other variations have been used to test space equipment resistance to the very loud sound and vibration levels that launching rockets produce. 

The modern design of moving-gelungan drivers was established by Oliver Lodge in (1898). The first practical application of moving gelungan loudspeakers was established by Peter L. Jensen and Edwin Pridham, at Napa, California. Jensen was denied patents. Being unsuccessful in selling their product to the phone companies, 1915, they changed strategy to public address, and named their product Magnavox. Jensen was for years after the invention of the loudspeaker a part owner of "The Magnavox Company.".

The moving gelungan principle as commonly used today in direct radiators was patented in 1924 by Chester W. Rice and Edward W. Kellogg. The key difference between previous attempts and the patent by Rice and Kellogg was the adjustment of mechanical parameters so that the fundamental resonance of the moving system took place at a lower frequency than that at which the cone's radiation impedance had become uniform. See the original patent for details.

Mekanisme suara 
Pada dasarnya, alat ini merupakan mesin penerjemah akhir isyarat yang dibawa hasil penukaran suara kepada bentuk arus elektrik oleh mikrofon; pembesar ini menghasilkan getaran yang hampir sama dengan getaran yang diterima oleh mikrofon, yang dirakam dan dikodkan pada pita magnet, kepingan CD, LP, dan sebagainya. Model-model biasa melakukan proses ini dengan menggunakan satu atau lebih pemacu.

Diafragma 
Sebuah pemacu menghasilkan gelombang suara dengan menggetarkan kon fleksibel atau diafragma secara cepat - kon tersebut biasanya terbuat dari kertas ataupun logam yang berdempetan pada hujung yang lebih besar pada sokongan. Binaan sokongan ini diperbuat daripada bahan fleksibel yang menggerakkan kon serta mengenai bingkai logam pada pemacu disebut basket.

HUung panah pada kon berfungsi menghubungkan kon kepada gelungan suara. Gelungan tersebut didempetkan pada basket oleh spider - suatu binaan seakan bentuk cincin dari bahan fleksibel yang menahan gelungan pada posisinya sambil mendorongnya bergerak kembali dengan bebas.

Magnet 
Proses gelungan alat bergerak maju mundur sehngga kembali ke posisi awal semula. Garis gaya magnet yang malar berasal dari magnet jenis kekal dan jenis gelungan. Kedua-dua magnet tersebut berinteraksi antara satu sama lain seperti dua magnet yang berhubungan pada umumnya. Kutub positif pada elektromagnet tertarik oleh kutub negatif pada medan magnet kekal dan kutub negatif pada elektromagnet ditolak oleh kutub negatif magnet kekal.

Ketika orientasi kutub elektromagnet bertukar, bertukar pula arah dan gaya tarik-menariknya. Dengan cara seperti ini, arus bolak-balik melakukan dorongan dan tarikan antara gelungan suara dan magnet kekal. Proses inilah yang mendorong gelungan kembali dan begitu seterusnya dengan cepat. Sewaktu gelungan bergerak, ia mendorong dan menarik speaker cone. Hal tersebut dapat menggetarkan udara di depan speaker, membentuk gelombang suara.

Sistem

Jenis 
Pembesar suara umumnya boleh dikategorikan kepada beberapa jenis berdasarkan julat frekuensi operasinya:

 woofer  - pemacu yang paling besar diameternya menghasilkan suara bes yakni [frekuensi suara yang rendah tidak melebihi 500 Hz
 midrange - untuk frekuensi di tengah pada spektrum suara frekuensi 500 Hz sampai frekuensi 4 KHz
 tweeter -  memiliki diameter paling kecil dan dirancang untuk menghasilkan frekuensi suara 4 KHz ke atas
 super tweeter - menghasilkan suara paling tinggi melebihi 10KHz.

Untuk dapat membuat gelombang frekuensi tinggi, diperlukan diafragma yang kecil ringan dan keras. Hal ini lebih sulit dilakukan dengan cone yang berukuran besar dan berat.

Rujukan

Pautan luar 

 ALMA - The International Loudspeaker Association - A Forum for the Global Loudspeaker Industry
 Building speakers from a kit - A guide to building a pair of high quality hi-fi speakers from a kit.
 Humble Homemade Hifi - DIY site with examples & plans of several speaker designs 
 Jose Pino's Speaker - A graphic guide how to make a 'plastic cup speaker'.
 Article on Tesla's contribution
 Article on sensitivity and efficiency of loudspeakers. 
 Lenard Education - Speaker Principles Illustrated guide to loudspeaker design and practice
 How to Use Wireless Audio Speaker 
 loudspeaker graphing calculator
 pembesar suara dan peralatan audio

 
Teknologi bunyi