دید کلی:
عملا در تمام کارهای جدید مربوط به آکوستیک ، نوسانهای فشار صوتی بوسیله نوعی دستگاه گیرنده الکتروآکوستیکی به نام تراگذار گرفته می‌شود، مثلا میکروفونی که این نوسانها را به نوسانهای کوچکتر از نوع جریان یا ولتاژ تبدیل می‌کند. نوسانهای اخیر یا به طریق الکتریکی برای تبدیل فوری به مکالمه به شکل انرژی صوتی تقویت می‌کردند، یا ممکن است آنها را به نوعی ذخیره کرد؛ نظیر آنجه روی نوار مغناطیسی ضبط می‌کنند که برای تجزیه بعدی یا برای برگرداندن صدا معمول است. نوسانها پس از تقویت ممکن است بوسیله نوعی فرستنده تراگذار الکتروآکوستیکی به نام بلندگو به ارتعاشهای صوتی تبدیل شوند.
مشخصات
برای طرح ریزی یک تراگذار موثر جهت تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی صوتی که باید در هوا منتشر شود لازم است چند عامل مربوط به یکدیگر را در نظر بگیریم. این عاملها شکل کارآیی الکتروآکوستیکی ، یکنواخت بودن پاسخ دستگاه به فرکانس ، خطی بودن پاسخ دامنه ، پاسخ عبوری ، قدرت و استحکام برای کار ، اندازه ، دوام و قیمت است. بلندگوی ایده‌آل دارای مشخصات زیر است:
1. باید دارای کارآیی الکتروآکوستیکی نزدیک به صد در صد باشد.
2. پاسخ صوتی که از آن خارج می‌شود (بازداده) در فاصله کامل فرکانسهای قابل شنیدن مستقل از فرکانس باشد.
3. در بازداده هارمونیک داخل نسازد، همچنین بواسطه مدولاسیون داخلی در آن تابیدگی ایجاد نکند.
4. سیگنالهایی را که در آن وارد می‌شوند (در داده) خواه عبوری یا پایدار باشند، بتواند عینا به همان شکل دوباره بسازد.
5. قادر باشد صوت را در اطراف خود مستقل از راستای بخصوصی منتشر کند.
6. با در نظر گرفتن بازداده آکوستیکی که از آن انتظار داریم، تا حد امکان از لحاظ اندازه کوچک باشد.
تا کنون حتی یک تراگذار که دارای تمام خواص بالا باشد طراحی نشده است. از میان بسیاری اسبابهایی که برای تشعشع انرژی صوتی در هوا ساخته شده‌اند، دو نوعی که بیش از همه بکار می‌روند عبارتند از بلندگوی دینامیکی یا بلندگوی با تابش مستقیم و بلندگوی بوق دار. هر دو این بلندگوها از تروش الکترودینامیکی که بین حرکت صفحه‌ای مرتعش ، به نام مخروط بلندگو یا دیافراگم ، و جریان موجود در "پیچیک صوتی" برقرار است، استفاده می‌کنند. انواع دیگر تروش الکترومکانیکی که برای این مقصود بکار می‌روند عبارتند از تروش الکتروستاتیک در بلندگوهای الکتروستاتیک و تروش الکترومانتیک در گیرنده‌های تلفونی.
بلندگوی با تابش مستقیم ایده آل
برای آشنایی خواننده با مسائل موجود در طرح بلندگوی با تابش مستقیم که بطور رضایت بخش کار کند، ابتدا مخروط بلند گو را به شکل پیستون صلبی به شعاع a فرض می‌کنیم که تابش خود را به یک طرف دیوارک بیکران مسطحی که بلندگو روی آن نصب شده می‌فرستد. جعبه بلندگویی را که در دیوار اتاقی نصب شده می‌توان تقریبا نمایشگر این وضع دانست. جمع کل امپدانس مکانیکی مخروط چنین بلندگویی می‌شود:
Zm = Zr + Ze
Zr با بارتابش آکوستیکی مربوط به مخروط بلندگو همراه است، جمع Ze کل امپدانس مکانیکی سیستم مخروطی بلندگو بطور سربسته است. این امپدانس را می‌توان با رابطه زیر نشان داد:
{(Ze = Rm + j{wm - (s/w
Rm مقاومت مکانیکی است و اساسا با اتلاف انرژی همراه است. این اتلاف مربوط به انعطاف مکانیکی ماده چین داری است که برای محدود کردن حرکت مخروط در لبه خارجی آن و نیز در نزدیکی پیچک صوتی نصب شده و سبب می‌شود که حرکت آزاد مخروط فقط در امتداد محور آن باشد. m جرم کلی متحرک متعلق به دستگاه مخروط را نشان می‌دهد و آن حاصل جمع جرم پیچک صوتی و جرم مخروط بلندگو است. S سختی دستگاه در مقابل حرکت محوری است که از طرف مواد چین داری که در حلقه خارجی یا در مرکز مخروط قرار داده شده به مخروط وارد می‌شود. وقتی فرکانس حرکت دهنده بالا باشد مخروط بلندگو دیگر به شکل یک واحد حرکت نمی‌کند، بلکه به منطقه‌های رو به بیرون در حرکتند، منطقه‌های دیگر حرکت رو به درون خواهند داشت. وقتی این عمل روی داد تجزیه و تحلیل مقدار ثابت امپدانس سربسته نیز باید تغییر یابد. امپدانس تابشی Zr با رابطه زیر داده می‌شود:
Zr = Rr + Xr
Rr عبارت است ار مقاومت تابش پیستون دایره‌ای به بار وارد بر آن و Xr راکتانس تابش پیستون به بار وارد بر آن است. بسیاری از انواع بلندگوهای با تابش مستقیم طوری سوار شده‌اند که بار تابش به جلو و عقب مخروط ، یعنی به هر دو طرف آن ، وارد می‌گردد. با وجود این در نوع ساده مورد بحث ما از باری که به سطح عقبی مخروط وارد می‌شود صرف نظر می‌کنیم.
پیچک صوتی در این نوع بلندگو مستقیما به صفحه لرزان اتصال دارد و می‌تواند در میدان شعاعی مغناطیسی که امتداد آن عمود بر پیچش پیچک قرار گرفته به جلو و عقب حرکت کند. اگر میدان مغناطیسی را که در آن پیچک حرکت می‌کند یکنواخت فرض کنیم، با نیروی راننده که به مخروط بلندگو وارد می‌شود متناسب است.
مشخصه های فنی بلندگو:
تا قبل از سال 1970 راه مشخصی برای تشخیص خوب بودن یا مقایسه بلندگو ها وجود نداشت چرا که استانداردی در این زمینه تهیه نشده بود و سازندگان هریک استاندارد خود را رعایت می کردند. اما پس از آن بتدریج از طرف AES انجمن مهندسین صوتی (Audio Engineering Society) استانداردهایی در این زمینه تدوین شد که طی آن پارامترهایی برای ارزیابی بلندگوها در آن معرفی شده است. این پارامترها امروزه بنام Thiele-Small معروف است و توسط دو مهندس بنام های Thiele و Small تدوین شدند.
T.N. Thiele سر مهندس طراح یکی از شبکه های مخابراطی استرالیا بود که مسئولیت آزمایشگاه مهندسی فدرال را نیز بعهده داشت. وظیفه او اغلب تهیه و یا آزمایش قطعات و لوازم مورد نیاز برای امور مربوط به فعالیت های صوتی و تصویری شبکه های رادیو تلویزیون استرالیا بود. همچنین Richard H. Small هموطن او دانشجوی فارغ التحصیلی بود که در حال انجام تحقیقات مهندسی برق در دانشگاه سیدنی بود.
پارامترهایی که این دو در باره بلندگو تعریف کردند بیشتر پارامترهایی فیزیکی بود تا کیفی اما با کمی تجربه و مقایسه اعداد بسادگی می توان از روی این پارامترها به کیفیت نسبی بلندگو دست پیدا کرد.
Fs , Free air resonant frequensy
همانطور که از نام این مشخصه پیدا است، به فرکانس رزونانس بلندگو باز می گردد. هر جسمی قسمت هایی دارد که در حالت های خاص بر اثر برخورد با انرژی صوتی که فرکانس خاصی داشته باشد به ارتعاش در می آید. اگر در منزل با صدای بلند ساز بزنید یا به موسیقی گوش کنید حتمآ متوجه خواهید شد که صداهای بلند - و پر انرژی - ریز اشیای ریز را به حرکت در می آورند و صداهای بلند بم اشیای بزرگ را مرتعش می کنند.
هر بلند گو نیز برای خود دارای یک فرکانس تشدید یا ارتعاش آزاد است. بدیهی است هرچه این فرکانس بالاتر از انتظار پاسخ فرکانسی بلندگو باشد، بلندگو از کیفیت صدای خروجی بهتری برخوردار خواهد بود.
بدیهی است بلندگوهای ووفر (Woofer) دارای Fs پایینتری نسبت به بلندگوهای توئیتر (Tweeter) هستند. اما در میان دو بلندگویی که پاسخ فرکانسی یکسانی از آنها انتظار می رود طبیعی است که آنکه Fs بالاتری داشته باشد می تواند بیشتر مورد توجه قرار گیرد. در اینجا سعی می کنیم به مهمترین این پارامترها اشاره ای داشته باشیم.
