كيف يعمل مكبر الصوت

الصوت

فيزيائياً هو موجة تنتشر في مختلف الأوساط مؤثرة فيها، مسببة اهتزازها فتنتقل الموجات بسرعة خلال تلك الأوساط، وتزيد سرعتها في الوسط المادي الأعلى كثافة أي أنّ سرعتها في الهواء أقل من سرعتها في السائل أو الوسط الصلب، وينتقل إلى أن يصل إلى الأذن لتحوله الأذن إلى موجات كهربائية ترسل للدماغ فيقوم بمعالجتها وفهمها، ومصادر الأصوات متعددة منها البشر أنفسهم والحيوانات والأجهزة وحتى الطبيعة فنسمع أصوات الرعد وحفيف الشجر وصوت الرياح وسقوط الأشياء وغيرها.

مكبرات الصوت

هي أجهزة إلكترونية تعمل على تضخيم الإشارات الكهربائية التي تحمل الصوت وتقويتها ومن ثم نقلها، وتعمل كملحق لكل جهاز به سماعة من تلفاز ومذياع وغيرها.

الأجزاء

• المكثفات: أدوات إلكترونية تعمل على تخزين الطاقة الكهربائية لفترة معينة على شكل مجال كهربائي.
• المقاومات: أدوات إلكترونية تعمل على مقاومة التيار المارّ وتنظيمه.
• الترانزسستور: Transistor يعتبر أهمّ جزء في المكبر، ويتكون من 3 طبقات من شبه الموصل المعالج (عادة ما يكون من السيليكون)، وتسمى الطبقات كالآتي:

• الطبقة الوسطى تسمى القاعدة موجبة الشحنة تربط مع مصدر الصوت.
• طبقة المجمع وهي طبقة سالبة الشحنة يتمّ ربطها مع السماعة.
• الطبقة الثالثة تسمّى الباعث وهي طبقة سالبة الشحنة يتمّ ربطها مع مصدر الكهرباء السالب.

• مبدد الحرارة: قطعة إلكترونية تعمل على تشتيت الحرارة الصادرة على الترانزستورات.

مبدأ العمل

• لكل صوت مصدر ومن هنا تبدأ عملية تضخيم الأصوات، وتنتقل الموجات الصوتيّة عبر الهواء فتلتقطها ميكروفونات مرتبطة بنظام التكبير، وتحول تلك الميكروفونات ذبذبات الصوت إلى موجات كهربائية بترددات تناسب موجات الصوت التي تمّ التقاطها.
• قد تخزن هذه الموجات بطريقة معينة في أدوات الحفظ والتخزين مثل الأقراص الممغنطة CDs لحين استدعائها أو تنتقل مباشرة إلى المكبر.
• حتى يعمل المكبر يجب أن تكون هناك دائرتان كهربائيتان:
• الدائرة الأولى تربط المكبر مع الميكروفون ومع مقاومة كهربائية من خلالها يستقبل الموجات الصوتية الصادرة على شكل ترددات كهربائية، والمقاومة في الدائرة الأولى عندما تستقبل ترددات الموجة الصوتية تعمل على تعديل التيار الواصل فينتج عن ذلك فرق جهد كهربائي له ترددات تمثل الموجات الصوتية المستقبلة، وتنتقل إلى الدائرة الثانية ومنها تصل إلى السماعات.
• الدائرة الثانية يرتبط المكبر من خلالها مع السماعة ومع مصدر تيار كهربائي مثل البطارية أو القابس مباشرة.
• كما أسلفنا معالجة المادة شبه الموصلة في الترانزستور تجعلها قادرة على فقد إلكترونات أو اكتساب الكترونات، قبل تشغيل مصدر الصوت يكون الترانزستور عازلاً للكهرباء، وعند وصول تيار على شكل ترددات كهربائية من مصدر الصوت "عند تحول الصوت الصادر إلى موجات كهربائية" يحدث فرق جهد في القاعدة ينتج عنه تدفق للإلكترونات إلى الباعث وانتقالها من الباعث نحو المجمع فتغلق الدارة الكهربائية، وتعتمد قوّة حركة الإلكترونات على التيار القادم إلى القاعدة وشدته فهي التي تحدّد قوة الصوت ودرجته.