Tweet
Hoparlörler
Hoparlörler ise mikrofonun yaptığı işin tersini yani elektriği sese çevirirler.
Elektriğin Sese Çevrilmesi
Mikrofonlarda yapılan işlemin tersi bir işlemle de elektriğin sese çevrilmesi sağlanmaktadır.
Bunun için şu iki transduser 'den yararlanılmaktadır:
Bunun için şu iki transduser 'den yararlanılmaktadır:
- Hoparlör
- Kulaklık
Hoparlörler
Hoparlörler, yükselteç çıkışına bağlanarak ses üretilmesini sağlayan elemanlardır.
Başlangıçta hoparlör, büyük ve ağır kulaklıklar şeklinde yapılmıştır. Sonra Dinamik karakter sahip olan ve değişik ihtiyaca göre bir kaç cm çapından başlayarak değişik büyüklükte hoparlörler üretilmiştir.
Dinamik Hoparlörler
Başlangıçta hoparlör, büyük ve ağır kulaklıklar şeklinde yapılmıştır. Sonra Dinamik karakter sahip olan ve değişik ihtiyaca göre bir kaç cm çapından başlayarak değişik büyüklükte hoparlörler üretilmiştir.
Dinamik Hoparlörler
Hoparlörün çalışma prensibi dinamik mikrofonlara çok benzer.
Bir elektromagnetik etki hareketi verir. Bu nedenle adına Dinamik hoparlör denmiştir. Ancak, bütün hoparlörler Dinamik karaktere sahip olduğundan her defasında "Dinamik" kelimesini kullanmaya gerek duyulmamaktadır.
Çalışma prensibi şöyledir:
Bir sabit mıknatıs üzerine, ileri-geri hareket edebilen bir bobin yerleştirilmiştir. Bu bobin, dayanıklı özel bir kağıttan yapılmış olan, huni şeklindeki mambrana bağlıdır.
Bobin, ses frekansı geriliminin etkisiyle ileri-geri hareket ettikçe kağıt mambranı titreştirir. Bu titreşim sese dönüşür.
Bobin ileri-geri hareketi nasıl sağlanmaktadır?
Bobin hareketi üretim türüne göre şu iki şekilde sağlanabilir:
1. Bobin Hareketi:
Şekil 7.10 'da görüldüğü gibi bir sabit mıknatıs çubuk N ve S şeklinde kutuplandırılmıştır.
Elektromagnetizma prensibine göre;
Bir bobinden akım geçerse, bu bobin, el parmakları akım yönünü gösterecek şekilde sağ ele alındığında, baş parmak N kutbunu gösterecek şekilde mıknatıslanır.
Yine, magnetizma prensibine göre;
Aynı adlı kutuplar birbirini iter.
Ters adlı kutuplar birbirini çeker.
Bu prensipler, Şekil 7.10 'da uygulanırsa, bobinden geçen akım, bobini "S" kutbu üste gelecek şekilde mıknatısladığı zaman iki "S" kutbu birbirini iteceğinden bobin ileri doğru hareket eder ve kağıt mambranı öne doğru iter.
Bobinden geçen akım ters yöne döndüğünde bobinin üst birimi N kutbu şekline dönüşeceğinden sabit mıknatısın S kutbu tarafından çekilir. Ve bobin geriye doğru hareket eder. Bu hareket sırasında kağıt mambranı geriye çeker.
Bu işlem ses frekansı geriliminin uygulanması sonucunda oluşursa, mambran da ses frekansı ile titreşir ve mikrofona gelen sesin veya plağa yada banda kayıtlı sesin aynısı hoparlörden yayınlanır.
2. Bobin Hareketi:
Bobin hareketinin sağlanmasındaki ikinci uygulama; Şekil 7.11 'de görüldüğü gibi, bobin iki halka şeklindeki N-S kutbunun arasında olabilir. Bu durumda, sabit mıknatısın kuvvet çizgileri, iki kutup arasında düz çizgiler halinde oluşacaktır.
Bu kuvvet çizgileri içerisinde kalan bobin kısmından akım geçtiğinde Faraday kanununa göre bobin hareket eder.
Faraday Kanunu:
Bir elektromagnetik etki hareketi verir. Bu nedenle adına Dinamik hoparlör denmiştir. Ancak, bütün hoparlörler Dinamik karaktere sahip olduğundan her defasında "Dinamik" kelimesini kullanmaya gerek duyulmamaktadır.
Çalışma prensibi şöyledir:
Bir sabit mıknatıs üzerine, ileri-geri hareket edebilen bir bobin yerleştirilmiştir. Bu bobin, dayanıklı özel bir kağıttan yapılmış olan, huni şeklindeki mambrana bağlıdır.
Bobin, ses frekansı geriliminin etkisiyle ileri-geri hareket ettikçe kağıt mambranı titreştirir. Bu titreşim sese dönüşür.
Bobin hareketi üretim türüne göre şu iki şekilde sağlanabilir:
1. Bobin Hareketi:
Şekil 7.10 'da görüldüğü gibi bir sabit mıknatıs çubuk N ve S şeklinde kutuplandırılmıştır.
Elektromagnetizma prensibine göre;
Bir bobinden akım geçerse, bu bobin, el parmakları akım yönünü gösterecek şekilde sağ ele alındığında, baş parmak N kutbunu gösterecek şekilde mıknatıslanır.
Yine, magnetizma prensibine göre;
Aynı adlı kutuplar birbirini iter.
Ters adlı kutuplar birbirini çeker.
Bu prensipler, Şekil 7.10 'da uygulanırsa, bobinden geçen akım, bobini "S" kutbu üste gelecek şekilde mıknatısladığı zaman iki "S" kutbu birbirini iteceğinden bobin ileri doğru hareket eder ve kağıt mambranı öne doğru iter.
Bobinden geçen akım ters yöne döndüğünde bobinin üst birimi N kutbu şekline dönüşeceğinden sabit mıknatısın S kutbu tarafından çekilir. Ve bobin geriye doğru hareket eder. Bu hareket sırasında kağıt mambranı geriye çeker.
Bu işlem ses frekansı geriliminin uygulanması sonucunda oluşursa, mambran da ses frekansı ile titreşir ve mikrofona gelen sesin veya plağa yada banda kayıtlı sesin aynısı hoparlörden yayınlanır.
2. Bobin Hareketi:
Bobin hareketinin sağlanmasındaki ikinci uygulama; Şekil 7.11 'de görüldüğü gibi, bobin iki halka şeklindeki N-S kutbunun arasında olabilir. Bu durumda, sabit mıknatısın kuvvet çizgileri, iki kutup arasında düz çizgiler halinde oluşacaktır.
Faraday Kanunu:
- Magnetik alan içerisindeki bir iletken, magnetik alan kuvvet çizgilerini kesecek şekilde hareket ettirilirse, bu iletken içerisinde bir elektrik akımı oluşur.
- Bir magnetik alan içerisindeki iletkenden akım geçirilirse, bu iletken magnetik alan kuvvet çizgilerine dik doğrultuda hareket eder.
Hareket yönü, iletkenden geçen akım yönüne ve magnetik alan kuvvet çizgilerinin yönüne göre, Lenz kanunu uyarınca sağa ve sola doğrudur.
Bir hoparlördeki bobinin hareketi de "Faraday" kanununa göredir. Hareket yönü de "Lenz kanununun" üç parmak kuralına göre bulunur.
Hoparlörlerin Karakteristikleri ve Empedansı
Bir hoparlörün başlıca karakteristikleri şöyledir:
Bu nedenle kullanılacak hoparlörün, frekans karakteristiğinin, gücünün ve empedansının bilinmesi gerekir
- Frekans karakteristiği
- Empedans karakteristiği
- Akustik karakteristiği
- Gücü
- Distorsiyonu
Bu nedenle kullanılacak hoparlörün, frekans karakteristiğinin, gücünün ve empedansının bilinmesi gerekir
Kulaklıklar
Kulaklıklarda hoparlörler gibi elektriği sese çeviren trandüserlerdir.
Ancak, kulakta tek eleman kullanma mecburiyeti olduğu için, frekansların arzu edildiği gibi ayırımı mümkün olmamaktadır. Bu nedenle de ses kalitesi hakkında istenilen ayarlama yapılamamaktadır. Kulaklıklar bas sesleri genelde, istenilen kalitede verememektedirler.
Ancak, taşınabilir olması nedeniyle, portatif cihazlarda, eğitim amacıyla, telefon ve telsiz haberleşmesinde ve benzeri hizmetlerde bir takım kullanma avantajlarına sahiptir.
Şu iki tür kulaklıktan yaygın olarak yararlanılmaktadır.
Dinamik kulaklıkta da sabit mıknatıs özelliğinden yararlanılmaktadır. Şekil 7.24 'te görüldüğü gibi, bir U mıknatıs kolları üzerindeki makaralara seri olarak sarılı iletkenden akım geçirildiğinde, elektromagnetizma prensibine göre bobinler N ve S şeklinde mıknatisiyet etkisi gösterecektir. Bu N -S kutupları sabit mıknatısınki ile aynı olduğu taktirde, magnetik alan kuvvet çizgileri artacaktır. Bunların çoğu ön taraftaki metal diyaframdan devresini tamamlar ve diyafram sabit mıknatısa doğru çekilir. AC işaret akımın yönü değişince, bu defa ters etki ile diyafram uzaklaşır. Böylece ses frekansına uygun bir titreşim sağlanmış olur.
Daimi mıknatıs, diyaframa bir ön etkime yaparak dengede kalmasını ve titreşimin de dengeli yapılmasını sağlamaktadır.
Kristal Kulaklık
Ancak, kulakta tek eleman kullanma mecburiyeti olduğu için, frekansların arzu edildiği gibi ayırımı mümkün olmamaktadır. Bu nedenle de ses kalitesi hakkında istenilen ayarlama yapılamamaktadır. Kulaklıklar bas sesleri genelde, istenilen kalitede verememektedirler.
Ancak, taşınabilir olması nedeniyle, portatif cihazlarda, eğitim amacıyla, telefon ve telsiz haberleşmesinde ve benzeri hizmetlerde bir takım kullanma avantajlarına sahiptir.
Şu iki tür kulaklıktan yaygın olarak yararlanılmaktadır.
- Dinamik Kulaklık
- Kristal Kulaklık
Dinamik kulaklıkta da sabit mıknatıs özelliğinden yararlanılmaktadır. Şekil 7.24 'te görüldüğü gibi, bir U mıknatıs kolları üzerindeki makaralara seri olarak sarılı iletkenden akım geçirildiğinde, elektromagnetizma prensibine göre bobinler N ve S şeklinde mıknatisiyet etkisi gösterecektir. Bu N -S kutupları sabit mıknatısınki ile aynı olduğu taktirde, magnetik alan kuvvet çizgileri artacaktır. Bunların çoğu ön taraftaki metal diyaframdan devresini tamamlar ve diyafram sabit mıknatısa doğru çekilir. AC işaret akımın yönü değişince, bu defa ters etki ile diyafram uzaklaşır. Böylece ses frekansına uygun bir titreşim sağlanmış olur.
Daimi mıknatıs, diyaframa bir ön etkime yaparak dengede kalmasını ve titreşimin de dengeli yapılmasını sağlamaktadır.
Kristal Kulaklık Kristal kulaklık kristal mikrofona benzer yapıdadır. Ancak, çalışma şekli ona göre terstir.
Kristal kulaklıkta, yükselteçten gelen AC işaret gerilimi, kristali etkileyerek titreşmesini sağlamaktadır. Kristale mekanik yolla bağlanan diyaframda kristal ile birlikte titreşerek, yükselteçten gelen Ses Frekanslı
gerilimi (işareti) Sese dönüştürür.
Hoparlörlerin Seri ve Paralel Bağlanması ve Empedans Uygunlaştırma
Şekil 7.19 - İki alçak frekans (L.F.) ve yüksek frekans (H.F.) Hoparlörün paralel bağlanması
a) Zayıflama 6 db/octave
b) Zayıflama 12 db/octave
Şekil 7.20 - Şekil 7.19 'da verilen devredeki hoparlörlerin frekans karakteristikleri
Şekil 7.21 - Üç kabin hoparlörün paralel bağlantısı
Şekil 7.22 - Şekil 7.21 'deki haparlörlerin frekans karakterisitkleri
Şekil 7.23 - Eşdeğer Seri ve Paralel Bağlı Üçlü Hoparlör
Kristal kulaklıkta, yükselteçten gelen AC işaret gerilimi, kristali etkileyerek titreşmesini sağlamaktadır. Kristale mekanik yolla bağlanan diyaframda kristal ile birlikte titreşerek, yükselteçten gelen Ses Frekanslı
gerilimi (işareti) Sese dönüştürür.
Hoparlörlerin Seri ve Paralel Bağlanması ve Empedans Uygunlaştırma
Hoparlörlerin iki tür ihtiyaç nedeniyle seri ve paralel bağlanmaları gerekebilir.
Hoparlörlerin toplam empedansı, yükseltecin çıkış empedansına uygun olmalıdır.
Toplam empedans çok küçük olursa, yükselteç kısa devre durumuna düşerek gerek kendisine gerekse hoparlörlere zarar verebilir.
Toplam empedansın çok büyük olması halinde de gereken randıman alınamayacaktır.
Bir Hoparlör Kabininde Tiz ve Bas Seslerin Ayrımı
Hoparlör kabininde TİZ-BAS ayrımı için iki veya daha fazla hoparlör kullanılabilecektir.
Bunlar ihtiyaç durumuna göre paralel ve seri bağlanırlar.
Ses frekansının hoparlöre yöneltilmesi ayrımı ise, filtreler ile yapılır.
Örnek; Şekil 7.19 (a) 'da görüldüğü gibi, paralel bağlı iki hoparlörden BAS sesler için kullanılacak hoparlörün girişine seri olarak bir endüktans bobini bağlanır.
ZL=√R2+(2πfL)2
bağıntısına göre, bobin alçak frekanslarda yalnızca OMİK direnç etkisi gösterir. Yüksek frekanslarda ise büyük empedans verir.
Tiz sesler için kullanılan hoparlörün girişine de yine seri olarak bir Kondansatör bağlanır. Bu kondansatör:
ZC√R2+1/(2.fC.L)2
Bağıntısına göre, alçak frekanslarda büyük direnç, yüksek frekanslarda ise, küçük direnç gösterir.
Şekil 7.19 Şekil 7.20 ve Şekil 7.23 'te kabin hoparlörlerinin bağlantılarına ait değişik örnekler verilmiştir. Bu örnekteki self ve kondansatörlerin özel hesaplama yöntemleri vardır.
Kabin hoparlörleri dışındaki bağlantılarda, bir bina içerisindeki 2 veya 3 odaya aynı yükselteçten beslenen seri bağlantı veya bir şehir seslendirmesinde aynı güzergahtaki, hoparlörlerin paralel bağlantısı yapılabilir.
Bağlantılarda hoparlörlerin polarma yönüne dikkat etmek gerekir. Birinin mambranı içine girerken diğerinin ki dışarıya doğru giderse, sesler birbirini yok edebilir.
Aynı yönde çalışacak şekilde bağlantı yapabilmek için gerekirse bir DC gerilim kaynağı ile çalışma yönleri belirlenir.
Bu tür bağlantılarda, daha önce belirtildiği gibi birinci şart hoparlör toplam empedansının yükselteç çıkış empedansına eşit olmasıdır. Bir miktar büyük olabilir. Ancak küçük olmaması gerekir. Hat trafosu koyarak veya seri ve paralel direnç bağlaması yaparak bu denkliği sağlamak gerekir.
Bunun yanı sıra, güç dengesi de sağlanmalıdır. Yükseltecin belirli bir gücü vardır. Bu gücün üzerinde yapılacak bağlantıyı besleyemeyeceğinden hoparlörler istenilen randımanı vermeyecektir.
Paralel bağlantılarda hoparlör empedansının eşit olmasına dikkat edilmelidir.
Şekil 7.20 ve 7.21 'de değişik bağlantı hallerindeki frekans karakteristikleri gösterilmiştir.
Bu karakteristik eğrilerinde, hoparlörlerin düzgün çıkış verdiği belirli bir frekans bölgesindeki güç seviyesi, "0 db" olarak kabul edilmiştir. Bu güce göre daha düşük olan güç seviyeleri de "-db" olarak gösterilmiştir.
Hoparlör Kabininde Seri Ve Paralel Bağlantılar
- Bir hoparlör kabininde tiz ve baz sesler için ayrı hoparlörlerin kullanılması gerektiğinde.
- Tek yükselteçten yararlanarak değişik yerlerde yayın yapılması gerektiğinde.
Hoparlörlerin toplam empedansı, yükseltecin çıkış empedansına uygun olmalıdır.
Toplam empedans çok küçük olursa, yükselteç kısa devre durumuna düşerek gerek kendisine gerekse hoparlörlere zarar verebilir.
Toplam empedansın çok büyük olması halinde de gereken randıman alınamayacaktır.
Bir Hoparlör Kabininde Tiz ve Bas Seslerin Ayrımı
Hoparlör kabininde TİZ-BAS ayrımı için iki veya daha fazla hoparlör kullanılabilecektir.
Bunlar ihtiyaç durumuna göre paralel ve seri bağlanırlar.
Ses frekansının hoparlöre yöneltilmesi ayrımı ise, filtreler ile yapılır.
Örnek; Şekil 7.19 (a) 'da görüldüğü gibi, paralel bağlı iki hoparlörden BAS sesler için kullanılacak hoparlörün girişine seri olarak bir endüktans bobini bağlanır.
ZL=√R2+(2πfL)2
bağıntısına göre, bobin alçak frekanslarda yalnızca OMİK direnç etkisi gösterir. Yüksek frekanslarda ise büyük empedans verir.
Tiz sesler için kullanılan hoparlörün girişine de yine seri olarak bir Kondansatör bağlanır. Bu kondansatör:
ZC√R2+1/(2.fC.L)2
Bağıntısına göre, alçak frekanslarda büyük direnç, yüksek frekanslarda ise, küçük direnç gösterir.
Şekil 7.19 Şekil 7.20 ve Şekil 7.23 'te kabin hoparlörlerinin bağlantılarına ait değişik örnekler verilmiştir. Bu örnekteki self ve kondansatörlerin özel hesaplama yöntemleri vardır.
Kabin hoparlörleri dışındaki bağlantılarda, bir bina içerisindeki 2 veya 3 odaya aynı yükselteçten beslenen seri bağlantı veya bir şehir seslendirmesinde aynı güzergahtaki, hoparlörlerin paralel bağlantısı yapılabilir.
Bağlantılarda hoparlörlerin polarma yönüne dikkat etmek gerekir. Birinin mambranı içine girerken diğerinin ki dışarıya doğru giderse, sesler birbirini yok edebilir.
Aynı yönde çalışacak şekilde bağlantı yapabilmek için gerekirse bir DC gerilim kaynağı ile çalışma yönleri belirlenir.
Bu tür bağlantılarda, daha önce belirtildiği gibi birinci şart hoparlör toplam empedansının yükselteç çıkış empedansına eşit olmasıdır. Bir miktar büyük olabilir. Ancak küçük olmaması gerekir. Hat trafosu koyarak veya seri ve paralel direnç bağlaması yaparak bu denkliği sağlamak gerekir.
Bunun yanı sıra, güç dengesi de sağlanmalıdır. Yükseltecin belirli bir gücü vardır. Bu gücün üzerinde yapılacak bağlantıyı besleyemeyeceğinden hoparlörler istenilen randımanı vermeyecektir.
Paralel bağlantılarda hoparlör empedansının eşit olmasına dikkat edilmelidir.
Şekil 7.20 ve 7.21 'de değişik bağlantı hallerindeki frekans karakteristikleri gösterilmiştir.
Bu karakteristik eğrilerinde, hoparlörlerin düzgün çıkış verdiği belirli bir frekans bölgesindeki güç seviyesi, "0 db" olarak kabul edilmiştir. Bu güce göre daha düşük olan güç seviyeleri de "-db" olarak gösterilmiştir.
Hoparlör Kabininde Seri Ve Paralel Bağlantılar
Şekil 7.19 - İki alçak frekans (L.F.) ve yüksek frekans (H.F.) Hoparlörün paralel bağlanması
a) Zayıflama 6 db/octave
b) Zayıflama 12 db/octave
Şekil 7.20 - Şekil 7.19 'da verilen devredeki hoparlörlerin frekans karakteristikleri
Şekil 7.21 - Üç kabin hoparlörün paralel bağlantısı
Şekil 7.22 - Şekil 7.21 'deki haparlörlerin frekans karakterisitkleri
Şekil 7.23 - Eşdeğer Seri ve Paralel Bağlı Üçlü Hoparlör
Yorum