Site icon بيردان للهندسة الصوتية

ممانعة السماعة

ممانعة السماعة Speaker Impedance

تحدثنا في مقالة سابقة عن ضرورة استخدام كلمة ممانعة السماعة (impedance) وليس مقاومة السماعة (Resistance) لأن الممانعة لها علاقة بالتردد اما المقاومة لا تتغير مع تغير التردد. والعنصر الكهربائي في السماعة هو الملف والذي يمر فيه تيار متردد متغير و الذي تحسب ممانعته بالعلاقة:

ZL = 2πFL

القيم L  و 2π هي قيم ثابته بينما التردد F في الاشارة الصوتية هو قيمة متغيرة, لذا نجد أن ممانعة السماعة متغيرة لذا عند تردد معين سوف تجد أن تردد السماعة هو (10 ohms) بينما عند تردد أخر ستجد أنه (3 ohms).

اضافة الى ذلك فإن أغلب السماعات لا تحوي فقط عنصرواحد (أي سماعة واحدة) بل يمكن أن تحوي على سماعتين تسمى كل واحدة منها Driver الاولى تستجيب للترددات المنخفضة وتسمى (ووفر woofer) والثانية تستجيب للترددات العالية وتسمى (تويتر tweeter).

ولاجراء عملية الفصل بحيث تذهب الترددات العالية الى التويتر والترددات المنخفضة الى الووفر يتم اضافة عناصر الكترونية تعمل كمرشحات (فلاتر) وهي تتكون غالبا من مكثفات وملفات (تسمى Crossover) لهذا نجد أن حساب الممانعة للسماعة سوف تتعقد أكثر.

حتى يتم حساب ممانعة السماعة يتم توصيل مقياس أمبير ومقياس فولت ويتم تغذية السماعة بإشارة صوتية. ويتم تغيير تردد هذه الاشارة وتسجيل النتائج ومن ثم يتم العلاقة المعروفة:

z=v/i      ohms

وبذلك تحصل على جدول يبين لدينا مجموعة من قيم الممانعة للسماعة واذا رسمنا مخطط علاقة التردد مع الممانعة, ونحصل على شكل مشابه للمخطط التالي

لاحظ وجود (قمة) عند التردد (40) هرتز حيث ترتفع ممانعة السماعة ثم تعود لتهبط.

هذه القمة تسمى الرنين (reasonance).

ان أخفض قيمة تصل اليها ممانعة السماعة بعد الرنين هي

(الممانعة الاسمية للسماعة) (nominal_impedance) وهي القيمة المعتمدة في مواصفات السماعات.

 وغالبا معظم السماعات تعمل على ترددات أعلى من تردد الرنين. مع ملاحظة أن ممانعة السماعة لبعض الترددات المنخفضة قد تكون أقل من الممانعة الاسمية.

معظم السماعات المنتجة تكون ذات ممانعة اسمية (8) أوم وبعضها يكون ذو(4) أوم وبعضها (16) أوم وهو المتعارف عليه لدى معظم منتجي السماعات.

رغم أنك قد تجد قيم غيرهذه لبعض السماعات التجارية ولكنها قليلة جدا.

من المبادىء المعروفة في الالكترونيات أنه عند توصيل جهازين أو عنصرين مع بعضهما البعض (مثل سماعة ومكبرصوت في حالتنا) فان أفضل نقل للاستطاعة هو عندما تتوافق ممانعة الخرج للاول مع ممانعة الدخل للثاني.

لهذا وحتى تحصل على أفضل من ما يمكن من القدرة للسماعة والمكبر الصوتي عليك أن تحرص على أن يكون ممانعة مخرج المكبرالصوتي يساوي ممانعة السماعة.

هل السماعة ذات (4) أوم أفضل من (8) أوم؟

ان ممانعة السماعة لا علاقة لها بتاتا بنوعية الصوت الذي تنتجه.

لن تستطيع القول أن سماعة ذات ممانعة (4) صوتها أو قوتها أفضل من سماعة ذات (16) أوم أو (8)أوم. انها قيمة تعطى في المواصفات بحيث تعطيك فكرة عما يجب أن يكون عليه ممانعة الخروج للمكبر الصوتي الذي ستوصلها عليه.

طبعا عند توصيل أكثر من سماعة على مخرج المكبر عليك أن تحرص على أن تعمل على توافق الممانعة بأن تقوم بتوصيل السماعات على التوالي وعلى التوازي حتى تحصل على نفس ممانعة الخرج للمكبر الصوتي.

ماذا لو كان هناك عدم توافق؟

ان عدم حصول توافق بين ممانعة السماعة وممانعة الخرج للمكبر الصوتي يؤدي كما ذكرنا اعلاه الى عدم انتقال القدرة بالشكل الأمثل من المكبر الى السماعة. وهنا لدينا حالتين:

وهنا نحصل على قيمة استطاعة أقل من السماعة.

وهنا يمكن أن يتم تحميل المكبر فوق طاقته ويمكن ان يخرب.

ان عملية تحقيق توافق الممانعة لاتحصل فقط بين السماعة والمكبر الصوتي بل يمكن أن نتعرض لها في المكسر.

ملاحظة:

ألة الغيتار الكهربائي  له ممانعة خرج عالية لذلك تجد في بعض المكسرات مكتوب عليها( hi Z) وهي مداخل ذات ممانعة دخل عالية حتى تتوافق مع ممانعة الخرج للغيتار الكهربائي لذلك لا تستطيع استخدام هذا المدخل مثل لأي مكرفون أو جهاز(line).

ومن أجل هذا توجد في الأسواق علبة صغيرة تباع منفردة وتسمى (Di) اختصار ب (direct injection) وتعمل هذه العلبة على تحقيق توافق في الممانعة بين المكسر.

 

المهندس سعيد سليمان

Exit mobile version