كيف يؤثر صندوق السماعة على الصوت

كما نعلم جميعاً فإن السماعات الصوتية تأتي بأشكال و أحجام متعددة للصندوق (اي الحاوية او الهيكل الخارجي). بعضها يـأتي بشبك امامي و بعضها مفتوح من الجانب, و لو صدف و فتحت صندوق سماعة فإنك قد تجد انها مبطنة بمواد شبه قطنية و قد تجد بعض الحواجز الداخلية التي قد يظن البعض انها لزيادة متانه السماعة الا ان لها دور اخر.

و لكن ما تأثير كل هذه الامور على الصوت الصادر من السماعة؟ هذا ما سنجيب عنه في هذا المقال. و لكن قبل ان نبدأ اريدك ان تشغل اي مقطع صوتي في جوالك و من ثم ان تضعه في كأس فارغ و اسمع كيف تتغير نوعية الصوت الصادر من سماعة الجوال.

يسمى صندوق السماعة بالانكليزي enclosure أو Box و شكل هذا الصندوق يؤثر فقط على الترددات المنخفضة Low  و المتوسطة mid و ليس له تأثير على سماعة الترددات العالية او التويترTweeter لأن التويتر يأتي مغلقاً و لن يتاُثر كثيراُ بنوع الصندوق الذي يوضع فيه.

عند وضع سماعة ووفر للترددات المنخفصة bass في نفس الصندوق مع سماعة الترددات المتوسطة midrange فإنه يتم فصل الصندوق من الداخل بحاجز بين السماعتين حتى لا تتداخل الامواج الصادرة من الامواج الصادرة من كل منهما مع بعضها البعض.

ما فائدة صندوق السماعة؟

يعمل الصندوق على فصل الامواج الصوتية التي تصدر من الجزء الامامي من السماعة عن الامواج الصوتية التي تصدر عن الجزء الخلفي منها. و هذا الامر أهم فائدة لصندوق السماعة.

ان السماعة الصوتية عبارة عن غشاء يدعى الديافرام Diaphragm يهتز الى الامام و الى الخلف حسب الاشارة الكهربائية (الصوتية) هذا الاهتزاز يعمل على تحريك جزيئات الهواء التي هي أمام السماعة و تشكل أمواج صوتية تنتشر في المحيط, و لكن أيضاً بنفس الوقت تهتز جزيئات الهواء التي هي خلف السماعة و تشكل ايضاً أمواج صوتية و لكن بقطبية معاكسة للأمواج الامامية.

ان التعاكس بين هذه الامواج يعمل على انقاص شدة الاشارة الصوتية الكلية الصادرة من السماعة. و هذا ما تلاحظة عند أخراج السماعة الصوتية من صندوقها.

أنواع صندوق السماعة

فيما يلي سأذكر انواع الصناديق التي يتم انتاجها, و لكن على افتراض انه توجد سماعة واحدة في الصندوق حتى يتم بيان فكرة الصندوق و عمله و تأثيره على الصوت النهائي.

اولاُ الصندوق محكم الإغلاق

و يسمى Sealed Box أو Closed box , وفي هذا النوع يكون الصندوق مغلق بشكل كامل و بهذا يتم فصل الامواج الصوتية الامامية عن الامواج الخلفية. اما أبعاد الصندوق فيتم تحديدها حسب قطر السماعة أولاُ و من ثم حسب تردد الرنين Resonance frequency . ميزات هذا النوع هو سهولة التصميم و حجم السماعة النهائي أصغر من باقي الانواع و لكن المردود او الفعالية efficiencyهي أقل.

ثانياً الصندوق اللانهائي

ويسمى Infinite baffle  أو الحاجز اللانهائي أو Free-air و في هذا النوع يتم وضع السماعة على لوح ممتد في كل الاتجاهات بحيث يكون اكبر من من اطول موجة صوتية, وبهذا فإن الامواج من خلف السماعة لا يمكنها ان تتداخل مع الامواج من أمام السماعة. و ليس هناك تردد رنين. عملياً لا يمكن تواجد هذا النوع و لكن ممكن ان يتم وضع السماعة داخل جدار و اعتباره مثل هذا النوع.

ثالثاً الصندوق المفتوح

و يسمى Bass Reflex  او Poreted  او vented و في هذا النوع توجد فتحة جانبية و تكون بشكل اسطواني (او مستطيل) و في هذا النوع يتم عكس قطبية بعض الترددات التي تأتي من خلف السماعة داخل الصندوق وعند خروجها من الفتحة الجانبية تكون متوافقة مع الموجات الصوتية التي تخرج من أمام السماعة وبالتالي فإنها تزيد من مستوى الصوت بشكل عام.

يتم تصميم هذا الصندوق و ابعاد الفتحة و مكانها بشكل دقيق لأن هناك تردد معين يتوافق مع هذه الخصائص, و الترددات التي هي فوق هذا التردد تنقلب قطبيتها و تتوافق مع الترددات الامامية. و تحت هذا التردد فهناه ترددات تخرج من الفتحة دون عكس قطبيتها و بالتالي عند خروجها من السماعة تلغي الترددات التي تظهر من الامام مما يضعفها او يلغيهأ.

لذا فإن هذا النوع من من الصناديق يعمل بشكل عام على زيادة فعالية السماعة, و يمكن الوصول عبرها الى اصدار ترددات منخفضة أقل من خصائص السماعة. ايضاً فهي تقلل من ضجيج او تشويش السماعة Distortion. و لكنها صعبة أكثر في التصميم و حجمها النهائي أكبر من السماعة المغلقة.

ثالثاً صندوق حزمة

و يسمى Bandpass و له عدة أنواع لكل منه تسمية وهي الرابع  4^th  و السادس  6^th و الثامن  8^th , من الشكل الخارجي لن تميز هذا النوع من الصندوق عن النوع السابق Bass reflex لأن هذا النوع ايضا له فتحة جانبية و لكن السماعة غير ظاهرة و تقع بكاملها داخل الصندوق.

في النوع الرابع لتمرير الحزمة, تقع السماعة ضمن صندوق محكم داخلي Sealed enclosure و الجزء الامامي من السماعة موجود ضمن صندوق له فتحة Ported enclosure  اي كأننا جمعنا النوعين الاولين مع بعضهما البعض كما في الشل التالي:

في النوع السادس لتمرير الحزمة تكون السماعة موجودة بكاملها داخل الصندوق مثل النوع الرابع ولكن هنا توجد فتحتان واحدة أمام السماعة و الثانية من خلف السماعة, كما في الشكل التالي:

في النوع الثامن من تمرير الحزمة فهي مثل النوع السادس السابق انما الصوت الصادر من الفتحتين الامامييتين يدخل الى حجرة اضافية لهل فتحة الى خارج السماعة, كما في الشكل التالي:

رابعاً صندوق خط النقل

و يسمى Transmission line و هو يشبه النوع الثاني Bass reflex الا ان الصوت الصادر من الجزء الخلفي للسماعة يمر عبر عدة مسارات داخل الصندوق مثل المتاهة قبل أن يخرج من فتحة جانبية.

في هذا النوع هناك تردد رنين يكون طول المتاهة الداخلي مترابط بطول الموجة لهذا التردد, و عندما تخرج الموجة الصوتية من الفتحة تكون متوافقة بالتجاه مع الموجة الصادرة من أمام السماعة.

يتم ملئ المتاهة بمواد تعمل على تخميد باقي الترددات حتؤ لا تظهر للخارج متعاكسة مع الترددات الامامية.

هذا النوع من الصناديق صعب التصميم و الانتاج الا انه يعطي استجابة ترددية ممتازة للترددات المنخفضة.

خامسا صندوق الهورن المطوي

و يسمى Folded horn و هو لا يشبه شكل الهورن و لكن اخذ هذا الاسم لأن الصوت الصادر من الجزء الامامي من السماعة لا يتعرض الى الهواء المحيط مباشرة و لكن تزداد المساحة بشكل تدريجي كما هو الحال في الهورن. كما في الشكل التالي:

السماعة الخلفية محكمة الاغلاق بينما الامواج الصادرة من الجزء الامامي تمر عبر مسارات تكبر تدريجياً.

هذا النوع من الصناديق يعمل على زيادة شدة الصوت حوالي (10) ديسبل. و هي طبعا زيادة هائلة الا ان حجم السماعة يكون كبيرا نسبياً.

ختاماً نذكر ان الصناديق المذكورة أعلاه ليست هي كل الانواع التي يتم انتاجها و لكن هي أهم الانواع و حاولنا ان نلقي الضوء عليها للتعرف على ميزاتها و سيئاتها. هناك أشكال كثيرة يتم انتاجها و خاصة بالنسبة لسماعات الووفر و الساب ووفر لان هذا النوع من السماعات هو الاكثر تأثراً بشكل و نوع الصندوق.

يبقى النوع الاول sealed المحكم الاغلاق و الثالث bass reflex الاكثر انتشاراً من معظم الانواع التالية.

 

 

اذا أعجبك المقال الرجاء مشاركته على الفيس بوك فقط بالضغط على الزر مشاركة f .

اشترك بالقائمة البريدية ليصلك كل جديد.

المهندس سعيد سليمان