منذ ان بدأت في دراسة تخصص الهندسة الصوتية وهذا السؤال يتردد كثيرا في كل المواقع, وهناك نقاشات كثيرة حوله, البعض يقول ان استطاعة السماعة Loudspeaker يجب ان تكون أعلى من استطاعة المكبر الصوتي (امبليفاير) Amplifier من أجل ان تتحمل السماعة الاستطاعة الزائدة التي يعطيها المكبر الصوتي والا اذا المكبر الصوتي قام بتحميل السماعة فوق استطاعتها فسوف تحترق. والبعض الاخر يقول لا السماعة تأخذ الاستطاعة التي هي مصممة عليها و لا تتأثر اذا تم تغذيتها باستطاعة أكبر.
وللأسف سوف تجد الكثير من المراجع و الكتب والمواقع التي تتبنى احدى النظريتين مما يوقع الغير خبير في حيرة من أمره, ولكن أيهما الاصح؟
قبل ان تتابع القراءة, ما هو برأيك هو الاصح, استطاعة المكبر يجب ان تكون أكبر من استطاعة السماعة أم العكس؟
هذه المقالة هي للإجابة ليس فقط على السؤال ولكن أيضًا للإجابة على جميع الأسئلة الأخرى المتعلقة بالمطابقة بين استطاعة المكبر الصوتي و السماعة. حتى إذا لم يكن لديك أي معرفة ذات صلة بمعدات الصوت ، فلا داعي للقلق. بعد قراءة دليلنا المختصر ، ستعرف بالضبط ما الذي تبحث عنه.
نعود الى السؤال الأصلي,
هل يجب أن تكون استطاعة مكبر الصوت أعلى من استطاعة السماعة ؟
الجواب هو باختصار نعم, بل ان استطاعة المكبر الصوتي يجب ان تكون أعلى بمرة ونصف على الاقل الى مرتين من استطاعة السماعة.
لكن ألن تحترق السماعة؟
أولا يجب ان نفهم مواصفات السماعات ومواصفات المكبر, وأهمها هي الاستطاعة او القدرة او الطاقة Power والتي تعلم أنها تقاس ب الواط او وات Watt هذا الاستطاعة هي التي تكون موجودة على مخرج المكبر الصوتي Amplifier, او على مدخل السماعة Speaker.
الاستطاعة من ناحية السماعة:
قبل ان نتابع اود لفت نظر القارئ الكريم, اني في موقع بيردان للهندسة الصوتية أتكلم عن الأجهزة الاحترافية وليس الاستهلاكية, لأن الاجهزة الاستهلاكية كثيرا ما تعتمد على خداع الزبون بإيهامه بمواصفات غير حقيقية, او مبالغ بها وخاصة من ناحية الاستطاعة والتي يتم فيها ذكر الاستطاعة PMPO لذا عندما تقرأ هذه الاستطاعة أعلم انها غير حقيقية.
استطاعة السماعة تشير الى كمية الاستطاعة التي يمكن للسماعة ان تتحملها دون أن تخرب, وقد تجد في مواصفات السماعة عدة قيم والقيمة التي تهمنا هي قيمة الاستطاعة الفعالة RMS والتي تدل على قيمة الاستطاعة التي يمكن للسماعة ان تتحملها خلال مدة معينة من الزمن (أكثر من ساعتين مثلا), قد تجد مجموعة من مفاهيم الاستطاعة والتي تكون قيمها أكبر من القيمة الفعالة مثل استطاعة الذروة Peak Power , والتي تسمى احيانا Dynamic power .
بعض مصنعي السماعات تعطيك في مواصفات السماعة قيمة استطاعة المكبر الصوتي الذي ينصح به,
ولكن أغلب هذه السماعات تكون ذات استطاعة عالية تحتاج الى مكبر خاص بها , لكن هذه ليست الحالة العامة لأننا ممكن ان نقوم بتوصيل عدة سماعات على نفس الخط, كما يتم الامر في المساجد.
عند التحدث عن استطاعة المكبر الصوتي, فإننا نتحدث عن الاستطاعة الصوتية التي يمكن ان يوفرها هذا المكبر على مخرجه عند حمل معين, هذا الحمل هو السماعة طبعا (او السماعات) و تختلف قيمة هذه الاستطاعة حسب ممانعة الحمل, بعض مكبرات الصوت تعمل على حمل 8 اوم و بعضها على 4 اوم او حتى 2 اوم. وتجد في مواصفات المكبر الصوتي كمية الاستطاعة التي يؤمنها هذا المكبر الصوتي حسب الحمل, لذا ممكن ان تجد عدة قيم للاستطاعة, ولكن أهم ما في الامر هو عدم تحميل المكبر بحمل له ممانعة أقل مما هو مذكور في مواصفاته.
الممانعة
يتم التعبير عن الممانعة الاسمية للسماعة بقيمة ثابتة مثل 4 اوم او 8 اوم, رغم ان قيمة الممانعة للسماعة ليست قيمة ثابتة, لأنها تتغير حسب تردد الاشارة التي تعمل عليها الا ان هذه القيمة تمثل يمكن اعتبارها أدنى قيمة للمانعة السماعة, وهذه القيمة ضروري معرفتها حتى تتوافق مع ممانعة مخرج المكبر الصوتي, علما انه كلما قلت هذه القيمة كلما كان أصعب على المكبر الصوتي تشغيل السماعة, بمعنى ان المكبر الذي نصل عليه سماعة 4 اوم يجد صعوبة اكثر مما لو وصلنا عليه سماعة 8 أوم.
مثلا لاحظ مواصفات المكبر CDi 1000 من شركة كراون Crown
لاحظ كيف ان الاستطاعة التي يعطيها المكبر تزداد كلما قلت قيمة المقاومة,
حساسية السماعة Speaker sensitivity
وتسمى أحيانا فعالية السماعة Efficiency هذه القيمة التي تأتي في مواصفات السماعات تعطيك فكرة عن شدة الصوت الذي تعطيه السماعة لكل وات يطبق عليها, هذه القيمة تعطيك مدى فكرة عن مدى فعالية السماعة من اجل تحويل الطاقة الكهربائية الى طاقة صوتية.
وهي تقاس بقيمة شدة الضغط الصوتي الذي تعطيه السماعة على مسافة 1 من مركز السماعة عند تطبيق 1 وات عليها, كلما ارتفعت هذه القيمة كلما اعطتك صوت أعلى نسبة الى الاستطاعة التي يعطيها المكبر الصوتي, اي كلما ارتفعت هذه القيمة كلما احجتجت الو مكبر صوتي ذو استطاعة أقل, مثلا السماعة التي حساسيتها 92 dB @ 1m 1w تعطيك شدة صوت عالية جدا لمقدار واحد وات, والصوت الذي تعطيه هذه السماعة أكبر بأربع مرات من الصوت الذي تعطيه سماعة ذات حساسية 86 dB @ 1m, 1w .
التوافق بين السماعة والمكبر الصوتي
بعد ان أخذنا فكرة عن أهم المواصفات التي يجب ان ننظر اليها في السماعة والمكبر الصوتي حتى نوافق بينهما, لنأخذ الحالة التي فيها السماعة ذات استطاعة عالية وحساسية منخفضة نسبيا مثل ان تكون باستطاعة 300 وات وحساسية 82 dB @ 1w, 1 m اذا قمنا بتوصيل هذه السماعة على مكبر صوتي 50 وات, ما الذي سيحدث؟
عند عدم رفع الصوت من مفتاح الصوت للمكبر لدرجة كبيرة سوف تسمع صوت جيد والامور مستقرة, الان لو أردت رفع الصوت أكثر ووصلت الى الحد الاقصى للمكبر الصوتي, لن يستطيع المكبر الصوتي تحمل السماعة وسوف يصل الى أقصى طاقة له, عندها سوف تحدث عملية قص للإشارة وتسمى clipping , لأن المكبر الصوتي وصل الى اعلى حد على مخرجه, بينما الاشارة الداخلة اليه عالية , عملية القص هذه تؤدي الى نشوء اشارات حادة (توافقيات) قد تؤدي الى خلل او تخرب السماعة او الامبليفاير او المكبر الصوتي نفسه, لذلك تجد ان معظم مصنعي مكبرات الصوت يضعون لمبة حمراء تحذيرية على واجهة المكبر تضيئ عندما يصل المكبر الصوتي الى أقصى طاقة له اي Clipping , اصلا سوف تلاحظ ان الصوت أصبح متقطعا ومشوهاً, التشغيل اللحظي في مرحلة القص لا يؤثر بشكل عام على المكبر او السماعة ولكن اذا استمر لفترة سوف يؤدي الى تخرب المكبر او السماعة, مثل شخص يستطيع ان يرفع اثقال حتى 100 كيلوغرام, لكن لو حملته 120 كيلوغرام سوف ينهار مع الاحمال.
لذلك بشكل عام يستطيع المكبر الصوتي ذو الاستطاعة الصغيرة ان يشغل سماعة ذات استطاعة عالية مالم يتم دفع المكبر الى طاقته العظمى عندها سينهار.
لهذا يفضل استخدام مكبر باستطاعة عالية تتجاوز استطاعة السماعة حتى يعمل (بالراحة) ولن يكون هناك داع لأن تدفعه الى أقصى طاقة من أجل الحصول على صوت أعلى. لكن هذا لا يعني ان نقوم برفع الاشارة الصادرة من المكبر الى مستويات عالية قد لا تتحملها السماعة, اي ان لا ندفع السماعة للعمل للعمل بأقصى طاقتها لمدة طويلة لان هذا الامر يؤدي الى رفع الحرارة الداخلية في السماعة وممكن ان يحترق الملف الصوتي الموجود داخل السماعة, لهذا يجب ان يتم التعامل مع مفتاح الصوت في الامبليفاير بعناية وعقلانية.