فحص الترانزيستور NPN
نفس الخطوات السابقة مع تغيير الأطراف
1- نضع طرف الساعة الموجب(الأحمر في الرقميات) على القاعدة والطرفالسالب على المجمع ونأخذ قراءة
2- نضع طرف الساعة الموجب (الأحمر في الرقميات) على القاعدة والطرف السالب على الباعث ونأخذ قراءة يجب هنا أن تتساوى القرائتين الأولى والثانية أو أن يكون الفرق البسيط الذي سبق الإشارة إليه وعليه يكون الترانزيستور سليم
3- نعيد القياس (1) مع قلب أطراف الساعة الأسود مكان الأحمر يجب أن لا يوجد قياس
4- نعيد القياس (2) مع قلب أطراف الساعة الأسود مكان الأحمر يجب أن لا يوجد قياس
5- نضع الأحمرعلى المجمع والأسود على الباعث يجب أن لا يوجد قياس
6- نضع الأحمر على الباعث والأسود على المجمع يجب أن لا يوجد قياس
لاحظ تكرار الخطوات الأربعة الأخيرة كما هي

ملاحظة:
لاحظ أنك تقرأ قطبية ساعة الفحص على قطبية الترانزيستور
فإذا كان الأحمر Positive على المجمع والأسود Negative على القاعدة والأحمر Positive على الباعث وكان هنالك قياس تكون الترانزيستور PNP والعكس صحيح

بعض معاني أرقام الترانزيستور

اسم التمرين:


حساب معامل تكبير الترانزيستور
الأدوات والمعدات المستخدمة:


دائرة التغذية السابقة
راسم الإشارة
ساعة الفحص
صندوق العدة
ترانزيستور Q1 BC547
ثنائي D3 1N4148
مقاومة R1 100KΩ
مقاومة R2 3.3KΩ


احتياجات الأمن والسلامة:

تأكد من عدم وجود خدوش في الكوابل الكهربية

الأهداف السلوكية:
أن تشاهد التكبير على الراسم
أن تحدد نسبة التكبير
أن تحدد العلاقة بين إشارة الدخل وإشارة الخرج للترانزيستور
أن تحدد على الطبيعة موقع القاعدة من الباعث والمجمع في الترانزيستور
أن تحدد وظيفة وخواص الترانزيستور

2- اقرأ رقم الترانزيستور وابحث عن مواصفاته وشكله كما فعلت في التمرين السابق
3- اجمع الدائرة كما بالرسم
4- - قم بقياس الجهود على أطراف الترانزيستور فور وصل الدائرة بالجهد الكهربي حتى تتأكد من عدم وجود قصر في الدائرة بشكل مبدئي وبعد ذلك قس وسجل الجهود حول أطراف الترانزيستور
5- استخدم راسم الإشارة لقياس كلا إشارتي القاعدة والمجمع وارسم الإشارات التي حصلت عليها بكل دقة ممكنة كما تعلمت سابقا
6- للحصول على معامل تكبير الترانزيستور: اقسم قيمة جهد الخرج )جهد الإشارة الموجودة على مجمع الترانزيستور)) والذي هو في الرسم 18 فولت من القمة للقمة على جهد الدخل(جهد الإشارة على القاعدة)والذي هو 1.2 فولت من القمة للقمة فتحصل على معامل تكبير هذا الترانزيستور والذي يساوي 15 مرة

ملاحظة:
وضعت قيم المقاومات هنا لكي تحصل على نتائج مهما كانت قيمة جهد التغذية المستخدم حيث من الممكن أن يزيد انحياز القاعدة كثيراً فتصبح الترانزيستورة في وضع تشبع Saturationولا نحصل على إشارة أو أن يكون جهد انحياز القاعدة أقل من المطلوب بكثير فنحصل على الوضع قطع cutoff وعليه يمكنك التغيير في قيم المقاومات للحصول على إشارة غير مشوهة وفي وضع تكبيرAmplifierفمثلاً لو كان المحول لديك 3 فولت ستحصل على نتائج وبدون تشويه ولكن التكبير أقل من ذلك أما لو كان المحول 6 فولت فستحصل على نتائج جيدة وهكذا

التقويم:

1 ما سبب تشوه إشارة الخرج أحياناً؟

2 للترانزيستور ثلاث حالات هي
1- التوصيل ON ..... 2- الفصل OFF ...... 3- التشغيل operation
……………. ما هو توقعك للجهد على مجمع الترانزيستور في الحالات الثلاث
……………. أعط للحالات الثلاث السابقة مسميات كما ورد بالنص سابقاً

3- ما هي الفروق بين إشارة الدخل والخرج من ناحية
الشكل ...... التكبير ..... القدرة ..... الاتجاه

مشككككككككككككككككككككككككككككور

الثنائي المثبت للجهد Zener Diode

كنا قد تحدثنا في السابق عن الوصلة الثنائية diode وعن خصائص الجهد العكسي بها
في هذه الصفحة
http://www.qariya.com/vb/showthread.php?p=230529#post230529

وهذا الموضوع
http://www.qariya.com/vb/showpost.php?p=230529&postcount=82
وهذه الصورة
وكنت قد استعرضت هذه الصورة

في تمرين تقويم نصف الموجة
وكان جهد الانحياز العكسي للثنائي المستخدم 1000 فولت
فلو كانت جميع خصائص الثنائي هي عدا جهد الانحياز العكسي والذي أفترضه 5 فولت فقط بدل الجهد السابق هنا سيتحول شكل الموجة المقومة عن طريق هذا الثنائي ذو جهد الإنحياز العكسي البسيط 5 ف للشكل التالي:

أي أن كل جهد يزيد عن جهد الانحياز العكسي سوف يمرره هذا الثنائي وتستغل هذه الظاهرة في تثبيت الجهود المختلفة عند قيم محددة مع ملاحظة أن الجهد الزائد والذي يمرره الثنائي هو عبارة عن تيار يمر عبره ويجب أن لا يزيد هذا التيار عن تصميم الثنائي الزينر
ويأخذ الزينر دايود نفس رمز الدايود العادي مع إضافة سن يرمز لعمله

منحنى خواص الثنائي المثبت للجهد Zener Diode

حيث يبدأ المنحنى من اليمين مع جهود تزيد عن جهد العتبة المعروف للثنائيات ويكون التيار المار عبر الثنائي عادي جداً ويستمر هبوط الجهد باتجاه اليسار حتى يكون الجهد أعلى من 0.65V في السليكون أو 0.3V في الجرمانيوم حسب الخامة

وعندما يبدء الجهد بالهبوط يقل التوصيل الأمامي للزينر وعند الصفر يتلاشى التيار ويستمر هذا التلاشي والجهد يسير بالاتجاه السالب حتى يصل الجهد العكسي إلى ما يقارب جهد الزينر فيبدأ سريان تيار رشح بالإتجاه العكسي حتى ما أن يصل الجهد لقيمة الزينر فيحدث انهيار ويمرر أعلى تيار ممكن بعد هذا الجهد

تركيب الزينر في الدائرة
يركب الزينر بالتوازي مع مصدر الجهد المراد تثبيت قيمته
تمييز الثنائي الزينر عن الثنائي العادي
يميز عادة الثنائي العادي على الشاسيه بالرمز D والثنائي الزينر بالرمز ZD
معظم الثنائيات التي تستخدم في الأجهزة وتشبه الزينردايود تحمل الرقم NO=1N4148
فإذا لم يكتب على الشاسيه ما يميزهما وبالفعل معظم الأجهزة تستخدم الرمز D للعادي وللزينر وبما أنه لا توجد فروق في فحص كلا الثنائيين لنتمكن من تحديد أيهما عادي وأيهما زينر فنحن مجبرين على فتح كتاب المواصفات لكي نحدد ماهية الثنائي الموجود كما فعلنا سابقاً.
ويجب التعامل مع قيمة الزينردايود بمنتهى الدقة والحذر وتشغيل الحس الفني لأن أي خطأ في تحديد القيمة يمكن أن يؤدي إلى تلف في الجهاز يؤدي لضياع الجهد والمال
في بعض الأحيان نجد أن الزينر يأخذ أرقاماً خاصة توضح قيمته على النحو التالي:



وهنالك بعض الزينرات تبدأ رالرقم BZV ???? وأنت ملزم بالبحث عنها في كتاب المواصفات
وأيضاً أكثر الزينرات ربكة للفني هي التي تبدأ بالرقم 1N ولكن بالبحث عنها في كتب المعادلات تنتهي المشكلة وهذا مثال:
1N4746= 18 Volt 1 watt zener diode
غالباً ما يكتب رقم الزينر في عدة أسطر ولا مشكلة عندما يكون الرقم مفهوماً حيث نقرأه من أعلى إلى أسفل
ولاحظ بعض الأرقام مثل (HZ6C2) حيث تكتب 6 في الأعلى يليها في السطر الثاني C و2 في السطر الثالث وهذه القيمة تعني ZD6.2V وغالباً لا تظهر الأحرف HZ ولكن عند البحث عن مواصفاته يجب كتابتها
هل هنالك أكواد لونية للزينردايود؟
الإجابة: لا.... لا يوجد
ولكن في بعض الأحيان يمكن أن تدل الألوان على قيمته

راجع هذه الصفحة:
http://www.qariya.com/electronics/zener.htm

ولكن لا يمكن أخذ ذلك كمرجع نتحدث عنه للأسباب التالية:
1- جميع القطع الفعالة المعروفة ترقم برموز لها دلالات معروفة
2- جميع القطع ذات الرموز اللونية هي من القطع الغير فعالة
3- هنالك من القيم المطلوبة للزينر ما لا يمكن لجسمه أن يتسعها
تتراوح قيم الزينرات من 2.4V وحتى 200V.
بقي أن أذكر أنه وتبعاً لخواص أشباه الموصلات وبالنظر والتدقيق في منحنى خواص الزينردايود فإن هنالك تغير يحدث في قيمة الجهد على طرف الزينر تعادل نحو نصف فولت أعلى من جهده ونصف فولت أخرى أدنى من قيمته حسب مرور التيار به لذا من المستحسن تغيير الزينر بنفس القدرة الأصلية

اسم التمرين:
استخدام الزينر في تنظيم الجهد

الأدوات والمعدات المستخدمة:

ترانزيستور BD139
مقاومة 1KΩ
مقاومة R=56Ω 2w.
ثنائي 1n4148
ثنائي 1n4007
وحدة التغذية السابقة
مصباحين W=1/V=6
لوحة فيبر صغيرة
مكثف C3=470F وهو غير ضروري إذا كان المطلوب إضاءة المصباح فقط
زينردايود ZD6.8V ويحمل الرقم BZX85C6V8 أو أي بديل

احتياجات الأمن والسلامة:
قياس جهد الدائرة بدقة
الإختيار السليم للمقاومة وعند الشكك البدء بمقاومة أكبر من المتوقعة

الأهداف السلوكية:
التحقق من بعض الرموز
التمييز بين مفهوم مقاومة ومفهوم ممانعة

الخطوات الأدائية:

1- ارسم المخطط (1) و (2) في دفترك العملي
2- جهز جميع القطع اللازمة للتمرين

3- قم بقياس جهد التغذية وسجله على الرسم (1) طبعاً لو وصل المصباح مباشرة سوف يحترق
4- بمعلومية جهد وقدرة المصباح أوجد قيمة ممانعته من خلال المعادلات التالية:
5- القدرة = الجهد x التيار 1=6xI إذاً تيار المصباح = 0.166A وهو تحديداً سدس امبير
6- المقاومة = الجهد\ التيار R=6X6 وتساوي 36Ω وهذه تسمى ممانعة المصباح حال مرور التيار به
7- قم بقياس مقاومة المصباح الأومية ستجدها أقل من ذلك بكثير وهي مقاومة المصباح بدون سخونة فتيله أي بدون مرور تيار به
8- وبمعلومية جهد التغذية المقاس وليكن V=15V والتيار الأقصى للمصباح I=0.166A يمكن حساب المقاومة وهي تساوي R=90Ω
9- نطرح من 90Ω ممانعة المصباح 36Ω فتكون المقاومة R2=54Ω
10- المقاومة 54 Ω غير موجودة فنستخدم المقاومة R=56Ω ولمعرفة قدرتها نحسب
11- من القانون ( كل مقاومة في سلسلة تحجز على طرفيها جهداً يتناسب مع قيمتها) والجهد الكلي هو 15 فولت حجزت من المقاومة 36 أوم 6 فولت إذاً يبقى للمقاومة 54Ω ... 9 فولت
12- إذاً القدرة = 9 X 0.166= 1.5W تقريباً
13- وعند تطبيق هذه المقاومة في الدائرة سنكون مجبرين على استخدام مقاومة أعلى قيمة وقدرة وهي بطبيعة الحال سوف تستهلك طاقة على شكل اشعاع حراري لا فائدة منه سوى تبديد طاقة بالإضافة إلى تغير قيمة الجهد حسب قيمة الحمل
14- ركب المصباح الثاني على التوازي مع المصباح الموجود وستلاحظ إنخفاض الجهد وضعف في الإضاءة لكل منهما لذا نلجأ لاستخدام منظمات الجهد المختلفة
15- طبق الرسم الثاني ولاحظ أنك عرفت خواص الترانزيستور BD139 في تمرين سابق
16- ركب المصباح الثاني ولاحظ عدم تأثر جهد الخرج أو إضاءة المصباحين تقريباً

ملاحظة:
إذا لم تجد مصابيح مناسبة استخدم بدلاً منها المقاومة التي حسبناها أي R=36Ω
ارفع الحمل في كلا الحالتين ولاحظ الفروق

التقويم:

لماذا استخدمنا زينر أعلى من قيمة جهد الخرج المطلوب
ماذا يمكن أن نفعل لو وجدنا أعلى زينر هو ZD6.2V فقط ونحن نحتاج ZD6.8
وماذا لو وجدنا فقط الزينر ZD7.4V
شاهد الرسومات التالية لتساعدك على الإجابة

رقم الثنائي في الرسم الأخير 1n4007

الخلاصة:

العلاقة بين تيار الدخل والخرج للترانزيستور ثنائي القطبية BJT

المنشغل في التطبيقات العملية لا يحب الدخول كثيراً في التفاصيل والحسابات النظرية لبعض خواص القطع الإلكترونية وقد حاولت بقدر المستطاع الهروب من المعدلات الرياضية
ولكن عند الحديث عن الترانزيستور وتكبيره فأجد أنه لزاماً التنويه لبعض الأمور الحسابية لفهم أكبر لطبيعة عمل هذا العنصر الهام وسبب وجود أنواع أخرى من الترانزيستور مثل FET
وهذا تفسير لبعض المصطلحات والرموز
IC تعني تيار المجمع IC Collector Current
IE تعني تيار الباعث Emitter Current IE
IB تعني تيار القاعدة Base Current IB
Aiكسب التيار وهو يساوي تيار الخرج مقسوماً على تيار الدخل
Avكسب الجهد وهو يساوي جهد الخرج مقسوماً على جهد الدخل
Apكسب القدرة وهو يساوي مضروب كسب جهد في كسب التيار
مقاومة الدخل (على مدخل التكبير) وهي نتيجة قسمة جهد الدخل على تيار الدخل
مقاومة الخرج (على خرج التكبير) وهي قسمة جهد الخرج والدائرة مفتوحة (OFF) على تيار الخرج والدائرة مقصورة (ON).
إزاحة الطور (وجه الإشارة) وهي زاوية الطور (الوجه) بين إشارة موجة الدخل وإشارة موجة الخرج وتقاس بالدرجات
دائرة الباعث المشترك: وتمتاز بتكبير جهد وتيار وقدرة إشارة الدخل وهي الأكثر شيوعاً في المكبرات وتمتاز بقلب إشارة الخرج بفرق وجه 180 درجة (إشارة الخرج مكبرة ومقلوبة)
دائرة القاعدة المشتركة: وهي تكبر الجهد ولا تكبر التيار وتستخدم لتكبير جهد الإشارات العالية جداً في مداخل المكبرات الراديوية وفي دوائر تنظيم الجهد وتكون إشارة الخرج بنفس وجه إشارة الدخل
دائرة المجمع المشترك: وتمتاز بممانعة دخل مرتفعة و ممانعة خرج منخفضة وتستخدم للربط بين الدوائر المختلفة وتكون إشارة الخرج بنفس وجه إشارة الدخل
طرق توصيل الترانزيستور
معامل كسب التيار للترانزيستور BJT.

في دائرة القاعدة المشتركة
عندما يوصل الترانزيستور بطريقة القاعدة المشتركة يكون طرف الباعث هو مدخل الإشارة والمجمع هو المخرج وتكون القاعدة مشتركة بينهما
ففي هذه الحالة يكون معامل كسب التيار هو النسبة بين تيار الباعث إلى تيار المجمع وهو سيكون أقل من الواحد الصحيح بسبب أن تيار الباعث أعلى من تيار المجمع أي يكون بحدود 0.95…..0.995 . ويرمز له بالرمز 


في دائرة الباعث المشترك
حيث يطبق تيار الدخل على القاعدة وتيار الخرج على المجمع ويكون الباعث هو الطرف المشترك بين الدخل والخرج وطبيعي أن يكون معامل الكسب هو النسبة بين التيارين أي تيار الخرج مقسوماً على تيار الدخل.
ولكن يختلف في الترانزيستور معمل كسب التيار باختلاف الوظيفة على اعتبار أنه يقوم بعملين إما الفتح والإغلاق OFF/ON أو يقوم بالتكبير Amplifier كما ذكر سابقاً
أولاً: معمل كسب التيار للجهود DC ويرمز له بالرمز HFE
وهو كما ذكر في صدر الحديث أي مقسوم تيار المجمع على تيار القاعدة HFE=IC/IB
ثانياً: معامل كسب التيار في حال تكبير الإشارات الصغيرة المتغيرة (المتناوبة) ويرمز له بالرمز Hfe
وهو النسبة بين التغيرات التي تحدث في تيار المجمع IC∆ إلى التغيرات التي تحدث في تيار القاعدة IB∆ .


مناطق تشغيل الترانزيستور
يعمل الترانزيستور في ثلاث مناطق وهي
1- المنطقة الفعالة (التكبير) Active Region
2- منطقة القطع Cut- Off Region
3- منطقة التشبع Saturation Region
والمنحنى التالي يوضح هذه المناطق

اسم التمرين:
بناء وحدة تغذية 12 فولت منظمة

الأدوات والمعدات المستخدمة:
وحدة التغذية في التمرين السابق
منظم الجهد LM7812
ثنائي ضوئي أحمر
مقاومة كربونية 1KΩ
مكثف 100F
قطعة ألمنيوم تستخدم كمشتت حراري
براغي وصواميل مناسبة لثقب المنظم

احتياجات الأمن والسلامة:
عدم ثني أطراف المنظم
تأكد دائماً بأن المنظم من العائلة 78xx يختلف عن الأرقام الأخرى في تنظيم ترتيب الأطراف

الأهداف السلوكية:
استخدام كتاب المواصفات والمعادلات للحصول على الشكل الفيزيائي للمنظم
التحقق من معنى رقم المنظمات الشهيرة
تمييز رقم الجهد الموجب والسالب
تمييز رقم دلالة الجهد
تحديد طرف الدخل والأرضي والخرج



الخطوات الأدائية:
1- نظف ورتب طاولة العمل وراجع العدد الموجودة معك حسب الكشف
2- ارسم المخطط 1 و 2 في دفترك العملي



3- قم بفك القطع الموجودة في المربع المنقط ومن خلال الرسم ستجد أن للمنظم الترانزيستوري السابق ثلاثة أطراف وهي كما يلي:
الطرف الموجود على أقصى اليسار وهو طرف الباعث وسنسميه (دخل)
الطرف الموجود على أقصى اليمين وهو طرف المجمع وسنسميه (الخرج)
الطرف الأوسط عند أنود الزينر – يتصل بقاعدة الترانزيستور- وسنسميه (الأرضي)
4- تحقق من رقم المنظم الذي معك وابحث عنه في كتاب المواصفات – يجب أن تجده مرتباً كما بالشكل السابق –
5- ركب هذا المنظم في المكان المحدد مع مراعاة أن يكون الجسم المعدني له في اتجاه خارج اللوحة وركب المشتت الحراري
6- ثبت المنظم مع المشتت بواسطة برغي سن ناعم مع صامولة بحيث تجلس قطعة الألمنيوم على البوردة مباشرة ويفضل لصقها أو تثبيتها ببراغي لضمان عدم تكسر أطراف المنظم مع الحركة والاستخدام



7- قم بقياس الجهود حول المنظم وسجلها على الرسم


ملاحظة:
بعض الملاحظات حول منظمات الجهد
1- بالرغم من أنا استبدلنا المقاومة والزينر والترانزيستور بمنظم جهد إلا أن منظمات الجهد أكثر جودة وأمانة في العمل لاحتوائها على العديد من الدوائر الأخرى والتي من شأنها تحسين ظروف العمل فهي لن تستهلك المزيد من الطاقة عند عدم وجود حمل بالإضافة لأنها في رزمة واحدة ناهيك عن وجود بعض الحماية بها ضد ارتفاع درجة الحرارة أو زيادة الحمل عليها
2- جميع المنظمات التي تبدأ بالرقم 78 هي موجبة والتي تبدأ بالرقم 79 هي سالبة وترتيب الأطراف يختلف من الموجبة والسالبة (انظر الشكل) وتكون قدراتها W=20w1A
3- يجب الانتباه لوجود حرف زائد بين أرقام منظم الجهد لأن المنظمات التي تحتوي الحرف M أقل قدرة من التي لا تحمل الرقم (نصف القدرة 10W) 0.5A ولحرف L ذو قدرة W=1W والتيار I=0.1A .
4-

كيف تعمل سماعات الصوت
الكاتب د.حازم سكيك
الصفحة :
http://www.hazemsakeek.com/magazine/index.php?option=com_content&task=view&id=174&Item id=90

تعتبر سماعات الصوت من الأجهزة التي لا يمكن الاستغناء عنها فهي موجودة في أي نظام صوتي مثل التلفزيون والمسجل والكمبيوتر والتلفون وجرس الباب وجرس المنبه وغيره، كما وتعتمد نقاوة الصوت ووضوحه على نوع السماعات المستخدمة، فلو توفر لديك تسجيل صوتي على درجة عالية من الجودة وقمت بتشغيل التسجيل الصوتي على جهاز متصل بسماعات منخفضة الجودة لحصلت على نتيجة سيئة لا تعكس جودة الصوت المسجل. والسماعات تقوم بتحويل الإشارة الالكترونية المخزنة على أشرطة التسجيل أو أقراص CD أو أقراص DVD إلى صوت نسمعه.
في هذه المقالة سوف نوضح كيف تقوم السماعات بإصدار الصوت وسوف نشرح تركيبها ومكوناتها وأنواعها المختلفة.
أساسيات
لكي نفهم كيف تعمل السماعة يجب أن نفهم كيف يعمل الصوت، ففي أذن كل واحد فينا غشاء رقيق يسمى طبلة الإذن. عندما تهتز طبلة الأذن نتيجة لاضطراب في ضغط الهواء وتخلخله فإن الدماغ يقوم بترجمة هذه الاهتزازات إلى صوت. فعندما يصدر أي جسم صوت فإن جزيئات الهواء تتضاغط وتتخلخل وتنتشر في الوسط المحيط (الهواء) وتقوم بالتأثير على طبلة الأذن لنسمع الصوت. وتعتبر حركة جزيئات الهواء هي الإشارة الصوتية التي تحمل الصوت وحركة غشاء الطبلة يعمل على ترجمة هذه الإشارة لنسمع الصوت.
ولتوضيح الفكرة نفترض جرساً كما في الشكل أدناه يتحرك بصورة منتظمة مما يسبب في اهتزاز جداره المعدني فتنتقل الاهتزازات إلى الهواء المجاور له وتنتشر في صورة اضطرابات (تضاغط وتخلخل) في الهواء وعندما تصطدم بأذن الإنسان فإنها تتحول إلى الصوت الذي نسمعه للجرس

تمييز الصوت
من المعلوم أننا نسمع أصواتاً مختلفة من مصادر متعددة ويعود هذا إلى التغير في:
تردد موجة الصوت:فالتردد العالي للصوت يعني أن تضاغط وتخلخل الهواء يحدث بمعدل كبير. ونقول أن الصوت ذو نغمة عالية.
مستوى ضغط الهواء:وهي ما يعرف باتساع الموجة فكلما كان اتساع الموجة كبيرا ً كان الصوت مرتفعاً وهذا يحدث إزاحة اكبر لطبلة الأذن.
يعمل الميكرفون عمل الأذن حيث يتكون الميكروفون من غشاء يهتز بواسطة الصوت الصادر أمامه ويتم تحويلها إلى إشارة كهربية متغيرة ومن ثم يتم تسجيلها إما على شريط تسجيل أو على قرص CD. وعندما نقوم بتشغيل الشريط أو قرص CD فإن جهاز الاستيريو يقوم بقراءة الإشارة الكهربية ويكبرها بواسطة المكبر amplifier ويرسلها إلى السماعات المتصلة به لنسمع الصوت الذي تم تسجيله. والآن سوف نقوم بشرح كيف تصدر السماعات الصوت المماثل للصوت الأصلي الذي سجل بواسطة الميكرفون.
إنتاج الصوت
تعتبر السماعة المرحلة الأخيرة في ترجمة الإشارات الصوتية وإصدار الصوت وهي تقابل الميكرفون في مرحلة تسجيل الصوت، حيث تقوم السماعة بتحويل الإشارات الكهربية إلى حركة ميكانيكية تصدر الصوت المسموع.

غشاء السماعة diaphragm
تصدر السماعة الصوت من خلال تذبذب غشاء diaphragm ذو الشكل المخروطي والمكون من الورق أو البلاستيك أو في بعض الأحيان من المعدن، ويتم تثبيت الجزء العلوي للمخروط بمادة مرنة تسمى suspension تسمح للمخروط بالحركة والاهتزاز داخل تجويف معدني يسمى basket، ويثبت في نهاية المخروط ملف الصوت voicecoil والذي يكون مثبت في التجويف المعدني بواسطة مادة مرنة تسمى spider تعمل على تثبيت ملف الصوت في مكانه بينما تسمح له بالحركة للأمام والخلف فقط.

الملف الصوتي VoiceCoil
يتكون الملف الصوتي سلك يتم لفه على قطعة من الحديد، وعندما يمر تيار كهربي في يتولد مجال كهربي يعمل على تحويل القطعة الحديدية إلى مغناطيس وهذا يسمى المغناطيس الكهربي electromagnet.
وكأي مغناطيس عادي فإن المغناطيس الكهربي له قطبين شمالي وجنوبي ولكن الأمر هنا مختلف حيث انه إذا كان التيار الكهربي المار في الملف هو تيار متردد فإن قطبي المغناطيس سوف يتغيران باستمرار حسب اتجاه مرور التيار الكهربي في الملف. ولهذا فإن عكس اتجاه التيار الكهربي في الملف يؤدي إلى عكس قطبي المغناطيس.
وهذا ما تقوم به الإشارة الكهربية الصوتية الصادرة عن المكبر amplifier حيث تعمل على تمرير تيار كهربي متردد في الملف، وعند قيامك بالنظر إلى أي سماعة سوف تجد نقطتي توصيل التيار الكهربي للملف.




المغناطيس Magnets
والسؤال الآن ما الدور الذي يقوم به المغناطيس الدائم المثبت في السماعة؟ نعلم أن في أسفل كل سماعة يوجد مغناطيس قوي يصدر هذا المغناطيس مجالاً مغناطيسياً دائماً ويكون الملف الصوتي موجوداً باستمرار داخل هذا المجال المغناطيسي وعندما تمر الإشارة الكهربية الصوتي في الملف الصوتي يتحول إلى مغناطيسي كهربي وحسب قطبية المغناطيس الكهربي فإن المغناطيس الدائم يتجاذب أو يتنافر مع الملف الصوتي وحيث أن التيار الكهربي الصوتي المار في الملف الصوتي هو تيار متردد فإن قطبية المغناطيس الكهربي تتغير بنفس الطريقة ولذلك يتحرك الملف الصوتي تحت تأثير قوة التجاذب أو التنافر مع المغناطيس الدائم.
حركة الملف الصوتي سوف تعمل على تحريك المخروط المثبت في الملف وفي الجهة الثانية مثبت بواسطة غشاء مرن في جسم السماعة، وحركة المخروط تحدث تضاغطات وتخلخلات في الهواء المحيط بها ينتقل في الوسط إلى الإذن فنسمع الصوت.
وحيث أن الإشارة الكهربائية الصوتية المارة في الملف الكهربي تحمل تردد وسعة تعكس الصوت الذي أحدثها فإن الصوت الناتج من السماعة له نفس التردد والسعة ولهذا يكون الصوت الصادر من السماعة مطابقاً للصوت الأصلي.
أنواع السماعات
توجد السماعات بأنواع وأشكال عديدة وأحجام مختلفة وهنا يجب أن نعلم أن حجم السماعة له علاقة بتردد الصوت الذي يصدره فالسماعة الكبيرة والتي تسمى woofers ويصل قطر السماعة إلى 25 سم وتكون مخصصة لإصدار الأصوات ذات الترددات المنخفضة مثل صوت الطبلة. والسماعات الصغيرة tweeters حيث يصل قطرها إلى 3 سم وهي مناسبة للأصوات ذات الترددات العالية مثل صوت الآلات الحادة كالجبار. وهناك السماعات متوسطة الحجم midrange والتي تستخدم للترددات المتوسطة






ولذلك نجد أن أحسن وسيلة للحصول على أفضل جودة صوت هو استخدام الأنواع الثلاثة من السماعات مع بعضها البعض للحصول على كل الترددات في النغمة الصوتية، لأنه لا يمكن للسماعة الكبيرة أن تصدر الترددات المرتفعة حيث يتطلب منها أن تتذبذب بسرعة كبيرة في حين أن السماعة الصغيرة غير قادرة على إصدار الترددات المنخفضة. ولذلك نجد في الأنظمة الصوتية المتقدمة يحتوي صندوق السماعة على سماعة كبيرة وأخرى صغيرة وفي بعض الأحيان السماعة الوسطية وذلك ليتم تغطية كل نطاق الترددات الصوتية.