تحويل الصوت الى تيار كهربائي - الالكترونيات .. الفيزياء

تقليص
X
 
  • تصفية - فلترة
  • الوقت
  • عرض
إلغاء تحديد الكل
مشاركات جديدة

  • تحويل الصوت الى تيار كهربائي - الالكترونيات .. الفيزياء

    تحويل الصوت الى تيار كهربائي - الالكترونيات .. الفيزياء

    الالكترونيات

    تحويل الصوت الى تيار كهربائي

    تساهم الموجات الكهرمغنطيسية في نقل الصوت عبر الفضاء بالرغم من أنها ذات طبيعة مختلفة عن طبيعته ولتحقيق هذا الغرض يكفي بالدرجة الاولى تحويل الصوت الى تيار كهربائي متذبذب داخل ميكروفون في داخله غشاء معدني رقيق يسمى الطبلة ويكون مصنوعا بطريقة تجعله يرتج من تأثير اصطدامه بالموجات الصوتية ويتردد بتردد مساو لترددها . يلي هذا الغشاء مغنطيس كهربائي يتولد في ملفه تيار محرض تكون ذبذباته مطابقة لذبذبات الغشاء وموجات الصوت نفسها على قدم المساواة . بعد ذلك ، يرسل هذا التيار ، عبر أسلاك كهربائية الى المكان الذي نريده ، ثم يستخرج عنه الصوت بعملية مماثلة للاولى ولكنها معكوسة . والجدير بالذكر أن الهاتف مبني على هذا المبدأ بالرغم من اختلاف انواع الميكروفونات المستعملة .

    ولاستخدام الهاتف على هذا النحو حدود لا يمكننا تخطيها . فالحصول على أصوات عالية يتطلب استعمال مكبرات ومضخمات للصوت . وتتكون المضخمات ، بشكل أساسي ، من الصمامات والترانزستورات التي تشكل العناصر الرئيسية فيها . والصمام ، كما بدل اسمه ، لا يسمح بمرور التيار الا باتجاه واحد فقط ، وأبسط أنواعه المستعملة في مجال التضخيم هو الصمام الثلاثي ويتألف من انبوب زجاجي ، مفرغ من الهواء ، يحتوي على ثلاثة مساري كهربائية المصعد أو القطب الموجب ، والمهبط أو القطب السالب ، وبينهما شبكة التحكم التي تمر الالكترونات من خلالها .

    يسخن المهبط عادة بواسطة عنصر تسخين خاص منفصل عن الصمام . واذا وصلنا قطبي النضيدة الموجب والسالب الى مصعد الصمام ومهبطه ، نجد أن الالكترونات تفلت من المهبط الحار ويقوم المصعد بجذبها ، فيتولد في الصمام من جراء ذلك تيار كهربائي يسير باتجاه واحد فقط . واذا عكسنا ذلك ووصلنا قطبي البطارية الموجب والسالب الى مهبط الصمام ومصعده على التوالي ، نجد أن التيار قد أصبح معدوما .

    تمر الالكترونات ، في طريقها الى المصعد ، خلال شبكة التحكم . ولذلك فان أي تغير في فلطية هذه الاخيرة كفيل بتغيير عددها المتدفق داخل الصمام وكلما كانت فلطيتها موجبة بالنسبة الى المهبط ، كان التيار الكهربائي المتدفق اكبر . مقابل ذلك ، تنعكس قيمة التيار كلما كانت فلطيتها اكثر سلبية من فلطية المهبط . واذا تمت تغذية الشبكة بتيار متناوب ضعيف ، فاننا نحصل بين المصعد والمهبط على تيار متناوب أيضا ، ولكنه اكبر بكثير من التيار الاول . ذلك ان القدرة الخارجة من دارة المصعد لا ترتبط بالقدرة الداخلية في دارة الشبكة . ولهذا السبب ، ومن أجل الحصول على اكبر تضخّيم ممكن ، لا بد لنا ، عند اختيار الصمام ، من انتقاء التصميم الملائم له ، والاستقطاب المناسب للشبكة فيه ( أي فلطية حالة الاستقرار فيها ) .

    والموسيقى ليست سوى موجات صوتية منتظمة يحولها الميكروفون ، داخل الاستديو ، الى تيار كهربائي متناوب له نفس القدر من الترددات . ثم يضخم مخرج الميكروفون ويطبق على ابرة التسجيل التي تكون عرضة للارتجاج ، داخل ثلم طويل ، حلزوني الشكل ، محفور على اسطوانة من الشمع تسمى الاسطوانة الام . ينتج عن ذلك مجموعة من النتوءات والانخفاضات ترسم على جدران الثلم وتكون مطابقة لموجات الصوت التي خلفتها .. بعد ذلك ، يتم طلاء الاسطوانة الام كهربائيا ، وتؤخذ عنها صور تستخدم لطبع الاف النسخ على اسطوانات لدنة ( مصنوعة من مادة الفينيل ) تسمى الاسطوانات الفونوغرافية .

    ويخضع استخراج الصوت من الاسطوانة للعملية ذاتها ولكن على نحو معكوس وتستخدم لهذا الغرض ابرة مرصعة تثبت على لاقط للصوت ثم تترك لتحذو حذو الثلم المحفور على الاسطوانة . فترتج من جراء مرورها عبر القنوات والانخفاضات فيه بنفس الطريقة التي ارتجت بها الاولى التي استعملت لحفر الثلم نفسه . ثم يقوم اللاقط بتحويل الارتجاجات الى تيار كهربائي متردد وبما أن اللاقط النموذجي الخفيف الوزن لا يستطيع اعطاء اكثر من مئة ملليواط فلا بد من استخدام مضخم للترددات السمعية الهدف منه تشغيل مكبر الصوت . ونشاهد في الصورة مضخما استخدم فيه صمامان الكترونيان على التوالي وهو يحتوي على مكثفان سر . وس وظيفتهما س ۲ الاساسية تسهيل مرور التيار المتناوب وعزل باقي أجزاء المضخم عن باقي التيارات المستمرة في باقي اجزاء الدارة ويحتوي ايضا على مقاومة حمل المصعد التي يتدفق عبرها التيار وهناك أيضا محول ربط بين الجهاز ومكبر الصوت . بالاضافة الى ذلك ، يوضح الرسم كيفية عمل مكبر الصوت ذي الملف المتحرك : يوضع مخروط من الورق بطريقة تجعله يرتج من جراء التفاعل بين مجال المغنطيس الدائم وملف الحاكي المتصل بمخرج المضخم وكلما زاد حجم المخروط ، زادت كمية الهواء المتحرك فيه وارتفع بالتالي حجم الصوت المسموع .

    اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	CamScanner 22-11-2024 14.15_1.jpg 
مشاهدات:	1 
الحجم:	86.1 كيلوبايت 
الهوية:	246932 اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	CamScanner 22-11-2024 14.16_1.jpg 
مشاهدات:	1 
الحجم:	101.2 كيلوبايت 
الهوية:	246933 اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	CamScanner 22-11-2024 14.16 (1)_1.jpg 
مشاهدات:	1 
الحجم:	130.2 كيلوبايت 
الهوية:	246934 اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	CamScanner 22-11-2024 14.17_1.jpg 
مشاهدات:	1 
الحجم:	69.2 كيلوبايت 
الهوية:	246935 اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	CamScanner 22-11-2024 14.18_1.jpg 
مشاهدات:	1 
الحجم:	61.1 كيلوبايت 
الهوية:	246936

  • #2
    Converting sound into electric current - Electronics .. Physics

    Electronics

    Converting sound into electric current

    Electromagnetic waves contribute to the transmission of sound through space, although they are of a different nature from its nature. To achieve this purpose, it is sufficient first to convert the sound into an oscillating electric current inside a microphone inside which there is a thin metal membrane called the drum, which is made in a way that makes it vibrate from the impact of its collision with sound waves and resonate at a frequency equal to their frequency. This membrane is followed by an electromagnet, in whose coil an induced current is generated whose oscillations are identical to the oscillations of the membrane and the sound waves themselves on an equal footing. After that, this current is sent, via electrical wires to the place we want, and then the sound is extracted from it in a process similar to the first but reversed. It is worth noting that the phone is built on this principle, despite the different types of microphones used.

    There are limits to using the phone in this way that we cannot cross. Obtaining high sounds requires the use of amplifiers and sound amplifiers. Amplifiers are basically made up of valves and transistors which are the main elements in them. The valve, as its name has changed, allows the current to pass in only one direction, and the simplest type used in the field of amplification is the triode, which consists of a glass tube, evacuated of air, containing three electrical paths: the anode or positive pole, the cathode or negative pole, and between them the control grid through which the electrons pass. The cathode is usually heated by a special heating element separate from the valve. If we connect the positive and negative poles of the battery to the anode and cathode of the valve, we find that the electrons escape from the hot cathode and the anode attracts them, and as a result an electric current is generated in the valve that goes in only one direction. If we reverse this and connect the positive and negative poles of the battery to the cathode and anode of the valve respectively, we find that the current has become zero.

    The electrons pass through the control network on their way to the anode. Therefore, any change in the voltage of the latter is sufficient to change the number of electrons flowing inside the valve. The more positive its voltage is relative to the cathode, the greater the electric current flowing. In contrast, the value of the current is reversed the more negative its voltage is than the cathode voltage. If the network is fed with a weak alternating current, we also get an alternating current between the anode and the cathode, but it is much greater than the first current. This is because the power coming out of the anode circuit is not related to the internal power in the network circuit. For this reason, and in order to obtain the greatest possible amplification, when choosing the valve, we must choose the appropriate design for it, and the appropriate polarization of the network in it (i.e. the steady-state voltage in it). Music is nothing but regular sound waves that the microphone, inside the studio, converts into an alternating electric current with the same number of frequencies. The microphone output is then amplified and applied to the recording needle, which is subject to vibration, inside a long, spiral-shaped groove, engraved on a wax cylinder called the master cylinder. This results in a set of protrusions and depressions that are drawn on the walls of the groove and are identical to the sound waves that they left behind. The master cylinder is then electroplated, and images are taken of it that are used to print thousands of copies on plastic cylinders (made of vinyl) called phonographic records. The sound extraction from the cylinder is subject to the same process but in reverse. For this purpose, a studded needle is used that is fixed to a sound pickup and then left to follow the groove engraved on the cylinder. It vibrates as a result of its passage through the channels and depressions in it in the same way as the first one that was used to engrave the groove itself. The pickup then converts the vibrations into alternating electric current. Since a typical lightweight pickup cannot produce more than a hundred milliwatts, an audio frequency amplifier must be used to operate the loudspeaker. The picture shows an amplifier that uses two electronic valves in series and contains two capacitors. Their main function is to facilitate the passage of alternating current and isolate the rest of the amplifier parts from the rest of the direct currents in the rest of the circuit parts. It also contains the anode load resistance through which the current flows. There is also a transformer connecting the device and the loudspeaker. In addition, the drawing shows how a moving coil loudspeaker works: a paper cone is placed in a way that makes it vibrate as a result of the interaction between the permanent magnet field and the phono coil connected to the amplifier output. The larger the cone, the greater the amount of air moving in it and the higher the volume of the audible sound.

    تعليق

    يعمل...
    X