محول صوتي

ما هو المحول؟

المحول هو جهاز كهربائي ثابت ينقل الطاقة بين دائرتين أو أكثر من خلال الحث الكهرومغناطيسي. يمكن للمحول تصعيد أو تنحي جهد الإشارة. لا يوجد اتصال مباشر بين المحولات الأولية والثانوية ، والطاقة الكهربائية المنقولة باستخدام الحث الكهرومغناطيسي. بسبب هذه الخاصية المعزولة بين الابتدائي والثانوي ، يوفر المحول عزلات كهربائية بين الابتدائي والثانوي ، مما يعني من المدخلات والمخرجات أو العكس. لقد قمنا بتغطية مقالة مفصلة عن المحولات.

محول الصوت

يستقبل المحول إشارة إدخال جيبية ويحولها إلى إشارة خرج. أثناء عملية التحويل هذه ، لا توجد روابط مادية بين هذين. يحدث هذا التحويل في الواقع بواسطة ملفين أو أكثر من لفائف الأسلاك النحاسية المعزولة (والتي يشار إليها باسم اللفات) ملفوفة حول قلب حديد مغناطيسي.

يستخدم محول الصوت خاصية العزل هذه ويخلق عزلًا بين مكبرات الصوت الناتجة أو دوائر الصوت باستخدام نظام مكبر الصوت الجانبي للمحول. في مثل هذه الحالة ، يتم تثبيت نسبة لفات الملف الأولي والثانوي على 1: 1. نتيجة لذلك ، لا يغير المحول الجهد أو المستوى الحالي. إنها تخلق فقط العزلة بين مضخمات الإدخال مع نظام مكبر الصوت الناتج.

بخلاف محول العزل ، يوجد محول صوت آخر أيضًا ، والذي سيغير مستوى جهد الخرج اعتمادًا على إشارة دخل التيار المتردد. مكبر الصوت عبارة عن حمولة ضخمة ويحتاج إلى توفير التيار والجهد المطلوبين عبره لإنتاج اهتزاز صوتي مناسب. و الصوت ومحول مع ميزة خطوة متابعة تكثيف الجهد أو على المستوى الحالي لقيادة الحمل عبرها. يحدث نفس الشيء لمحول Stepdown أيضًا. إنه يحول الجهد من أعلى إلى أقل مع زيادة خرج التيار.

يوفر محول الصوت أيضًا مواصفات مطابقة المعاوقة. عندما يكون خرج دائرة أو جهاز ما متصلاً مباشرةً بإدخال جهاز آخر ، فمن المهم جدًا أن تتم مطابقة معاوقة إخراج الجهاز ومقاومة إدخال الجهاز. يوفر محول مطابقة المعاوقة هذه الميزة ويحول إخراج مقاومة أعلى إلى مقاومة أقل لتشغيل مكبر صوت منخفض المقاومة أو التغذية إلى جهاز آخر منخفض المقاومة.

عمل محول الصوت وبنائه

على الرغم من أن محول الصوت لا يحتوي على اتصال مادي بين ملفه الأساسي والثانوي ، فإن المحول يوفر ميزة ثنائية الاتجاه بين هذين الملفين. يمكننا أيضًا استخدام نفس الجانب الأساسي مثل الثانوي والثانوي مثل الأساسي. في مثل هذه الحالة ، يوفر المحول فقد إشارة في اتجاه واحد وكسب إشارة في الاتجاه العكسي أو العكس.

يعمل محول الصوت بترددات تتراوح بين 20 هرتز و 20 كيلو هرتز. لذلك ، فإن تشغيل محول الصوت له نطاق تردد أوسع بكثير.

كما نوقش أعلاه ، يستخدم محول الصوت تقنية موازنة المقاومة. إنه مفيد جدًا لموازنة مكبرات الصوت والأحمال (مكبرات الصوت وغيرها) التي تستخدم موانع إدخال أو إخراج مختلفة لتطبيق نقل الطاقة الأقصى.

في الأيام الحديثة ، تتراوح ممانعات مكبرات الصوت من 4 إلى 16 أوم ، وعادةً ما يتوفر 4 أوم ، 8 أوم أو 16 أوم مكبرات صوت ، بينما تستخدم مكبرات الصوت الترانزستور أو الحالة الصلبة مقاومة خرج 200-300 أوم. إذا كان مكبر الصوت عبارة عن تصميم قديم ، مثل مكبر الصوت القديم أو الأنبوب ، فإن جهد الخرج يصل أحيانًا إلى 300 فولت بمقاومة 3 كيلو. نحتاج إلى محول مطابق للمقاومة والذي سيحول المعاوقة العالية إلى مقاومة منخفضة ويجب أن يحول الجهد والتيار إلى مستوى يقود مكبر الصوت مباشرة.

يمكن أن يحتوي المحول على ملفات متعددة في الجانب الأولي والثانوي. النسبة بين اللفات الأولية والثانوية ، عدد الملفات التي تدور في الجانب الأولي (Np) وعدد لفات الملف في الثانوية (Ns) تسمى نسبة المنعطفات. تحدد نسبة المنعطفات هذه أيضًا نسبة الجهد الأولي والثانوي حيث يتناسب الجهد بشكل مباشر مع المنعطفات الأولية والثانوية.

لذلك ، N _P / N _S = V _P / V _S.

نسبة مقاومة محول الصوت

المعاوقة هي أهم عامل في محولات مطابقة المعاوقة. بالنسبة لمحول مطابقة المعاوقة ، يمكن حساب نسبة الممانعة بين الابتدائي والثانوي باستخدام المنعطف الأولي والثانوي أو جهد الخرج الأولي والثانوي.

لحساب نسبة الممانعة ، نحتاج إلى تربيع نسبة دوران المحول أو نسبة جهد المحول.

في المعادلة أعلاه ، Z _P هي مقاومة أولية و Z _S هي مقاومة ثانوية. N _P / N _S هي نسبة الدوران للمحول و V _P / V _S هي نسبة الجهد للمحول. نسبة الممانعة هي مربع نسبة المنعطفات أو نسبة الجهد. لذلك ، يمكن لمحول بنسبة 4: 1 أو نسبة الجهد أن يوفر نسبة ممانعة 16: 1.

مثال

يمكننا حساب بعض القيم العملية اعتمادًا على الصيغ الواردة أعلاه.

لنفترض أنه يتم استخدام محول بنسبة 25: 1 لموازنة خرج مضخم الطاقة مع مكبر الصوت. يوفر مضخم الطاقة مقاومة خرج تبلغ 100 أوم ، فما هي مقاومة السماعة الاسمية اللازمة لنقل الطاقة القصوى؟

المحلول:

لذلك ، باستخدام محول نسبة الدوران 25: 1 عبر مضخم الطاقة 100 درجة ، يمكننا تشغيل مكبر صوت 4 درجات بصوت عالٍ مع أقصى نقل للطاقة.

أنواع محولات الصوت

كما تمت مناقشته في المقطع أعلاه ، يمكن استخدام محول الصوت في تطبيقات متعددة. ولكن بشكل عام ، تُستخدم ثلاثة أنواع من محولات الصوت بشكل أساسي للأغراض المتعلقة بالصوت.

1. محول مطابقة المعاوقة
2. تصعيد محول الصوت مع نطاق تردد واسع داخل التردد المسموع.
3. تنحى محول الصوت مع نطاق تردد واسع داخل التردد المسموع.

يتوفر أيضًا محول صوت محدد آخر ، وهو مفيد لتطبيقات الصوت الرقمي ويعمل بشكل عام بتردد عالٍ.

يمكن أن تحتوي المحولات أيضًا على العديد من الصنابير الأولية والثانوية ، والتي توفر مرونة للمستخدم لتغيير أجهزة الإخراج دون تغيير محول الصوت المكلف. على سبيل المثال ، يمكن أن يحتوي المحول على عدة صنابير ثانوية لتوصيل أحمال متعددة بمقاومة 4 أوم أو 8 أوم أو حتى 16 أوم ، لكن نقرة واحدة فقط تحتاج إلى التوصيل بالحمل عند العمل معها. هذه المحولات مكلفة بشكل عام ويمكن العثور عليها في الأنظمة الموسيقية القديمة أو مكبرات الصوت.

يمكن أن يكون للمحول أجسام مختلفة حسب المكان الذي سيتم استخدامه فيه. A هيكل جبل محول يحتاج هيكل دعم لدعم وزن ضخمة. أيضًا ، هناك محولات صوتية مثبتة على PCB متوفرة بأشكال وأحجام مختلفة حسب مواصفاتها واستخداماتها.

محول الميكروفون

محول ميكروفون يستخدم بشكل أساسي لموازنة المعاوقة بين نظام مكبر الصوت والميكروفون. إنه ضروري حيث سيكون هناك فقدان إشارة بسبب المعاوقة غير المتوازنة على إدخال مكبر الصوت وخرج الميكروفون.

لا يقلل محول الميكروفون من ضوضاء الطنين. يحتاج محول الميكروفون إلى زوج مجدول مع أسلاك حماية أرضية للتوصيل. يتكون السلك من موصلين ملتويين بإحكام مع إحاطتهما بجديل موصل أو رقائق معدنية. يقلل هذا السلك بشكل فعال من ضوضاء الطنين وتداخل الضوضاء الخارجية.

يُطلق على المحول الذي يحتوي على أساسي واحد ويتلقى مدخلات غير متوازنة ، وله مركز ثانوي مستغل يوفر مخرجات متوازنة ، باسم Balun Transformer. في مثل هذا التكوين ، يحصل مكبر الصوت على إشارة متوازنة مثالية.

100V خط محول محرك الصوت

هناك مثل هذه السيناريوهات حيث يتم توصيل العديد من مكبرات الصوت معًا في أنظمة مخاطبة عامة طويلة المدى متصلة بنظام مكبر صوت واحد. تظهر المشكلة عند استخدام أسلاك طويلة لتوصيل خرج مكبر الصوت ومدخل مكبر الصوت. و سلك مقاومة يخلق المتاعب للجودة الإشارة وفقدان إشارة يحدث مع ضعف السعة إشارة عبر مكبرات الصوت.

نتيجة لذلك ، يتم استخدام محولين خاصين ، أحدهما يتقدم والآخر هو Step Down. يزيد محول الصعود من جهد إشارة خرج الصوت إلى 100 فولت. بسبب الصيغة P (W) = V x A ، عندما يزداد الجهد ، يتناقص التيار لقوة معينة. لن تكون المقاومة فعالة لتيار الإشارة المنخفض. ستنقل الإشارة بشكل مثالي.

على الطرف الآخر ، عبر كل مكبر صوت ، محول تنحي مع إمكانية مطابقة المعاوقة ، ينزل 100 فولت إلى جهد السماعة ويزيد التيار. يتطابق المحول أيضًا مع المعاوقة لتحقيق أقصى قدر من نقل الطاقة.

هذا النوع من محولات الصوت يسمى خط نقل مطابق لمحول الصوت. لديهم اتصالات متعددة في كلا الجانبين الابتدائي والثانوي. بشكل عام ، يتم استخدام الصنابير الجانبية الأولية لمستوى طاقة مناسب وبالتالي يمكن التحكم في كسب التضخيم عن طريق وصلات الحنفية. والجانب الثانوي يحتوي على حنفيات متعددة مفيدة لتوصيل مكبرات صوت مقاومة مختلفة بمكبرات صوت مختلفة حسب الاختيار والتوافر.

توفر العديد من محولات خط المضخم الاحترافي الحديثة إمكانات معالجة عالية الطاقة بالإضافة إلى تكوينات متعددة لتوصيل مكبرات الصوت المتوازية أو المتسلسلة معًا.