הקלטת תזמורות ומקהלות בהופעות חיות
  www.arielrecordings.022.co.il
אריאל הקלטות
יום ה', כט’ בתשרי תשע”ח
    דף הבית  |  הרשמה לרשימת תפוצה  |  יצירת קשר  
בפרק השני,, בחלק הראשון, אני מביא הסבר על עקרון ואופן פעולתו של הרמקול הדינאמי
08:03 (13/06/17) Ariel Arielly

פרק שני – טכניקות של רמקולים וכמו במיקרופונים, גם כאן קיימות שתי טכניקות עיקריות להנעת הלוחית (ועכשיו כבר אפשר לקרוא לה "ממברנה"): טכניקה אחת מבוססת על כח הנוצר בשדה מגנטי והשנייה על ידי כח הנוצר בשדה חשמלי. 1. "הרמקול הדינאמי" היפוכו של החוק האומר כי במוליך הנע בשדה מגנטי נוצר מתח חשמלי, אומר כי: על מוליך הנמצא בשדה מגנטי וזורם בו זרם חשמלי, פועל כח השואף להזיזו ממקומו. במילים אחרות, אם ניקח חוט חשמל המצוי בתוך שדה מגנטי ונזרים בו זרם חילופין (הזרם זורם פעם בכיוון אחד ופעם בכיוון ההפוך) נראה כי על החוט נוצר כח השואף להזיזו פעם קדימה ופעם אחורה. נראה גם כי גדלו של הכוח תלוי בעוצמת השדה המגנטי ובעוצמת הזרם החשמלי. אם נלפף את המוליך לסליל, גודלו של הכח הפועל על הסליל יהיה מכפלה של עוצמת השדה המגנטי כפול גודלו של הזרם החשמלי כפול מספר הליפופים. כיוון הכח יהיה תלוי בכיוון הזרם החשמלי. אם ניקח את הסליל ונדביק אותו ללוח המעוגן בקצותיו באמצעות קפיצים למסגרת סטאטית, נקבל תנועה של הלוח קדימה ואחורה עפי כיוונו של הזרם החשמלי, עוצמת של הזרם החשמלי, עוצמת השדה המגנטי ומספר הליפופים של הסליל. מאחר והחומר ממנו עשוי הלוח הנע אינו חזק במידה בלתי מוגבלת, הכוח הפועל במרכז הפלטה יגרום לפלטה "להתעגל" באופן שפעם תהיה קמורה ופעם קעורה. ע"מ לחזק את הפלטה כך שלא תתעקם, נייצר את הפלטה בצורה של מעין קונוס אשר אל מרכזו נדביק את הסליל המניע ואת קצותיו של הקונוס נחבר באמצעות תומך גמיש (למשל גומי) אל המסגרת הסטאטית. עכשיו, הכח הפועל על הסליל בתוך השדה המגנטי יגרום לתנועתו, קדימה ואחורה, של הקונוס. אנו יכולים להבין כי הקונוס הוא, בעצם, "ממברנה" הנעה קדימה ואחורה והגורמת ללחץ האויר לפני לעלות ולרדת. ברוב המקרים, החומר ממנו הקונוס עשוי הוא קרטון, אך ישנם יצרני רמקולים המעדיפים לייצר את הממברנה (היא "הקונוס" המודבק לסליל) מחומרים אקזוטיים, כמו, למשל חומרים מרוכבים (Carbon Fiber) או, אפילו אלומיניום. השימוש בנייר או קרטון לייצור הממברנה, מגביל את אורך חייה וגם לא מאפשר לקבל ממברנה מספיק "קשיחה" שתצליח להעביר את תנועתו של הסליל בצורה מדוייקת. הגמישות הטבעית של הקרטון גורמת לכך כי יהיה הבדל מה בין תנועת הסליל לבין תנועת הממברנה. לעומת זאת, השימוש בחומרים מרוכבים או אלומיניום, מאפשרים קבלת ממברנה קשיחה המעבירה כמעט במדוייק את תנועת הסליל לשינויי לחץ אוויר באותה הצורה (מינימום עיוותים). אנו מכירים ויודעים כי רמקולים מיוצרים בגדלים שונים. ננסה להסביר את השיקולים בבחירת או קביעת גודלו של הרמקול.כפי שציינתי בתחילת הפרק, שלא כמו המיקרופון אשר צריך לתרגם שינוי לחץ אוויר לתנועה של הממברנה, ברמקול, תנועת הממברנה היא זאת שמשנה את לחץ האוויר. ככל שגודלה של הממברנה יהיה גדול יותר, תנועתה של הממברנה תניע נפח גדול יותר של אוויר (נפח האוויר המונע שווה למכפלת שטחה של הממברנה באורך המהלך שלה קדימה ואחורה). אנו מכירים עיקרון בפיסיקה האומר: "בתנועה גלית כמות האנרגיה המועברת יחסית למכפלת משרעת התנודה בתדירות". מזה נובע כי ע"מ לקבל אנרגיה אקוסטית מסויימת אנו צריכים לייצר תנועה בעלת אורך מהלך ידוע (אמפליטודה) בתדירות ידועה. ככל שהתדירות גבוהה יותר, אפשר להקטין את האמפליטודה ע"מ לקבל אנרגיה ידועה. ולהיפך ככל שהתדירות נמוכה יותר, נצטרך להגדיל את האמפיטודה ע"מ לקבל אותה אנרגיה. עיקרון זה מכתיב לנו שימוש ברמקולים גדולים יותר ככל שאנו רוצים להעביר באמצעותם אנרגיה אקוסטית בתדרים נמוכים יותר (באסים) ונוכל לבחור שימוש ברמקולים קטני מימדים עבור תדירויות גבוהות יותר. מאוחר יותר נסביר כיצד אפשר לספק לרמקולים טווח תדירויות המתאימות לגודלם. אחת הבעיות הנובעות משימוש בממברנה גדולה, היא העובדה כי ככל שהממברנה גדולה יותר, מסתה גדולה יותר ולכן יש לה התמדה גדולה יותר. התמדה גדולה פירושה "חוסר רצון" של הממברנה לנוע בתאוצות גבוהות. פירושו של דבר הוא כי אם יש לנו אות שמע מורכב ובעל פרטים עדינים (וכבר דיברנו על אינפורמציה קולית של מקהלה אנושית), רמקול שלא ממברנה בעלת מסה גדולה, לא יוכל להפיק צלילים מורכבים ומסובכים מבחינה אקוסטית. (וקצת הרחבה – פיסיקה, מה לעשות.... אם פונקצית שינוי לחץ האוויר היא סינוסואידלית טהורה, מדובר באות בעל תדירות ידועה וסופית אולם, אם ניקח אות חשמלי המתואר ע"י "גל ריבועי", ניתוח ספקטראלי שלו יראה לנו כי אות זה בנוי מתדירות יסודית אחת אליה מצטרפות תדירויות המהוות כפולות שלמות שלה: תדירות פי שניים גבוהה –"הרמוניה שניה", תדירות פי שלוש יותר גבוהה "הרמוניה שלישית" וכן הלאה). פירושו של דבר כי אם על הרמקול יהיה לשחזר צליל המתואר ע"י גל ריבועי, הממברנה תצטרך לנוע בספקרטום רחב של תדירויות וכמו שכבר ציינו, מסתה הגדולה (יחסית) של הממברנה, לא תאפשר תנועה במהירויות גבוהות ודבר זה יגרום להופעת עיוותים – הבדלים בין צורת האות החשמלי לצורת השתנות לחץ האוויר. באופן אידאלי, היינו רוצים רמקול שלו ממברנה גדולה מאד – ע"מ שתוכל "לדחוף" כמות גדולה של אוויר (בעיקר בתדירויות נמוכות) ומצד שני, ממברה חסרת מסה ע"מ שתוכל לנוע בתאוצות גבוהות להפקת הצלילים הגבוהים וההרמוניות העיליות. הפתרון לכך יימצא בטכנולוגיה השניה השימושית בבניית רמקולים:-

 
 
חדשות