Context
Un difuzor sau un difuzor este un dispozitiv care convertește undele de energie electrică în unde de energie mecanică sau sunete audibile. Sunetul este produs de vibrația unui obiect. Această vibrație creează o serie de ondulații sau valuri asemănătoare cu ceea ce se observă atunci când o piatră este aruncată într-un iaz. Difuzoarele reproduc undele sonore (sau audio) la diferite frecvențe. Frecvența este rata cu care vibrează particulele din aer. Sunetul pe care urechea umană îl poate auzi este cuprins între aproximativ 20 hertzi (Hz) și 20.000 Hz sau 20 kilohertzi (kHz). Difuzoarele sunt utilizate în toate tipurile de echipamente de comunicații și de divertisment, cum ar fi receptoarele de radio și televiziune, magnetofoanele, roboții telefonici, monitoarele pentru copii și sistemele stereo de divertisment la domiciliu
Istoric
Principiul de bază al unui difuzor dinamic s-a schimbat puțin de când a fost brevetat de Ernst Siemens în 1874. Siemens și-a descris invenția ca fiind un mijloc de a obține mișcarea mecanică a unei bobine electrice din curenții electrici care treceau prin ea. Intenția inițială a invenției sale a fost de a mișca un braț de telegraf. Alexander Graham Bell a aplicat principiile dispozitivului lui Siemens la telefon doi ani mai târziu. Lui Thomas Edison i se atribuie inventarea difuzorului, așa cum este cunoscut astăzi. Acesta era format dintr-o diafragmă flexibilă (con) atașată la gâtul unui corn acustic.
Conurile primelor difuzoare foloseau diverse materiale, cum ar fi foi subțiri de metal, piele și hârtie. Hârtia a fost (și încă mai este) folosită în construcția conurilor difuzoarelor deoarece este ieftină și ușor de procurat.
Materii prime
Difuzorul dinamic nu s-a schimbat de zeci de ani. Cadrul este realizat din fier sau aluminiu ștanțat. Magnetul permanent este un material ceramic de ferită format din oxid de fier, stronțiu și un liant ceramic. Conul, surround-ul și păianjenul sunt realizate din hârtie tratată, acoperită cu un lipici adeziv. Bobina vocală este formată dintr-o bobină de plastic cu un fir de cupru izolat de calibru fin înfășurat în jurul ei.
Design
Cel mai răspândit difuzor este difuzorul dinamic. Acesta este alcătuit dintr-un cadru, magnet permanent, miez de fier moale, bobină mobilă și con. Cadrul susține ansamblul de con și magnet permanent. Bobina mobilă este formată dintr-un fir izolat înfășurat în jurul unei bobine de plastic. Un capăt al bobinei este atașat de con, iar corpul bobinei alunecă peste miezul de fier moale.
Firele de la bobina mobilă sunt conectate la un amplificator audio. Atunci când semnalele electrice audio de la amplificator sunt aplicate la bobina mobilă, se produce un câmp electromagnetic în jurul bobinei mobile. Acest lucru face ca bobina vocală să se deplaseze înainte și înapoi de-a lungul miezului de fier moale care ajută sau se opune câmpului magnetic produs de magnetul permanent. Mișcarea bobinei vocale determină conul atașat să vibreze și să producă sunet.
Există patru tipuri majore de difuzoare: full-range, tweeter, midrange și woofer. Difuzorul full-range poate reproduce cea mai mare parte a spectrului sonor audio. Cu toate acestea, un singur difuzor nu poate reproduce cu acuratețe întreaga gamă de frecvențe audio a urechii umane. Prin urmare, alte difuzoare au fost concepute pentru a depăși limitările difuzorului full-range.
Tweeterul este proiectat pentru frecvențele audio mai înalte sau sunetele înalte din gama 4-20 kHz. Acestea sunt foarte mici, de obicei cu un diametru de aproximativ 5,1 cm (2 in) sau mai mic. Difuzorul midrange reproduce sunetele din gama de frecvențe între 1.000 Hz și 10 kHz. Dimensiunile lor variază între 5,1-20,3 cm (2 in și 8 in) în diametru. Wooferul reproduce basul sau sunetele foarte joase din gama de frecvențe de 20-1.000 Hz. Un subwoofer poate extinde această gamă până la 3 Hz. Diametrul wooferilor variază între 10,2-38,1 cm (4 in și 15 in), cel mai frecvent fiind de 25,4-30,2 cm (10-12 in).
Akio Morita s-a născut la 26 ianuarie 1921 în satul japonez Kosugaya. Morita ar fi fost moștenitorul celei de-a cincisprezecea generații a afacerii de sake a familiei sale, veche de 300 de ani, dar în schimb a intrat la prestigioasa Școală Superioară a VIII-a ca student la fizică.
În loc să fie înrolat în cel de-al Doilea Război Mondial, Morita a intrat la Universitatea Imperială din Osaka, acceptând să servească în Marina Imperială Japoneză după absolvire. Acolo, Morita l-a întâlnit pe Masura Ibuka, un inginer electronist. După război, Morita și Ibuka au creat Tokyo Telecommunications Engineering Corporation cu doar 500 de dolari și 20 de angajați. În 1953, Morita a cumpărat drepturile asupra tranzistorului, un circuit electronic miniatural dezvoltat de compania americană Bell Laboratories și considerat a fi nepractic. În decurs de doi ani, Morita și Ibuka au creat radioul cu tranzistori AM. În alți doi ani, au început să producă radioul cu tranzistori de buzunar, radioul cu tranzistori AM-FM și primul televizor cu tranzistori.
În 1958, Morita a schimbat numele companiei în Sony Corporation și s-a mutat la New York pentru a înființa operațiunile din Statele Unite. Sony a devenit prima afacere cu capital străin care a oferit acțiuni spre vânzare în Statele Unite, iar în 1970 a devenit prima companie japoneză listată la Bursa de Valori din New York.
În anii ’80 și la începutul anilor ’90, Morita a scris două cărți care tratează carierele în afaceri și comerțul internațional: Made in Japan (1986) și The Japan That Can Say No (1991). În 1994, s-a retras la vârsta de 73 de ani, după ce a suferit un accident vascular cerebral debilitant. Morita a murit din cauza unei pneumonii la Tokyo, la 3 octombrie 1999.
Procesul de fabricație
- Magnetul permanent este construit prin amestecarea oxidului de fier cu stronțiu și apoi prin măcinarea compusului până la o putere foarte fină. Puterea este amestecată cu un liant ceramic și apoi închisă într-o matriță metalică. Matrița este apoi plasată în cuptor și sinterizată pentru a lega amestecul împreună.
- Cadrul este construit dintr-o tablă de aluminiu sau de oțel. Foaia ajunge la uzină preformată. Ea este apoi plasată pe o bandă transportoare și transportată la o mașină de tăiat care a folosit o presă hidraulică pentru a tăia găuri în tablă pentru a permite circulația liberă a aerului din con. Foaia este apoi formată cu ajutorul unei prese hidraulice care forțează foaia într-o matriță de forma dorită. Găurile de montare sunt apoi găurite în locațiile corespunzătoare.
- Conul, rama și păianjenul sunt formate individual din hârtie compozită și apoi lipite împreună ca un ansamblu.
- Bobina mobilă este construită prin înfășurarea mai multor spire de sârmă de cupru izolată foarte fină pe o bobină de plastic. Ansamblul bobinei și al bobinei vocale este lipit de capacul de praf al ansamblului conic.
- Cadrul, miezul de fier moale și magnetul permanent sunt înșurubate împreună ca un ansamblu.
- Ansamblul conului este apoi atașat la ansamblul ramei prin lipirea manuală mai întâi a păianjenului la baza ramei și apoi prin lipirea ramei pe partea superioară a ramei.
Controlul calității
Inspectorii monitorizează toate etapele procesului de fabricație. Magnetul permanent este verificat pentru cipuri sau fisuri. Conurile de hârtie sunt inspectate pentru defecte sau găuri în material și pentru lipirea corectă a ansamblului de conuri. Întregul ansamblu este inspectat pentru calitatea generală și respectarea specificațiilor.
Ansamblul final al difuzorului este conectat la un generator audio care testează răspunsul în frecvență și capacitățile de putere ale difuzorului pentru a se asigura că acesta produce un sunet în conformitate cu specificațiile cerute.
Produse secundare/deșeuri
Resturile de metal din cadru și resturile de hârtie din con sunt trimise la uzine de reciclare pentru a fi valorificate. Materialele exotice, cum ar fi stronțiul, trebuie eliminate în conformitate cu reglementările guvernamentale.
Viitorul
Industria experimentează în mod constant cu materii prime pentru a îmbunătăți calitatea sunetului difuzoarelor, răspunsul în frecvență și puterea de ieșire. Noile tehnologii sunt în curs de dezvoltare sub forma unui difuzor cu acționare directă care nu utilizează niciun con.
Unde puteți afla mai multe
Cărți
Prompt Publications. Difuzoare pentru casa și automobilul dumneavoastră. Indianapolis: 1992.
Altele
Pagina web a laboratorului McIntosh. Decembrie 2001. < http://www.mcintoshlabs.com >.
Ernst S. Sibberson
.
