Mikrofon, hoparlör, nasıl çalışır?
Mikrofon hoparlör nasıl çalışır?Forum Alev
Mikrofon, ses dalgalarını şiddeti değişen bir elektrik akımına dönüştürür ve böylece sesin telefon telleri, radyo yayını ya da başka elektronik sistemlerin aracılığıyla istenilen yere gönderilebilmesini olanaklı kılar. Ama, bu elektrik akımını yeniden sese çevirmek için bir de hoparlör gerekir. Çeşitli ses sistemlerinde bu iki aletin nasıl çalıştığı SES KAYDI maddesinde anlatılmıştır. Bu maddede ise, bazı mikrofon ve hoparlör türlerinin temel çalışma ilkeleri anlatılmaktadır.
Mikrofon
Çok çeşitli mikrofonlar vardır. Bunların en eskilerinden biri, 1878'de ilk telefonlarda kullanılan kömürlü mikrofon'dur. Günümüzde telefonlarda hâlâ bu mikrofonlar kullanılır. Kömürlü mikrofonlarda, içi karbon tanecikleriyle dolu, ilaç kapsülüne benzeyen küçük bir kap vardır; bu kabın "kapağı", yuvarlak, ince bir plastik diyafram (zar) biçimindedir. Karbon, metal olmamakla birlikte, iyi bir elektrik iletkenidir. Elektrik akımı kabın içine sıkıştırılmış karbon tanelerinin içinden düzgün bir biçimde geçer. Konuşma başladığında ise ses dalgalan kabın diyaframına çarpar ve diyaframın titreşmesine neden olur. Titreşimin hızı, konuşmacının oluşturduğu sesin perdesine (inceliğine ya da kalınlığına) bağlıdır. Ses perdesi ne kadar yüksekse titreşim hızı da o kadar büyük olur. Titreşen diyaframın hareketi sesin gürlüğüne bağlıdır. Diyafram içeriye doğru hareket ettiği zaman kömür tanecikleri daha da sıkışır ve böylece karbon tozunun elektrik direnci azalır (ELEKTRİK maddesinin "İletkenler ve Yalıtkanlar" bölümüne bakınız). Bunun sonucunda karbondan daha büyük bir elektrik akımı geçer. Diyafram dışa doğru hareket ettiği zaman, önceki durumun tersine, tanecikler gevşer. Gevşek tanecikler, elektrik akımına karşı daha büyük bir direnç gösterir ve kömür tozundan geçen akım azalır. Böylece kömürlü mikrofon, bir telefon teliyle bağlı olduğu alıcıya değişken bir elektrik akımı, yani elektrik sinyalleri gönderebilir.
Döner bobinli mikrofon ya da dinamik mikrofon olarak adlandırılan ve bazen radyo yayınlarında kullanılan mikrofon türünde ise, diyafram olarak daire biçimli ince bir metal levha vardır. Üzerine ses dalgalan çarptığında diyafram titreşmeye başlar. Bu diyaframa ince tel sarılı bir bobin bağlanmıştır; bobin ise, bir mıknatısın hemen yanına yerleştirilmiştir {bak. Magnetizma). Bobin, bir mıknatısın yanına yaklaştırıldığında, bu bobinden elektrik akımı geçmeye başlar. İşte dinamik mikrofonda da diyaframdaki titreşimler bobini mıknatısın kutuplarına doğru yaklaştırır ya da uzaklaştırır; bunun sonucunda da bobinde sesin şiddetine ve perdesine göre değişen bir elektrik akımı oluşur.
Kristalli mikrofon'larda. piezoelektrik etki olarak bilinen olgudan yararlanılır. Bazı kuvars kristali türleri, sıkıştırıldıklannda (piezo sözcüğü "ben sıkıştırırım" anlamına gelen Eski Yunanca bir sözcüktür) bir elektrik gerilimi, yani bir elektrik basıncı oluşturur. Bu tür bir kristal bir diyaframa bağlanırsa, diyaframdaki titreşimlerin etkisiyle çeşitli oranlarda sıkışarak, sesin şiddetine ve perdesine göre değişen bir elektrik akımı elde edilebilir. Radyo yayınlarında kullanılan şeritli mikrofon'da ise ses dalgalan, güçlü bir mıknatısın kutupları arasına asılmış ince bir alüminyum şeride çarparak onu titreştirir ve böylece şeritten değişken bir elektrik akımının geçmesi sağlanır. Burada alüminyum şerit, bobin görevini üstlenir.
Şeritli mikrofonlar çift yönlü mikrofon olarak tanımlanır, çünkü bunlar yalnızca iki yönden gelen sesleri alır. Konuşmacı, mikrofonun doğrudan önünde ya da arkasında yer almadıkça, sesi iyi işitilemez ve eğer konuşurken yana doğru çekilirse dinleyiciler konuşmacının çok uzaklara gittiği izlenimine kapılırlar. Bu etkiden radyo oyunlarında yararlanılır. Ama her yönden gelen sesi alan mikrofonlar da vardır; bunlara çok yönlü ya da yönsüz mikrofon denir.
Hoparlör
Hoparlörün işlevi mikrofonunkinin tersidir. Hoparlörlerin pek çoğu şu ilkelere göre çalışır: Bir mikrofondan gönderilen ya da başka bir aygıtla üretilen elektrik akımı hoparlörün "motor" olarak adlandırılan bölümüne beslenir. Hoparlörlerin çoğunda motor, güçlü bir magnetik alanın içinde hareket eden bir bobinden oluşur. Ses bobini denen bu motor, elektriği mekanik enerjiye dönüştürür. Bobin, başlagıçtaki sesin ürettiği değişken elektrik akımıyla tam bir uyum içinde hareket eder. Ses bobini bir diyaframa bağlanmıştır; bobin hareket ettikçe diyafram da onunla birlikte titreşir. Titreşen diyafram da davullarda ve öbür vurmalı çalgılarda olduğu gibi çevresindeki havayı titreştirir. Sonuçta, havanın hareketi kulaklarımıza ses olarak gelir; bu, mikrofonla gönderilen sesin aynısıdır.
Bazı hoparlörlerin motorunda bobin yerine piezoelektrik etki özelliği olan bir madde kullanılır. Bu madde, kristalli mikrofonlarda olduğu gibi diyaframı titreştirir. Diyaframı titreştirmek için elektrostatik güçlerden yararlanan hoparlörler de vardır.
Mikrofon aracılığıyla gönderilen sinyaller (değişken akımlar), genellikle çok zayıftır; bu nedenle bu sinyallerin hoparlöre beslenmeden önce yükselteç ya da amplifikatör denen bir aygıtla büyütülmesi, yani güçlendirilmesi gerekir {bak. Radyo). Hoparlörlerin konuşma ya da müzik seslerini yeniden üretebilme kalitesi, özgün seslerin bütün frekanslarını (perdelerini) alabilmesine, yani bütün frekanslara duyarlı olmasına bağlıdır. Bunu sağlayabilmek için hoparlörler, genellikle bas hoparlörler ve tiz hoparlörler olmak üzere ikiye ayrılır. Bas hoparlörlerin alçak frekanslara duyarlı büyük diyaframları vardır; tiz hoparlörlerin yüksek frekanslara duyarlı diyaframları çok daha küçüktür.