ELECTRONICS KERALAM

Monday, March 3, 2014

ഇലക്ട്രോ മാഗ്നെറ്റിക് ലൌഡ് സ്പീക്കര്‍

        ഇലക്ട്രോ മാഗ്നെറ്റിക് ലൌഡ് സ്പീക്കര്‍
ടി.വി., റേഡിയോ, ടേപ്പ് റെക്കോര്‍ഡര്‍, സി.ഡി. പ്ലയര്‍, അങ്ങിനെ ശബ്ദവുമായി ബന്ധമുള്ള എല്ലാ ഉപകരണങ്ങളുടേയും അനുബന്ധ ഉപകരണമാണ് നമുക്ക് ചിര പരിചിതമായ സ്പീക്കര്‍. വളരെ ലളിതമായ ഒരു ഉപകരണം കൂടിയാണിത്. വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജത്തെ ശബ്ദോര്‍ജ്ജമാക്കി മാറ്റുക എന്നതാണ് സ്പീക്കറിന്റെ പ്രാഥമിക ധര്‍മ്മം. ടെലിഫോണിന്റെ ആവിര്‍ഭാവത്തോടെയാണ് ശബ്ദത്തെ പുനസൃഷ്ടിക്കേണ്ടതിന്റെ വ്യാപകമായ ആവശ്യം വേണ്ടി വന്നത്. സ്പീക്കറുകളുടെ കഥയും ആരംഭിക്കുന്നത് ഇവിടെ നിന്നാണ്. ജോഹാന്‍ ഫിലിപ്പ്, അലക്സാണ്ടര്‍ ഗ്രഹാം ബെല്‍ എണ്‍സ്റ്റ് സീമെന്‍സ് തുടങ്ങിയവരായിരുന്നു ആദ്യകാല സ്പീക്കറുകള്‍ രൂപകല്പന ചെയ്തവരില്‍ പ്രധാനികള്‍. 18 ആം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാന ദശാബ്ദങ്ങളിലാണ് ഈ കാല്‍വയ്പ്പുകള്‍. 1924 ല്‍ ഇന്നുപയോഗിക്കുന്ന തരത്തിലുള്ള ചലിക്കും ചുരുള്‍ സ്പീക്കറുകളുടെ ആദ്യപേറ്റന്റ് ചെസ്റ്റര്‍ റൈസും എഡ്വാര്‍ഡ് കെലോഗും കരസ്ഥമാക്കിയതോടെ കൂടുതല്‍ പേരും ഈ വഴിക്ക് തിരിഞ്ഞു. പിന്നീട് പലരായി പല വിധത്തിലുള്ള സ്പീക്കറുകള്‍ക്ക് രൂപം നല്‍കി. സൂഷ്മമായ ശബ്ദങ്ങളെപ്പോലും കേള്‍പ്പിക്കാന്‍ കഴിയുന്ന സ്പീക്കറുകള്‍ക്കായുള്ള ഗവേഷണങ്ങള്‍ ഇന്നും തുടരുന്നുണ്ട്.

ഇന്നുപയോഗിക്കുന്ന സ്പീക്കറുകളില്‍ ഭൂരിഭാഗവും ചലിക്കും ചുരുള്‍ ലൌഡ് സ്പീക്കര്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു വിഭാഗമാണ്. വൈദ്യുതകാന്തിക പ്രേരണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട തത്വങ്ങളാണ് ഇത്തരം സ്പീക്കറുകളുടെ അടിസ്ഥാനം.  ഒരു കമ്പിയിലൂടെ വൈദ്യുതി ഒഴുകുമ്പോള്‍ ആ ചാലകത്തിന് ചുറ്റും ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം രൂപപ്പെടും. അതായത് ഈ കമ്പി ഒരു കാന്തമായി മാറും എന്നര്‍ത്ഥം. രണ്ടു കാന്തങ്ങള്‍ അടുത്ത് കൊണ്ടുവന്നാല്‍ അവ പരസ്പരം ബലം പ്രയോഗിക്കുന്നത് നാം കണ്ടിട്ടുണ്ട്. ആകര്‍ഷണമോ വികര്‍ഷണമോ ആകാം ഈ ബലം. അതേ പോലെ വൈദ്യുതിയൊഴുകുന്ന ഒരു കമ്പിയെ ഒരു കാന്തത്തിനടുത്ത് വച്ചാലും ഇത് തന്നെ സംഭവിക്കും. കമ്പിയില്‍ ഒരു ബലം അനുഭവപ്പെടും. സ്വതന്ത്രമായി ചലിക്കാന്‍ കഴിയുന്ന കമ്പിയാണെങ്കില്‍ അത് ബലം പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്ന ദിശയില്‍ ചലിക്കുകയും ചെയ്യും. ഒരു വൈദ്യുതമോട്ടോര്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത് ഈ തത്വമുപയോഗിച്ചാണ്. ഇത് തന്നെയാണ് ഒരു സ്പീക്കറിലും സംഭവിക്കുന്നത്.

സ്പീക്കറിന്റെ ഘടക ഭാഗങ്ങള്‍
  1. സ്ഥിരകാന്തം
  2. വോയിസ് കോയില്‍
  3. ഡയഫ്രം
സ്ഥിരകാന്തം
വളയരൂപത്തിലുള്ള ഒരു സ്ഥിരകാന്തമാണ്  സ്പീക്കറിന്റെ പ്രധാനഭാഗങ്ങളിലൊന്ന്. സാമാന്യം ശക്തിയേറിയ ഒരു കാന്തമായിരിക്കും ഇത്. പഴയ സ്പീക്കറുകള്‍ അഴിച്ചെടുത്താല്‍ ലഭിക്കുന്നത് ഈ കാന്തമാണ്. ഇതിന്റെ നടുവിലുള്ള ദ്വാരത്തിനുള്ളില്‍ ശക്തിയേറിയ കാന്തികക്ഷേത്രം ലഭ്യമാകും. ഈ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ശക്തികൂട്ടുവാനായി ഒരു പച്ചിരുമ്പ് സിലിണ്ടര്‍ ഇതിനുള്ളില്‍ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ടാകും. കാന്തത്തിന്റെ ഒരു വശം ഒരു പച്ചിരുമ്പ് തളികയുപയോഗിച്ച് അടച്ചിട്ടും ഉണ്ടാകും. ഈ സംവിധാനം സാധാരണ അല്പം പശയുപയോഗിച്ച് കാന്തത്തോട് ഒട്ടിച്ചുവയ്ക്കുകയാണ് പതിവ്.

വോയിസ് കോയില്‍
സ്പീക്കറിന്റെ മര്‍മ്മപ്രധാനമായ ഭാഗമാണിത്. വളരെ നേര്‍ത്ത ചെമ്പ് കമ്പി ഉപയോഗിച്ച് നിര്‍മ്മിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ചുരുളാണ് വോയിസ് കോയില്‍. സ്പീക്കറിന്റെ നടുക്ക് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന പച്ചിരുമ്പ് സിലിണ്ടറിനു ചുറ്റുമായിട്ടാണ് ഈ കോയില്‍ സ്ഥാപിക്കുന്നത്. പരമാവധി കാന്തികക്ഷേത്രം ഈ കോയിലിലൂടെ കടന്നുപോകാനാണ് ഈ സംവിധാനം. കോയിലിന്റെ രണ്ടറ്റവും സ്പീക്കറിന്റെ ചട്ടക്കൂടിലുള്ള ലീഡുകളിലേക്ക് ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ടാകും. വൈദ്യുതി നല്‍കുന്നത് ഈ ലീഡുകളിലേക്കാണ്. വോയിസ് കോയിലിനെ സ്പീക്കറിന്റെ ചട്ടക്കൂടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച് നിര്‍ത്തുന്നത് സ്പൈഡര്‍ ഉപയോഗിച്ചാണ്. തുണിയോ കടലാസോ ലോഹമോ കൊണ്ട് നിര്‍മ്മിച്ച സി.ഡി.യുടെ ആകൃതിയിലുള്ള ഒന്നാണ് സ്പൈഡര്‍. വോയിസ് കോയിലിനെ സ്പീക്കറിന്റെ നടുക്ക് സ്വതന്ത്രമായി നിര്‍ത്തുകയും ചലിക്കാന്‍ അനുവദിക്കുകയുമാണ് സ്പൈഡറിന്റെ ധര്‍മ്മം.

ഡയഫ്രം (കോണ്‍)
ഒരു കടലാസ് വായയുടെ നേരേ പിടിച്ച് സംസാരിച്ചാല്‍ അത് വിറയ്ക്കുന്നത് കാണാം. ഇതേ ചലനം കടലാസില്‍ ഏതെങ്കിലും തരത്തില്‍ സൃഷ്ടിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞാല്‍ നാം പറഞ്ഞത് കടലാസില്‍ നിന്നുള്ള ശബ്ദമായി നമുക്ക് കേള്‍ക്കാന്‍ കഴിയും. ഇത്തരത്തിലുള്ള ചലനം സ്പീക്കറില്‍ സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഭാഗമാണ് ഡയഫ്രം. പ്രത്യേകതരം കടലാസോ തുണിയോ കൊണ്ടാണ് ഇത്തരം ഡയഫ്രങ്ങള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്. ഒരു കടലാസ് കുമ്പിളിന്റെ ആകൃതിയിലാണ് ഈ ഡയഫ്രം ഇരിക്കുന്നത്. ഇതിന്റെ വ്യാസം കൂടിയ ഭാഗം സ്പീക്കറിന്റെ ചട്ടക്കൂടുമായി സസ്പെന്‍ഷന്‍ എന്ന ഒരു സംവിധാനം മുഖേന ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കും. കോണിന് സ്വതന്ത്രമായി ചലിക്കാന്‍ അനുവദിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സംവിധാനമാണ് കോണ്‍. നല്ല ഇലാസ്തിക സ്വഭാവമുള്ള ഒന്നാണിത്. സ്പീക്കറിന്റെ ഡയഫ്രത്തില്‍ ചെറുതായി ഒന്ന് അമര്‍ത്തിനോക്കൂ. കൈയ്യെടുക്കുമ്പോള്‍  തന്നെ അത് പഴയ അവസ്ഥയിലേക്ക് എത്തിച്ചേരുന്നത് കാണാം. സസ്പെന്‍ഷന്‍ എന്ന ഈ സംവിധാനമാണ് അതിന് വഴിയൊരുക്കുന്നത്.  ഡയഫ്രത്തിന്റെ വ്യാസം കുറഞ്ഞ അറ്റം വോയിസ് കോയിലുമായിട്ടാണ് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്. അതോടെ വോയിസ് കോയില്‍ ചലിച്ചാല്‍ ഡയഫ്രവും അതിനനുസരിച്ച് ചലിക്കും. ഡയഫ്രത്തിന്റെ വലിപ്പത്തിനനുസരിച്ചും വോയിസ് കോയിലിന്റെ പ്രത്യേകതകളനുസരിച്ചും വിവിധ തരത്തിലുള്ള സ്പീക്കറുകള്‍ നിര്‍മ്മിക്കപ്പെടുന്നു. സ്പീക്കറുകള്‍ മനുഷ്യന് കേള്‍ക്കാന്‍ കഴിയുന്ന എല്ലാ ഫ്രീക്വന്‍സികളോടും ഒരേ രീതിയിലല്ല പ്രതികരിക്കുന്നത്. അതു കൊണ്ട് തന്നെ 20Hz മുതല്‍ 20Khz വരെയുള്ള ഫ്രീക്വന്‍സികള്‍ എല്ലാം ഒരേ തീവ്രതയോടെ കേള്‍പ്പിക്കാന്‍ കഴിയുന്ന സ്പീക്കറുകള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുക എന്നത് ഒരു വെല്ലുവിളി തന്നെയാണ്.

പ്രവര്‍ത്തനം
ഒരു പാട്ടിനോ മറ്റോ അനുസൃതമായ വൈദ്യുതി സ്പീക്കറിലേക്ക് നല്‍കുന്നത് അതിന്റെ ലീഡുകള്‍ വഴിയാണ്. ലീഡുകളില്‍ നിന്നും നേരിട്ട് കാന്തികമണ്ഡലത്തിലിരിക്കുന്ന വോയിസ് കോയിലിലേക്കാണ് വൈദ്യുതിയെത്തുക. അതോടെ വോയിസ് കോയില്‍ ഒരു വൈദ്യുത കാന്തമായി മാറുന്നു. രണ്ട് വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങളും തമ്മിലുള്ള പ്രവര്‍ത്തനത്തിന്റെ ഫലമായി വോയിസ് കോയിലില്‍ ബലം അനുഭവപ്പെടുകയും ചലിക്കാന്‍ ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യും. ഈ ചലനം കോയിലുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഡയഫ്രത്തേയും ചലിപ്പിക്കും. ഡയഫ്രത്തിന്റെ വിറയല്‍ അതിന് ചുറ്റുമുള്ള വായുവില്‍ സമ്മര്‍ദ്ദ തരംഗങ്ങള്‍ സൃഷ്ടിക്കുകയും നാമത് ശബ്ദമായി കേള്‍ക്കുയും ചെയ്യുന്നു.

ഒരു സ്പീക്കറിനെ നമുക്ക് ഒരു മൈക്രോഫോണായും ഉപയോഗിക്കാവുന്നതാണ്. അതായത് സ്പീക്കറിന്റെ ഡയഫ്രത്തെ നോക്കി സംസാരിച്ചാല്‍ വോയിസ് കോയിലില്‍ അതിനനുസൃതമായ വൈദ്യുതി സൃഷ്ടിക്കപ്പെടും. എല്ലാ ഫ്രീക്വന്‍സികളേയും ഒരേ പോലെ വൈദ്യുതസിഗ്നലാക്കി മാറ്റാന്‍ കഴിയുകയില്ല എന്നതും കൈകാര്യം ചെയ്യാനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ടും മൂലം സാധാരണഗതിയില്‍ അങ്ങിനെ ഉപയോഗിക്കാറില്ല എന്ന് മാത്രം. 

എഴുതിയത് ടോട്ടോചാന്‍

No comments:

Post a Comment