Hoparlörler ve Hoparlör Bağlantı Teknikleri

[KAHRAMAN5461]

HOPARLÖRLER

1. Giriş
Elektriki titreşimleri (sinyalleri) mekanik enerjiye ve mekanik enerjiyi de ses dalgalarına (enerjisine) çeviren transduserlerdir. Transduser çevirici demektir. Elektriki titreşimleri sese çeviren transduserler ikiye ayrılırlar:

1. Hoparlörler
2. Kulaklıklar

Günümüze kadar elektriği sese çevirmek için birçok çalışmalar yapılmış ve birçok cihaz geliştirilmiştir. Hoparlör bir ses frekans cihazının en son elemanı olduğu için hesaplanmasından üretimine kadar çok özen gösterilmesi gerekir. Kullanılacak hoparlörlerde bazı özellikler aranır. Bunlar şunlardır:

1. Gelen sinyali kayba uğratmadan ve orijinalliğini bozmadan çıkışa verebilmesi,
2. Verimin yüksek olması,
3. Frekansların her yöne eşit şekilde yayılması,
4. Çok küçük (kulağımızın farkedeceği) distorsiyonların duyulmaması.

Hoparlörler çalışma prensiplerine göre değişik isimler alırlar. Günümüzde en çok kullanılanlar dinamik hoparlörlerdir. Yaklaşık 75 yıldan beri dinamik (sabit mıknatıslı) hoparlörler kullanılmaktadır. Genel olarak 5 çeşit hoparlör vardır:

1. Dinamik hoparlörler
2. Kristalli hoparlörler
3. Elektrostatik hoparlörler
4. Elektromanyetik hoparlörler
5. İyonlu hoparlörler

2. Hoparlörün Karakteristiği ve Empedansı

Frekans Karakteristiği
Hoparlörün karakteristiği veya yayın bandı, elemanın ses yayını için kullanılabilen frekans bandıdır. Bu bant alt ve üst sınır frekanslarının belirtilmesiyle tanımlanır. Sınır frekanslar ise, hoparlör eksenindeki ses basıncının ortalama ses basıncına göre 8dB düştüğü frekanslardır. Ortalama ses basıncı, hoparlörün yayın bandı içinde, 1W giriş gücü ile 1 metre uzaklıkla oluşturduğu ses basıncıdır. DIN 45500 Hi –Fi normuna (standardına) göre, bir hoparlörün yayın bandı en az 50 – 12500Hz olmalıdır. Frekans karakteristiğindeki dalgalanma, 100 -4000Hz arasında ortalama ses seviyesinden en çok ± 4dB uzaklaşabilir. Hi – Fi hoparlör kabinlerinden beklenen tolerans ise 60Hz – 13KHz arasındaki bantta sadece ± 3dB’dir. Çok yüksek kaliteli hoparlör sistemleri ise 40Hz – 16KHz arasında ± 2dB’lik toleransa sahiptir. Bir hoparlör ister tek, ister grup şeklinde olsun, mutlaka bir kutu (kabin) içinde kullanılır. bir hoparlör kabininin çok özel ortamlarda (ses yutucu akustik laboratuarlarda) çıkartılmış karakteristiği, pratikte çok abartılmamalıdır. Hoparlörün gerçekte kullanıldığı yerde sesleri yansıtan ve dolayısıyla frekans karakteristiğini etkileyen pek çok nesne vardır. Bu bakımdan hoparlör değerlendirmeleri genellikle kişiseldir ve herkesin farklı zevkleri vardır. Oldukça geniş olan ses frekansları bandının tek bir hoparlörle ve düşük toleransla yayınlanması zordur. Bu bakımdan ses bandı parçalara ayrılır ve her parça ayrı bir hoparlörle yayınlanır. Bu şekilde 2, 3 veya 4 yollu kabinler oluşur. Kullanılacak hoparlör seçilirken bas sesler için büyük, tiz sesler için küçük çaplı hoparlör seçilmelidir. Tiz sesler için tweeter, orta frekanslı sesler için medium, bas sesler için subwoofer kullanılır.
Empedans
Her hoparlör kendisini süren kaynağa karşı elektriksel bir empedans gösterir. Dinamik hoparlörün, kullanılan titreşim bobininin (içindeki ses bobini) tel uzunluğuna, tel kalınlığına ve malzeme cinsine bağlı omik bir direnci vardır. Bu direnç hoparlörlerde 2 – 16 ohm arasında değişir. Direnç alternatif gerilimle ölçülürse, omik direnç değerinin üstüne çıkan bir empedans değeri bulunur. Bunun nedeni bobinin endüktansa sahip olmasıdır. Ancak empedansın frekansla artmasının bir nedeni daha vardır, bu da bobinin manyetik alan içindeki hareketi sırasında indüklenen gerilimin, bobini hareket ettiren gerilimle ters fazda olmasıdır. Böyle olunca, hoparlörü süren gerilimin etkisi istenmeyen bir şekilde azalır. Frekans arttıkça bu etki de büyür. Bobinin empedansını frekanstan bağımsız kılmak için, bobinin ortasındaki mıknatıslı ayağa bakırdan bir halka geçirilir. Bobinden akım akması ile oluşan manyetik alan çizgileri bakır içinde bir akım oluşturarak, indüklenen karşı gerilimin azalmasına neden olur. Hoparlörlerin Seri ve Paralel Bağlanması

Eğer yükselteçlerin çıkışlarına birden çok hoparlör bağlanması gerekiyorsa, bu bağlantılar seri veya paralel olarak yapılır. Bağlantının nasıl yapılacağı hoparlörlerin empedansları ve güçlerine bakılarak tespit edilir. Seri veya paralel bağlı hoparlörlerin toplam empedans değerleri, bağlanacağı çıkış katının empedansına eşit olmalıdır.

Seri Bağlantı Seri bağlı hoparlörlerde toplam empedans aynı seri bağlı direnç devresindeki gibidir. Yani seri bağlı hoparlörlerin empedansları toplanarak toplam empedans elde edilir. Toplam güç, seri bağlı hoparlörlerin güçlerinin cebirsel toplamına eşittir.

Paralel Bağlantı Paralel bağlı hoparlörlerde toplam empedans aynı paralel bağlı direnç devresindeki gibidir. Yani toplam empedansın tersi, paralel bağlı hoparlörlerin empedanslarının terslerinin toplamına eşittir. Toplam güç, paralel bağlı hoparlörlerin güçlerinin cebirsel toplamına eşittir. Not: Hoparlörleri seri ya da paralel bağlarken kutuplarına dikkat edilmelidir. Şekil 10 ve Şekil 11’de bu durum görülmektedir. Eğer kutuplar belli değilse hoparlör uçlarına kısa bir an için 1,5V’luk bir pil (DC gerilim) değdirilerek tespit edilebilir. Hoparlör göbekleri (konları), hoparlörün doğru veya ters bağlanışına göre içeri veya dışarı doğru hareket eder. Bu hareketler incelenerek hoparlörün kutupları tespit edilebilir. Eğer hoparlör göbeği dışarı çıkıyorsa pilin (+) ucu, hoparlörün (+) ucunu gösteriyor demektir. Pil uçları hoparlörün bobin uçlarına değdirilip bırakılmalıdır. Çünkü hoparlöre DC gerilimin sürekli uygulanması hoparlörü bozabilir. Hoparlörlerin bağlantı uçlarına dikkat edilmesinin nedeni, hoparlörlerin aynı fazda çalışmalarını sağlamaktır. Örneğin bir kabin içinde iki hoparlör kullanıldığını varsayalım. Bu hoparlörlerin konları (göbekleri) aynı anda ileri ve geri hareket etmeleri gerekir ki bu iki hoparlör aynı fazda çalışmış olsun. Aksi halde toplam seste bir zayıflama meydana gelir. Gerçekte hoparlörlerin (+) ve (-) uçları yoktur. Bunun yerine hoparlör üzerinde kırmızı nokta vardır. Bu işaretten amaç, hoparlörleri bağlarken bu noktaya dikkat edilsin ki hoparlörler aynı ritimde hareket edebilsinler.

 

[teknik_ressam08]

Emeğine sağlık.

 

[Orhan Kaymak]

Musadenizle bir şey sormak istiyorum,bilgilendirecek bir arkadaş varsa tesekkur ederim şimdiden,bir şekilde elime eski sovyet yapımı tam aralıklı HOPARLORLER geçti, 6watt 15 OHM kendileri.evdede bir müzik setim var 2x115w nominal çıkışları var 6-16ohm diyor kitapçığında.setin kendi HOPARLORLER ise 6ohm yazıyor,115 er watt olduklarini varsayiyorum.şimdi öğrenmek istediğim,bu 6w 15 ohm luk hopleri ben direk set e eklersem yanı orj hoplerle beraber baglarsam 115+6=121w mi olacak? Ki bu durumda anfi açısından sorun olacağını sanmıyorum extra 6w i karşılar diye dusunuyorum.yalnız kafama takılan 6w lık hoparlörleri yakarmiyim acaba? Yoksa 115w liklar 115w güç , 6w liklar 6w gucmu alırlar şimdiden sagolun.