Εργασία στα πλαίσια του μαθήματος της τεχνολογίας

1. Μηχανές - Ενέργεια
ΗΦΕΙΑ
ΔΗΜΗΣΡΗ΢ ΧΟΝΔΡΟ΢ Α3 2012-2013 1ο
Γυμνάςιο Ν. Ψυχικοφ
Από το θχείο του φωνογράφου του Ζντιςον…..
(0,6 watt)…..
…ςτο MTX JackHammer (46.000 Watt)

2. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
Ειςαγωγι: Λίγα λόγια για τα θχεία
Περιγραφι του αντικειμζνου: Πωσ είναι ζνα θχείο
Ιςτορικι εξζλιξθ των θχείων
Πϊσ λειτουργοφν τα θχεία;
Οι επιπτϊςεισ τθσ χριςθσ των θχείων ςτον άνκρωπο και ςτο περιβάλλον
Η χρθςιμότθτα των θχείων ςτθν κοινωνία
΢χζδια καταςκευισ: Κοφτα με διπλό tweeter
Κατάλογοσ εργαλείων και υλικϊν
Βιβλιογραφία

3. ΕΙ΢ΑΓΩΓΗ
Ηχείο είναι θ ςυςκευι που ο ρόλοσ τθσ είναι να μετατρζπει τθν θλεκτρικι ενζργεια ςε
ακουςτικι. Είναι δθλαδι το μζςο που χρθςιμοποιεί θ ςφγχρονθ τεχνολογία για να παράγει ι
να αναπαράγει ιχο. Αυτό το πετυχαίνει δθμιουργϊντασ ςτιγμιαίεσ μεταβολζσ πίεςθσ
ατμοςφαιρικοφ αζρα που αντιςτοιχοφν ςε φυςικό και αλθκοφανι ιχο. Είναι δθλαδι μια
θλεκτρομθχανικι ι θλεκτροακουςτικι διάταξθ. Η βάςθ τθσ καταςκευισ του είναι ςχεδόν
πάντα κωνικι που ςτθ μφτθ του κϊνου υπάρχει ζνασ μαγνιτθσ ςε ίδιο ςχιμα.
Σο μζγεκόσ τουσ ποικίλει ανάλογα με τθ χριςθ που ζχουν. Ζτςι ςυναντάμε τον James Bond να
χρθςιμοποιεί αςφρματο θχείο μεγζκουσ κεφαλισ καρφίτςασ για να λαμβάνει εντολζσ από τθ
βάςθ του, αλλά και το MTX Thunder 1.000.000, με τον αρικμό να δθλϊνει τθν ιςχφ (ςε watt), που
το μζγεκόσ του είναι λίγο μικρότερο από μια νταλίκα.
Ανάλογα με τθ χριςθ τουσ χωρίηονται ςε «απλά» (οικιακισ χριςθσ) τα οποία ζχουν ςυνικωσ
πλαςτικό ι ξφλινο περίβλθμα και ςε «εξειδικευμζνθσ χριςθσ» (επαγγελματικά) που τισ
περιςςότερεσ φορζσ είναι πιο πολφπλοκθσ καταςκευισ και με μεγαλφτερθ ιςχφ (γι’ αυτό και πολφ
ακριβότερα).
Σα «οικιακισ χριςθσ» υπάρχουν ςτθν αγορά ςε ζτοιμα πακζτα που περιζχουν τισ απαραίτθτεσ
καλωδιϊςεισ και τον απαραίτθτο ενιςχυτι. ΢υνικωσ χρειάηεται απλϊσ να ςυνδεκοφν με τθν πθγι
του ιχου και με τροφοδοςία ρεφματοσ. Οι τιμι τουσ μπορεί να είναι πολφ μικρι (περίπου 10 € -
μικρά θχεία για υπολογιςτι) ι και πολφ μεγάλθ (χιλιάδεσ €- για κάποια καλά θχεία π.χ. Home
Cinema).
Σα «εξειδικευμζνθσ χριςθσ» αγοράηονται ςαν μεμονωμζνοι θχεία ςτα οποία πρζπει να προςτεκεί
κοφτα ι μζςα ςε ξφλινο περίβλθμα. Η διαφορά είναι ότι τισ περιςςότερεσ φορζσ δεν περιζχει τον
ενιςχυτι, αλλά πρζπει να ςυνδεκεί με αυτόνομο εξωτερικό.

4. ΠΕΡΙΓΡΑΥΗ
Τα βαςικά μζρη ενόσ ηχείου για να λειτουργήςει είναι:
1. Σο κουτί (καμπίνα)
2. Σο μεγάφωνο χαμθλϊν ςυχνοτιτων το οποίο ςυντονίηεται με τθν καμπίνα για τθν
ςωςτι λειτουργία και απόδοςθ των χαμθλϊν ςυχνοτιτων
3. Σο μεγάφωνο υψθλϊν ςυχνοτιτων το οποίο αναλαμβάνει τθν αναπαραγωγι των μζςω-
υψθλϊν ςυχνοτιτων.
4. Ο πυκνωτισ (crossover) για τον διαχωριςμό ςυχνοτιτων προσ το μεγάφωνο για τισ
χαμθλζσ και προσ το μζςω-υψθλϊν για τισ αντίςτοιχεσ ςυχνότθτεσ.
Το κουτί (καμπίνα) μπορεί να είναι:
1. Ανοιχτοφ τφπου: Να υπάρχει δθλαδι μόνο το απαραίτθτο τμιμα για τθ ςτιριξθ του
μεγαφϊνου
2. Ανοιχτό πίςω: ΢‘ αυτόν τον τφπο θχείου το πίςω μζροσ τθσ καμπίνασ είναι ανοιχτό.
3. Κλειςτοφ τφπου: ΢τθν περίπτωςθ αυτι το μεγάφωνο είναι ςτερεωμζνο μζςα ς’ ζνα
κλειςτό κουτί.
4. Bass reflex: ΢το κουτί αυτό ζχουμε τζτοιο
ςχεδιαςμό ϊςτε να αναδεικνφονται καλφτερα
οι χαμθλζσ ςυχνότθτεσ.
Όλοι οι παραπάνω τφποι καμπίνασ μπορεί να
περιζχουν περιςςότερα από ζνα θχεία.
Κάθε μεγάφωνο αποτελείται από:
1. Μια κωνικι βάςθ: Αυτι μπορεί να είναι καταςκευαςμζνθ από μζταλλο ι πλαςτικό.
2. Μια μεμβράνθ: Σο υλικό τθσ μεμβράνθσ των μεγαφϊνων χαμθλϊν ςυχνοτιτων
(Woofer) ςυνικωσ είναι από ειδικά επεξεργαςμζνο χαρτί για τθν καλφτερθ δυνατι
απόδοςθ. ΢τα μεγάφωνα υψθλϊν ςυχνοτιτων θ μεμβράνθ βρίςκεται ςε
ςυμπιεςμζνο κόλο απομονωμζνο και μπροςτά ςτο ςτόμιο τοποκετείται
ανάλογθ χοάνθ για τθν κατευκυντικότθτα του ιχου.
3. Σθ χοάνθ: Τπάρχουν πολλά ιδθ χοάνθσ.
Οι πιο διαδεδομζνεσ είναι χοάνεσ ςτακερισ
κατευκυντικότθτασ, ι αςφμμετρθσ διαςποράσ.
4. Σο μαγνιτθ: Βρίςκεται ςτο κζντρο του
εςωτερικοφ τθσ κωνικισ βάςθσ
5. Σο πθνίο: Βρίςκεται πάνω από το μαγνιτθ, ςε πολφ
μικρι απόςταςθ απ’ αυτόν. Πάνω από το πθνίο υπάρχει
το Διάφραγμα και ςτο κζντρο τθσ μεμβράνθσ, υπάρχει
κάλυμμα για τθν προςταςία του πθνίου και
του διαφράγματοσ από τθ ςκόνθ.
Προςτατευτικό φφαςμα
Κωνικι Βάςθ
Διάφραγμα
Πθνίο
Μαγνιτθσ
Χοάνθ ι
μεμβράνθ

5. Ι΢ΣΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ
Η ιςτορία του μεγαφϊνου ξεκινά ςτα τζλθ του 19 ου αιϊνα παράλλθλα με τισ μεγάλεσ
εφευρζςεισ και επιςτθμονικζσ ανακαλφψεισ τθσ εποχισ. Αυτι θ ιςτορία, φυςικά, δεν
ςταματάει κάπου αλλά κα ςυνεχίηεται ςυνζχεια με νζεσ τεχνολογίεσ. Παρακάτω ακολουκεί
ζνα ςφντομο ιςτορικό.
1874: Ο Γερμανικόσ εφευρζτθσ και βιομιχανοσ Ernst Werner von Siemens ιταν ο
πρϊτοσ που περιζγραψε τθ «δυναμικι» τθσ ςυςκευισ με κινοφμενο πθνίο χωρίσ όμωσ
να περιγράψει καμία χριςθ του για ιχο. Η καταςκευι του Siemens ιταν ζνα κυκλικό
πθνίο τυλιγμζνο με ζνα κομμάτι ςφρματοσ μζςα ςε ζνα μαγνθτικό πεδίο ςτθριγμζνο
ϊςτε να μπορεί να κινθκεί αξονικά.
1876: Ο Alexander Graham Bell εφθφρε τθν πατζντα του πρϊτου θλεκτρικοφ
μεγάφωνου για τθν θχθτικι μετάδοςθ (δυνατότθτα αναπαραγωγισ κατανοθτισ
ομιλίασ) ωσ μζροσ του τθλεφϊνου του και τθν κατοχφρωςε με δίπλωμα ευρεςιτεχνίασ
το 1876.
1877: Μετά τον Bell δίπλωμα ευρεςιτεχνίασ για θχείο χορθγικθκε ςτον Siemens από
τθν Γερμανία για ζνα μθ-μαγνθτικό διάφραγμα το οποίο προκαλεί απευκείασ μετάδοςθ
ιχου από ζνα transduser κινθτοφ πθνίου. Αυτό είναι το πρϊτο δίπλωμα ευρεςιτεχνίασ
για το μεγάφωνο-κζρατο που επρόκειτο να χρθςιμοποιθκεί ςτουσ περιςςότερουσ
φωνογράφουσ εκείνθσ τθσ εποχισ.
1878: Ο Thomas Edison, ο
Αμερικανόσ εφευρζτθσ και
επιχειρθματίασ κάνει το ντεμποφτο του
με το φωνογράφο του το 1878.
1898: Ο Άγγλοσ Sir Oliver Lodge,
παρουςιάηει ζνα βελτιωμζνο μεγάφωνο.
Σθν ίδια χρονιά ζκανε αίτθςθ για
δίπλωμα ευρεςιτεχνίασ για τον περίφθμο
δζκτθ ραδιοφϊνου του. Ζνα μοντζλο του
θχείου του είναι ςτο Βρετανικό μουςείο
επιςτιμθσ ςτο South Kensington, και μια
φωτογραφία δθμοςιεφκθκε ςτο «wireless
word» ςτισ 21 Δεκεμβρίου του 1927.
1901: O Σηον Stroh περιζγραψε
πρϊτοσ το χάρτινο κωνικό διάφραγμα
μεγαφϊνου
1908: Ο Άντον Pollak βελτίωςε το
μεγάφωνο κινοφμενου πθνίου
χρθςιμοποιϊντασ τθ λεγόμενθ «αράχνθ»
για να κεντράρει το πθνίο φωνισ
1911: Ο Edwin S. Pridham και ο
Peter L. Jensen ςτθν Νάπα τθσ
Καλιφόρνιασ εφθφραν ζνα μεγάφωνο
κινθτοφ πθνίου το οποίο ονόμαςαν Magnavox. Αυτό χρθςιμοποιικθκε από τον
αμερικανό πρόεδρο Woodrow Wilson ςτο ΢αν Ντιζγκο το 1919.

6. 1915: Ο Harold Arnold άρχιςε ζνα πρόγραμμα ςτα εργαςτιρια Bell για να βελτιϊςει τθ
φωνογραφικι θχογράφθςθ. Η πρϊτθ προτεραιότθτά του ιταν ο θλεκτρονικόσ
ενιςχυτισ με τθ νζα, για τθν εποχι, λυχνία κενοφ, δεφτερο ιταν το μικρόφωνο, και το
τρίτο ιταν το μεγάφωνο.
1916: Ο «Θεόσ του ΢ιδιρου», όπωσ ονομαηόταν ο Ιάπωνασ φυςικόσ Kotaro Honda,
καταςκευάηει τον πρϊτο υψθλισ αντοχισ μόνιμο μαγνιτθ.
1925: Οι Kellogg και Rice δθμοςιεφουν ζνα νζο ςχεδιαςμό. Είναι ζνα μεγάφωνο άμεςθσ
ακτινοβολίασ με ζνα διάφραγμα ελεγχόμενθσ μάηασ που οδθγείται από ζνα μικρό πθνίο
ςτθριηόμενο πάνω ςε μια μπάφλα. Ο ςχεδιαςμόσ αυτόσ επιτυγχάνει ομοιόμορφθ
κατανομι και απόδοςθ ενόσ ευρζωσ φάςματοσ μεςαίων ςυχνοτιτων. Σο 1926 θ Radio
Corporation of America (RCA) χρθςιμοποιεί τθν εργαςία των Kellogg και Rice ςτθν
καταςκευι τθσ Radiola-Μοντζλο 104, το πρϊτο ραδιόφωνο με θχείο ευρζωσ φάςματοσ
που εμφανίηεται ςτθν αγορά και περιλάμβανε δικό τθσ ενιςχυτι ςτο ζνα βατ και
τροφοδοτείται από εναλλαςςόμενο ρεφμα οικιακισ χριςθσ αντί των μπαταριϊν.
1926 :Ήταν θ πρϊτθ φορά που ςτθν κινθματογραφικι εταιρεία Warner Bros το
ςφςτθμα Vitaphone χρθςιμοποιείται για το ςυγχρονιςμό του ιχου ςτον κινθμα-
τογράφο. Αυτι θ νζα τεχνολογία ιταν ζνα ςθμαντικό βιμα για τον κινθματογράφο
κακϊσ επζτρεψε τθ χριςθ τθσ φωνισ για να ακουςτεί επί τθσ οκόνθσ. Ο ιχοσ πιεηότανε
πάνω ςε τόρνουσ δίςκου που κα αναπαριγαγαν τον ιχο μόλισ το βίντεο άρχιηε. Αυτό
επζτρεψε τθ χριςθ του θχογραφθμζνου ιχου.
1929: Ο E.W. Kellogg περιγράφει ζνα θλεκτροςτατικό μεγάφωνο που αποτελείται από
πολλά μικρά τμιματα που εκπζμπουν ιχο χωρίσ μαγνιτεσ ι κϊνουσ ι διαφράγματα.
Αυτό το δίπλωμα ευρεςιτεχνίασ κακϊσ και οι Βρετανικζσ πατζντεσ του 1932 του Hans
Vogt, επθρζαςαν τον Peter Walker για τθν καταςκευι του Quad ESL του πρϊτου
επίπεδου θλεκτροςτατικοφ μεγάφωνου το1957.
1932: Η RCA ειςιγαγε ζνα δικό τθσ ςφςτθμα δφο δρόμων για κζατρα, χρθςιμοποιϊντασ
τρία 6 ιντςϊν διαφράγματα-κϊνουσ με πθνία φωνισ αλουμινίου με προςανατολιςμό ςε
διαφορετικζσ κατευκφνςεισ.
1933: «Η πρόοδοσ ιταν τζτοια ϊςτε μια επίδειξθ του νζου ςυςτιματοσ – που αποκαλεί
-το ςτερεοφωνικό λόγω τθσ ικανότθτάσ του να δϊςει μια αίςκθςθ του χϊρου αντίςτοι-
χθ με τθν ςτερεοςκοπικι όραςθ – δόκθκε από τθν Εκνικι Ακαδθμία Επιςτθμϊν Ουάςιγ-
κτον τθν άνοιξθ του 1933. Η μετάδοςθ ζγινε με ςυρμάτινεσ γραμμζσ από τθν Ακαδθμία
Μουςικισ ςτθ Φιλαδζλφεια και χρθςιμοποιικθκαν τρία κανάλια με μικρόφωνα αντί-
ςτοιχα ςτα αριςτερά, κζντρο και δεξιά τθσ ςκθνισ τθσ ορχιςτρασ και αντίςτοιχα θχεία ςε
αντίςτοιχεσ κζςεισ. Σα θχεία αυτά αναπτφχκθκαν ειδικά για το ςκοπό αυτό από τον ∆ρ
Wente και τον Α. L. Thuras. Οι ςτόχοι κατά το ςχεδιαςμό αυτϊν των θχείων ιταν θ
ομοιόμορφθ κατανομι ςε όλο το ςυχνοτικό φάςμα τθσ ορχιςτρασ, αυξθμζνθ θχθτικι
ιςχφσ εξόδου χωρίσ παραμόρφωςθ και ομοιόμορφθ κατανομι του εκπεμπόμενου ιχου ςε
όςο το δυνατόν μεγαλφτερθ γωνία εκπομπισ για όλεσ τισ ςυχνότθτεσ» (Bell Labs, 1953).
1941: Ο John Hilliard περιζγραψε το μακθματικό ςχεδιαςμό των κυκλωμάτων crossover.
Οι υπολογιςμοί αυτοί δείχνουν το αναμενόμενο φορτίο ςε ζνα ενιςχυτι από κάκε
κφκλωμα και το ποςό τθσ μετατόπιςθσ φάςθσ (χρόνοσ κακυςτζρθςθσ) κάκε κυκλϊματοσ
που επιβάλλει ςε διαφορετικζσ ςυχνότθτεσ. ΢θμειϊνει ότι μόνο ζνα κφκλωμα πρϊτθσ
τάξθσ δεν παράγει ςχετικι μετατόπιςθ φάςθσ (κακυςτεριςεισ), ανάμεςα ςε ζνα
γοφφερ και τουίτερ.

7. 1945: Ζχοντασ τεκμθριϊςει και αντιμετωπίςει τισ αδυναμίεσ του ςυςτιματοσ Shearer
Horn, οι Hilliard και Lansing ειςάγουν ζνα ςφςτθμα για το κζατρο (ονομάηεται επίςθσ
"VOTT") με τα μεγάφωνα Α-4 και A-2. Σο ςφςτθμα αυτό αργότερα κα εκδοκεί ωσ
βιομθχανικό πρότυπο για τθν αναπαραγωγι ταινιϊν από τθν Αμερικανικι Ακαδθμία
Κινθματογραφικϊν Σεχνϊν και Επιςτθμϊν. Προςφζρει βελτιωμζνα μεγάφωνα κόρνεσ
και μαγνθτικοφσ οδθγοφσ.
1948: Ο C.A. Ewaskio, τθσ Research Laboratory, Πανεπιςτιμιου Harvard, αναλφει τισ
αιτίεσ τθσ θλεκτροακουςτικισ μετατόπιςθ φάςθσ ςτα θχεία και ειςάγει τθν πρϊτθ
ακριβι μζκοδο για τθ μζτρθςθ τθσ μετατόπιςθσ φάςθσ.
1974:Η Universal Pictures κυκλοφορεί το surround ιχο για τον κινθματογράφο. ΢το
ςφςτθμα αυτό ενιςχφονται πολφ οι χαμθλζσ ςυχνότθτεσ γεγονόσ που κατά τθ διάρκεια
τθσ ταινίασ το κοινό ζνιωκε πολφ ηωντανά τισ ζντονεσ ςκθνζσ. Αυτό γίνεται με τζςςερα
μεγάλα μεγάφωνα κόρνασ χαμθλϊν ςυχνοτιτων που βρίςκονταν πίςω από τθν οκόνθ,
δφο ςε κάκε γωνία. Σα μεγάφωνα ςε κάκε γωνία ιταν 2,4 μζτρα μικοσ, 1,2 μζτρα
πλάτοσ και 1,2 μζτρα φψοσ.
1982: «Η Επιςτροφι των Jedi» ιταν θ πρϊτθ ταινία που χρθςιμοποιείται το θχθτικό
ςφςτθμα THX ςχεδιαςμζνο από τον George Lucas και τον Tomlinson Holman. Σο THX
είναι ζνα ολοκλθρωμζνο ςφςτθμα αναπαραγωγισ ιχου με υψθλζσ και αυςτθρζσ
προδιαγραφζσ.
Σο πρϊτο θχείο καταςκευάςτθκε από τον Σόμασ Ζντιςον για να αποκτιςει ιχο ο φωνογράφοσ
του. Ήταν θλεκτροδυναμικό με χάλκινθ «μεμβράνθ», που ενωνότανε ςτον κϊνο με δζρμα ηϊου.
Όπωσ ιταν φυςικό αυτι θ αρχικι καταςκευι εξελίχκθκε μαηί με τθν εξζλιξθ τθσ τεχνολογίασ,
οπότε -για παράδειγμα- αντί για δζρμα ηϊου χρθςιμοποιοφμε μεμβράνεσ από ειδικά επεξεργα-
ςμζνο χαρτί... Ζτςι ςιμερα ανάλογα με τισ αρχζσ λειτουργίασ πάνω ςτισ οποίεσ ςτθρίηεται το
κακζνα, ι ανάλογα με τθν εφαρμοηόμενθ τεχνολογία, τα θχεία χωρίηονται ςε πολλζσ κατθγορίεσ.
Μια βαςικι διάκριςθ των θχείων είναι τα θλεκτροςτατικά, τα θλεκτροδυναμικά, τα
μαγνθτοςτατικά, τα υβριδικά κ.τ.λ.. ζνασ άλλοσ τρόποσ ταξινόμθςισ τουσ είναι ο χωριςμόσ ςε
μονοπολικά ςυμβατικά θχεία, διπολικά θχεία και αμφιπολικά θχεία. Όλεσ αυτζσ οι κατθγορίεσ
χωρίηονται ςε άλλεσ υποκατθγορίεσ που παρουςιάηουν μεταξφ τουσ κοινά χαρακτθριςτικά,
δυςτυχϊσ όμωσ χωρίσ ςαφι όρια, πράγμα που δυςκολεφει τθν κατάταξθ των θχείων με απόλυτθ
ακρίβεια.
Η μζχρι ςιμερα εξζλιξθ του είδουσ αυτοφ μασ ζχει χαρίςει το μεγαλφτερο θχείο μαηικισ
παραγωγισ, το ΜΤΧ Jack Hammer αλλά και το μεγαλφτερο θχείο ςτον κόςμο,
το ΜΤΧ thunder 1.000.000

8. ΠΩ΢ ΛΕΙΣΟΤΡΓΟΤΝ ΣΑ ΗΦΕΙΑ;
Κακθμερινά όλοι μασ ακοφμε μουςικι, ςτο ςπίτι, ςτθ δουλειά, ςτο αυτοκίνθτο, ςτθ βόλτα,
θ μουςικι αποτελεί ζνα ςθμαντικό κα λζγαμε κομμάτι τθσ κακθμερινότθτασ μασ!
Τπάρχουν παντοφ ηχεία! ΢τα ςοφπερ μάρκετ, ςτον υπολογιςτι μασ, ςτο κινθτό μασ... αλλά
ξζρουμε πωσ λειτουργοφν; Σι είναι αυτό που μασ μεταφζρει τθν ευχαρίςτθςθ τθσ μουςικισ;
Ασ δοφμε τι παίηει!!
Ζνα ολοκλθρωμζνο θχείο αποτελείται από δφο κυρίωσ μζρθ, το θχείο ςε ςχιμα χωνιοφ και
ζνα θλεκτρονικό κφκλωμα, ζνα φίλτρο όπωσ λζμε!!
Σι κάνει το κακζνα από τα ςτοιχεία;
Ασ τα δοφμε από τθν αρχι!
Το κφκλωμα μζςα ςτο ηχείο
Σο ςιμα από το ςτερεοφωνικό μασ ζρχεται ςτο θχείο μζςω ενόσ καλωδίου
το οποίο μεταφζρει τα θλεκτρικά ςιματα που κωδικοποιοφνται ωσ
μουςικι ι οτιδιποτε άλλο κζλουμε να ακουςτεί από το θχείο.
Μπορεί δθλαδι να είναι και θ φωνι μασ μζςω ενόσ μικροφϊνου.
Η πρϊτθ «ςτάςθ» του είναι ςτο θλεκτρονικό κφκλωμα που λζμε φίλτρο, το
λεγόμενο «crossover», που ςτθν απλοφςτερθ μορφι του αποτελείται από μια αντίςταςθ
και ζναν πυκνωτι.
Η δουλειά του φίλτρου είναι να διαχωρίηει τισ ςυχνότθτεσ του ςιματοσ και να τισ κατανζμει
ςωςτά ςτα μεγάφωνα του θχείου. Οι τιμζσ των δφο ςτοιχείων (αντίςταςθσ και πυκνωτι)
κακορίηουν τθν ςυχνότθτα αποκοπισ του φίλτρου, δθλαδι από ποια ςυχνότθτα και μετά
κα γίνεται ο διαχωριςμόσ.
Ανατομία των ηχείων
Ζνα ολοκλθρωμζνο θχείο ζχει ςυνικωσ 3 μεγάφωνα. Ζνα για τα μπάςα, το woofer όπωσ
λζμε (μεγάλο χωνί), ζνα για τα μεςαία που ςυνικωσ είναι μαηί με το μπάςο, και ζνα για τα
πρίμα, που το ονομάηουμε κόρνα και είναι το μικρότερο ςε μζγεκοσ χωνί.
Αυτό γίνεται επειδι υπάρχει διαφορετικι απόδοςθ του ιχου ανάλογα με το μζγεκοσ του
χωνιοφ το οποίο μετριζται ςε ίντςεσ. Για παράδειγμα οι κόρνεσ μπορεί να ζχουν διάμετρο 6
με 8 ίντςεσ και το woofer 12, 15 ι και 18 ίντςεσ!
Τπάρχουν βζβαια και μεγαλφτερα θχεία, με μεγαλφτερου μεγζκουσ μεγάφωνα
τα οποία παράγουν ακόμα πιο μπάςουσ ιχουσ από τα woofer.
Αυτοφ του μεγζκουσ θχεία τα λζμε subwoofer. Ασ μθν ξεχνάμε βζβαια και τον
εξοπλιςμό για ςυναυλίεσ ςε ανοιχτό χϊρο όπου χρθςιμοποιοφνται ςυςτιματα
τεραςτίων διαςτάςεων!!
Όλα τα μεγάφωνα ζχουν 2 κυρίωσ κομμάτια, το μεταλλικό ςαςί και τον
χαρτονζνιο ςυνικωσ χωνί ι κϊνοσ, το οποίο εφαρμόηεται επάνω ςτο ςαςί. ΢το κζντρο του
ςαςί, το οποίο μοιάηει με παραμορφωμζνθ ηάντα αλουμινίου αυτοκινιτου, υπάρχει ζνασ
μεγάλοσ ςτρογγυλόσ μαγνήτησ με ζνα διάκενο για να μπει το
πθνίου του κϊνου.
΢τθ βάςθ του κϊνου του μεγάφωνου υπάρχει αυτό το πθνίο. Ζχει
επίςθσ και δφο ακροδζκτεσ ϊςτε να ςυνδζςουμε τα δφο καλϊδια
(κόκκινου και μαφρου χρϊματοσ ςυνικωσ) που μεταφζρουν το
θλεκτρικό ςιμα. Σα δφο αυτά καλϊδια ςτερεϊνονται επάνω ςε
ςυγκεκριμζνα ςθμεία ςτο ςαςί.

9. Σζλοσ, υπάρχει ςτθ βάςθ του κϊνου επίςθσ και γφρω από το πηνίο
το spider, ζνα είδοσ ελατθρίου για τθν ςτιριξθ και κίνθςθ του
κϊνου, ανάλογα με τθν ζνταςθ των ςθμάτων που ζρχονται από τα
καλϊδια.
Με τθν θλεκτρομαγνθτικι δφναμθ του ςιματοσ διαμζςου του
μαγνιτθ και το ςχιμα του κϊνου μετατρζπουν τα θλεκτρικά
ςιματα διαφόρων ςυχνοτιτων ςε ιχουσ παραγόμενουσ από το
θχείο.
Να αναφζρουμε ςε αυτό το ςθμείο πωσ ανάλογα με τθν ωμικότθτα
- δθλαδι τθν αντίςταςθ - που παρουςιάηει το πθνίο, εξαρτάται και
θ ιςχφσ του θχείου, πάντα ςε ςυνδυαςμό με το μζγεκοσ του κϊνου!
Αυτι ιταν θ βαςικι αρχι καταςκευισ των πακθτικϊν θχείων, των θχείων δθλαδι που δεν
χρειάηονται τροφοδοςία αλλά μόνο το ςιμα. Σο αρνθτικό βζβαια αυτοφ του είδουσ των
θχείων είναι ότι χρειάηονται οπωςδιποτε ζναν ενιςχυτι για να παράξουν τον ιχο!
Η αρχή τησ λειτουργίασ του ηχείου
Όταν το πθνίο του μεγάφωνου διαρρζεται από ρεφμα και βρίςκεται μζςα ςε ζνα μαγνθτικό
πεδίο, ςφμφωνα με τισ αρχζσ τθσ θλεκτρομαγνθτικισ επαγωγισ, μζςω του ρεφματοσ που το
διαρρζει του αςκείτε μαγνθτικι δφναμθ (Laplace) θ οποία είναι ανάλογθ τθσ ζνταςθσ του
ρεφματοσ και ζχει ωσ ςυνζπεια τθ δθμιουργία θλεκτρικοφ πεδίου ςτο εςωτερικό του και
τθν εμφάνιςθ διαφοράσ δυναμικοφ ςτα άκρα του. ΢το πίςω μζροσ του μεγαφϊνου υπάρχει
ζνασ μόνιμοσ μαγνιτθσ (magnet) κυλινδρικοφ ςχιματοσ που δθμιουργεί το μαγνθτικό
πεδίο και ςτο κζντρο του υπάρχει ο πόλοσ του μαγνιτθ (pole magnet) ςχιματοσ κυλινδρι-
κισ ράβδου. Ανάμεςα ςτο μαγνιτθ και ςτον πόλο του μαγνιτθ υπάρχει ζνα διάκενο μζςα
ςτο οποίο δθμιουργείται ζνα ιςχυρό ομογενζσ ςτακερισ ζνταςθσ μαγνθτικό πεδίο. Σο
πθνίο (voice coil) ζχει και αυτό κυλινδρικό ςχιμα και βρίςκετε γφρω από τον μαγνιτθ
τυλιγμζνο ςε ςπείρεσ το οποίο κινείται γφρω από τον μαγνιτθ τυλιγμζνο ςε ςπείρεσ που
κινείται ελεφκερα μζςα ςε μαγνθτικό πεδίο του διάκενου. Για να μπορεί όμωσ το διά-
φραγμα να ακολουκεί τθν κίνθςθ του πθνίου υποβοθκιζται από μια εςωτερικι ανάρτθςθ
που ονομάηεται αράχνθ (spider) ζτςι ϊςτε το πθνίο να μθν ακουμπά τον πόλο δθλαδι να
βρίςκεται ςε μια κατάςταςθ ςαν να αιωρείται ςε αυτιν τθν λειτουργία υποβοθκά και μια
εξωτερικι ανάρτθςθ (surround). Αυτζσ οι δφο αναρτιςεισ ζχουν ζνα δφςκολο ρόλο δθλαδι
να ζχουν ζνα μικρό δείκτθ απόςβεςθσ ϊςτε να μθν εμποδίηουν το πθνίο ςτθν κίνθςθ του
και από τθν άλλθ ζχουν αρκετά μεγάλθ απόςβεςθ ϊςτε να ςταματάνε τον κϊνο μόλισ
ςταματιςει θ κίνθςθ του πθνίου. Μπροςτά από το πθνίο υπάρχει ζνα κάλυμμα και ο κϊνοσ
είναι ζνα είδοσ διαφράγματοσ (που μπορεί εκτόσ από κωνικό να ζχει ςχιμα κόλου). Ο
κϊνοσ μπορεί να αποτελείτε από χαρτί (paper) με φαλόκραμα
Εξαιτίασ των θλεκτρομαγνθτικϊν πεδίων, προκαλείται ςτον κϊνο κίνθςθ και ζτςι αραιϊςεισ
και πυκνϊςεισ του αζρα δθμιουργϊντασ θχθτικά κφματα. Ζτςι ζχουμε τθν παραγωγι ιχου
και τον ζλεγχο τθσ ζνταςισ του.
Απλι φιλοςοφία και καταςκευι κα λζγαμε για κάτι τόςο κακθμερινό.
Καλζσ ακροάςεισ λοιπόν!

10. ΟΙ ΕΠΙΠΣΩ΢ΕΙ΢ ΣΗ΢ ΦΡΗ΢Η΢
ΣΩΝ ΗΦΕΙΩΝ ΢ΣΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ
ΚΑΙ ΢ΣΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ
Οι θόρυβοι ζχουν ςοβαρζσ ςυνζπειεσ όχι μόνο ςτην ακοή αλλά
και ςε άλλα ςυςτήματα του οργανιςμοφ μασ.
Οι κόρυβοι ψθλισ και μζτριασ ζνταςθσ άνω των 85 dB είναι
αιτίεσ απϊλειασ ακοισ και κϊφωςθσ. Δυςτυχϊσ ςε νζουσ,
παιδιά και ζφθβουσ, το πρόβλθμα παρουςιάηει ανθςυχθτικι
αφξθςθ.
Ο θόρυβοσ αυξάνει το ςτρεσ. Είναι αιτία αφξθςθσ τθσ πίεςθσ,
καρδιαγγειακϊν νοςθμάτων, κοφραςθσ, άγχουσ. Μειϊνει τον
φπνο, τθν παραγωγικότθτα, τθ μάκθςθ, παρεμποδίηει τθ
ςυγκζντρωςθ, αυξάνει τα ατυχιματα.
Σε ςχολεία με ηχορφπανςη, η απόδοςη των μαθητϊν είναι
χαμηλότερη, οι δυνατότητεσ διαβάςματοσ και μάθηςησ
μειϊνονται. Ακόμθ και κόρυβοι χαμθλισ ζνταςθσ ευκφνονται
για βλάβεσ ςτθ ςωματικι και ψυχικι υγεία.
Η απϊλεια ακοήσ λόγω θορφβων ςυμβαίνει ςιγά ςιγά, χωρίσ
πόνο. Μετά από δυνατό ιχο μπορεί να ςθμειωκοφν βουίςματα
ςτα αυτιά ι δυςκολία ακοισ ςυνομιλιϊν. Μετά, τα ςυμπτϊματα μπορεί να υποχωριςουν.
Όμωσ, η επαναλαμβανόμενη ζκθεςη ςε δυνατοφσ ήχουσ μπορεί να οδηγήςει ςε μόνιμη
απϊλεια ακοήσ. Η παρατεταμζνθ ζκκεςθ ςε ιχουσ πιο δυνατοφσ από 85 dB μπορεί να προκαλεί
ςταδιακι απϊλεια τθσ ακοισ.
Η ζνταςη των ήχων μιασ κανονικήσ ςυνομιλίασ είναι περίπου 60 dB. Πολλά ςτερεοφωνικά
ςυςτιματα ατομικισ χριςθσ παράγουν μζγιςτο ιχο 100 dB. ΢ε ςυναυλίεσ ροκ και ςε εκριξεισ
πυροτεχνθμάτων παράγονται ιχοι των 140 dB και περιςςότερο.
Προςτατζψετε την ακοή ςασ αλλά και τη ςωματική και ψυχική ςασ υγεία. Δϊςτε ςθμαςία
ςτθν καταπολζμθςθ τθσ θχορφπανςθσ ςτθν κακθμερινι ςασ ηωι.
Εξηγήςτε ςτα παιδιά τισ βλάβεσ που προκαλοφνται από κακι χριςθ ςυςκευϊν όπωσ τα MP3
και άλλεσ φορθτζσ ςυςκευζσ για ακρόαςθ μουςικισ και για το πωσ πρζπει να προςτατεφουν τθν
ακοι τουσ. Σονίςτε ότι πρζπει να χαμθλϊνουν τθν ζνταςθ και να περιορίηουν το χρόνο
ακρόαςθσ.
Είναι βζβαια πολλζσ οι πθγζσ τθσ θχορφπανςθσ γενικά αλλά αν το εξετάςουμε διεξοδικά, οι
περιςςότερεσ απϋ αυτζσ ςυνδζονται με κάποιο θχείο…
Καταλαβαίνουμε λοιπόν ότι εκτόσ από τθν κατανάλωςη ηλεκτρικήσ ενζργειασ που είναι κατϋ
επζκταςθ μια ςοβαρι περιβαλλοντική ςυνέπεια, οι πιο ςοβαρζσ αρνθτικζσ επιπτϊςεισ από τθ
χριςθ των θχείων είναι ςτον ανκρϊπινο οργανιςμό και προκαλοφνται είτε από τθν άμεςθ χριςθ
των θχείων από αυτόν είτε από τισ επιπτϊςεισ που δθμιουργοφν οι δυνατοί ιχοι ςτο άμεςο
περιβάλλον του.

11. Η ΦΡΗ΢ΙΜΟΣΗΣΑ ΣΩΝ ΗΦΕΙΩΝ ΢ΣΗΝ ΚΟΙΝΩΝΙΑ
΢τθν ςφγχρονθ εποχι, οι δυνατότθτεσ αναπαραγωγισ του ιχου ζχουν γίνει τόςο πολλζσ όςα και
τα μζςα αναπαραγωγισ του (καςετόφωνο, cd player, mp3, mp4, κ.π.ά). Όλεσ αυτζσ οι ςυςκευζσ
περιζχουν ςτθ βαςικι τουσ καταςκευι και κάποιο θχείο, μικρό ι μεγαλφτερο, γιατί μόνο ζτςι
μπορεί να «υπάρξει» αποτζλεςμα τθσ λειτουργίασ τουσ.
Ενϊ παλαιότερα, πριν τθ δθμιουργία ςυςκευϊν αναπαραγωγισ ιχου, μποροφςαν οι άνκρωποι
να ακοφνε μόνο ηωντανι μουςικι, τϊρα πια μποροφμε να απολαμβάνουμε ιχουσ και μελωδίεσ
ςε οποιοδιποτε ςθμείο του πλανιτθ και, χάρθ ςτα θχεία, ςε οποιαδιποτε ζνταςθ επικυμοφμε.
Επίςθσ, θ χριςθ των θχείων μασ δίνει τθ δυνατότθτα να μοιράηουμε ςε πολλά ςθμεία τον ιχο που
παράγεται από μία μόνο πθγι. Ζτςι, ςε μια ςυναυλία για παράδειγμα, ο ιχοσ φτάνει πάνω από
κάκε κερκίδα, το ίδιο δυνατόσ όςο και να απζχει από τθν κεντρικι ςκθνι.
Ακόμθ μποροφμε ταυτόχρονα να ενθμερϊνουμε πολλοφσ ανκρϊπουσ ςε πολλά και διαφορετικά
ςθμεία, δυνατότθτα ιδιαίτερα χριςιμθ κυρίωσ ςε περίπτωςθ κινδφνου. ‘Ζτςι ςε περίπτωςθ
φωτιάσ για παράδειγμα ςε κάποιο κτιριο ςτο οποίο υπάρχει κεντρικό ςφςτθμα ιχου, με θχεία ςε
όλουσ τουσ χϊρουσ, μποροφμε να ενθμερϊςουμε ζγκαιρα τον κόςμο για να αποχωριςει.

12. ΢ΦΕΔΙΑ ΚΑΣΑ΢ΚΕΤΗ΢:
ΚΟΤΣΑ ΜΕ ΔΙΠΛΟ TWEETER
ΚΑΣΑΛΟΓΟ΢ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΚΑΙ ΤΛΙΚΩΝ

13. ΚΑΣΑΛΟΓΟ΢ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΚΑΙ ΤΛΙΚΩΝ
ΠΟΤ ΦΡΗ΢ΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ ΓΙΑ ΣΗΝ ΚΑΣΑ΢ΚΕΤΗ ΣΟΤ ΗΦΕΙΟΤ
Εργαλεία Υλικά
΢ζγα Κόντρα Πλακζ
Ποτθροτρφπανο Χαρτί
Σρυπάνι Χρϊμα (μαφρο, άςπρο και μπλε)
Κοπίδι ΢τόκοσ
2 φίλτρα του καφζ
Καλϊδιο
Βφςμα ςοφκο

14. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΥΙΑ
djshop.gr
coolweb.gr
http://epaggelma.medlook.gr/articles.php?id=207&type=1
ixoripansi.gr
ΠΑΝΑΓΙΩΣΗ΢ ΑΠΟ΢ΣΟΛΑΚΟ΢
ΑΝΩΣΑΣΟ ΣΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ∆ΕΤΣΙΚΟ Ι∆ΡΤΜΑ ΚΡΗΣΗ΢ ΣΜΗΜΑ ΜΟΤ΢ΙΚΗ΢ ΣΕΧΝΟΛΟΓΙΑ΢ ΚΑΙ ΑΚΟΤ΢ΣΙΚΗ΢ Α. Σ.Ε.Ι ΡΕΘΤΜΝΟΤ
ΠΣΤΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑ΢ΙΑ ΣΙΣΛΟ΢ ΠΣΤΧΙΑΚΗ΢ ΕΡΓΑ΢ΙΑ: ΢ΧΕ∆ΙΑ΢ΜΟ΢ ΚΑΙ ΚΑΣΑ΢ΚΕΤΗ ΗΧΕΙΟΤ ∆ΤΟ ∆ΡΟΜΩΝ