سمعک آنالوگ چیست ؟
بشر تا قبل از اختراع الکتریسیته، از سمعکهایی استفاده میکرد که شبیه به شیپور بود و این سمعک ها معروف به سمعک های بوقی شکل یا سمعک های شیپوری بودند. تقویت به عمل آمده از سوی این سمعک ها به خاطر قوانین اکوستیکی فیزیک و بر اساس تشدید صوتی ایجاد شده درون این بوق ها و شیپورها بود.
درست است که برای تقویت صداها در این نوع سمعک ها نیازی به باتری نبود، ولی اولا میزان تقویت آنها بسیار کم و اندک بود، ثانیا شکل ظاهری بزرگ، دلخراش و زننده ای داشتند. تا اینکه در اوایل قرن بیستم، دیوید ادوارد هاگز توانست میکروفن را اختراع کند. اختراع میکروفن گام بلندی برای بشریت به حساب می آید چون به وسیله ی آن توانست صدا را از یک حوزه به حوزه ی متفاوت تری ببرد. بشر با میکروفن توانست صدا را از حالتی که به صورت حرکت مولکول های هوا است، یعنی از حوزه ی اکوستیک، به حوزه ی الکتریکی ببرد و صدا را به جریانات الکتریکی تبدیل کند. بشر توانست صدا را از حالت مکانیکی به حالت الکتریکی تبدیل کند. به همین دلیل به میکروفن “مبدل” گفته می شود. اگر میکروفن اختراع نمی شد، معلوم نبود ما اکنون چگونه زندگی می کردیم. اختراع میکروفن باعث شد تا بشر بتواند صدا را بهتر تقویت کند.
تاریخچه سمعک آنالوگ
بعد از اختراع میکروفن، بلندگو اختراع شد که کار سختی نبود چون بشر باید چیزی اختراع می کرد که برعکس میکروفن باشد، یعنی صدا را از حوزه ی الکتریکی به حوزه ی اکوستیکی تبدیل کند و چون دانش اختراع میکروفن را داشت، برعکس آن را پیاده کرد و بلندگو را ساخت. بدین وسیله اولین سمعک الکتریکی دنیا ساخته شد.
اگر بخواهیم به زبان دقیق تر بیان کنیم، بشر ابتدا تلفن را ساخت که دقیقا همین وسیله ای که گفته شد (یعنی میکروفن و بلندگو و البته به همراه سیم نیز) بود.
در آن زمان هنوز بشر به این فکر نیفتاده بود که سمعک بسازد. البته اگر دقیق تر بگوییم، بشر به فکر ساخت سمعک افتاده بود ولی راه را اشتباه رفت و منجر به اختراع تلفن شد. در زمان های قدیم، در اروپا کم شنوایی در بین افراد بیداد می کرد و استاد الکساندر گراهام بل جزو اولین کسانی بود که به فکر ساخت سمعک افتاد. او همسرش را بسیار دوست می داشت. همسر او کم شنوا بود و استاد گراهام بل دوست داشت که وسیله ی تقویت کننده ی الکتریکی بسازد که بتواند صداها را برای همسرش تقویت کند.
او همسری عاشق و سخت کوش بود، ولی راه را اشتباه رفت، در حقیقت نتوانست سمعک بسازد، و تلفن را اختراع کرد. او بعدها تلفنی را که اختراع کرده بود به توماس ادیسون داد تا آن را بررسی و امتحان کرده و نظر فنی اش را بیان کند.
از آنجا که ادیسون کم شنوایی داشت، وقتی اولین بار به صدای تلفن گراهام بل گوش کرد، چیزی نشنید و بیان داشت که صدای این وسیله چقدر کم است. البته شاید در آن زمان، پون رشته ی ادیولوژی و متخصص شنوایی، ادیولوژیست، وجود نداشت، ادیسون از کم شنوایی خود خبر نداشت و نشنیدن صدا از تلفن را به گردن گراهام بل و اختراع ناقص او می انداخت. ادیسون بر روی وسیله ی گراهام بل کار کرد و بعد از تلاشی که اکنون برای ما مبارک است، توانست آمپلی فایر، تقویت کننده، برای تلفن گراهام بل بسازد و صدایش را قوی تر کند. شاید بتوان گفت که این اولین گام در ساخت سمعک های الکتریکی بود.
البته ورنر زیمنس نیز جزو اولین کسانی است که در اروپا، در 130 سال پیش، سمعک برقی ساخت. فیلم پشت صحنه ی یکی از فیلم های چارلی چاپلین هست که زنی از مکان فیلمبرداری رد می شود در حالی که سمعک زیمنس را دارد. این اولین سمعک آنالوگ و الکتریکی دنیا است.
ابتدا این سمعک ها خیلی بزرگ و در حد کیف زنانه ی متوسط امروزی و شاید اندکی بزرگ تر بودند. ولی بعدها، با پیشرفت فناوری الکتریکی و با ارایه ی تقویت کننده های لامپ خلا، نه تنها اندازه ی آن ها کوچکتر شد، بلکه میزان تقویت آنها بیشتر نیز شد.
سپس با کشف ترانزیستور، بشر توانست گام بلند دیگری، حتی بلندتر از گامی که با اختراع میکروفن برداشته بود را بردارد. ترانزیستور باعث شد تا سمعک های آنالوگ از حالت جعبه ای و کیفی شکل به حالت سمعک جیبی و سپس به حالت سمعک پشت گوشی درآید.
سمعک هایی که حتی امروزه نیز شاهد کار کردن مستدام آنها هستیم. البته ممکن است ترانزیستور برای شما فقط در کوچک تر کردن سمعک ها و قوی تر کردن صدای آنها به نظر آید ولی بشر با اختراع ترانزیستور توانست میزان مقاومت را در مدارهای الکتریکی تغییر دهد و به همین خاطر، به آن اصطلاح “ترانزیستور (Transistor)” داد که مخفف “ترانسفر رزیستور (Transfer Resistor)” است، یعنی تغییر میزان مقاومت از یک حالت یا یک جا به حالت یا جای دیگری. وقتی بشر توانست مقاومت را تغییر دهد، به وسیله ی آن توانست هر کاری را که بخواهد انجام دهد و اکنون تمام وسایل الکترونیکی که در نزدیکی شما است با تغییر میزان مقاومت کار می کنند.
بشر با ترانزیستور و تغییر مقاومت توانست دستگاه هایی بسازد که پردازش کنند، خودکار کار کنند و عملیات های پیچیده ای را انجام دهند که اکنون شاهد آن هستیم.
اجزای سمعک آنالوگ
یک سمعک آنالوگ ترانزیستوری دارای سه قسمت اصلی میکروفن، تقویت کننده و بلندگو (رسیور) است. همچنان که قبلا گفته شد، کار میکروفن تبدیل صدا از حالت مکانیکی به حالت الکتریکی است. میکروفن امواج مکانیکی صوتی را به جریانات خفیف الکتریکی تبدیل می کند. سپس این جریانات الکتریکی را به تقویت کننده می دهد و تقویت کننده با استفاده از باتری، اندازه ی این جریانات الکتریکی را بیشتر می کند و سپس جریانات الکتریکی تقویت شده را به بلندگو می دهد.
بلندگو، که خودش نیز یک جور مبدل می باشد، جریانات الکتریکی بزرگ شده را از حالت الکتریکی به حالت مکانیکی، یعنی امواج صوتی، درمی آورد و بدین وسیله صدای وارد شده به سمعک آنالوگ تقویت شده و صدای بلندتری از سوی آن در گوش کاربر تولید می شود. این اساس کلی نحوه ی عملکرد سمعک آنالوگ است.
اکنون ممکن است این پرسش به ذهن خطور پیدا کند که چرا به این سمعک ها، سمعک آنالوگ گفته می شود. سمعک های آنالوگ سمعک هایی هستند که با استفاده از روش پردازشیِ آنالوگ، صداها را پردازش و تقویت می کنند. در این نوع سمعک ها، صدایی که توسط میکروفن سمعک دریافت می شود، با استفاده از اعداد 0 تا 9، به معادل های ولتاژی یا مقادیر آمپری جریانات الکترونیک تبدیل و معادل سازی می شود و به ازای مقداری دسی بلی که صدا دریافت می شود، معادل ولتاژی یا آمپری آن تعیین و در مدار ایجاد می شود و چون بین مقادیر دسی بلی صدا با مقادیر الکترونیکی مدار یک شبیه سازی و معادل سازی صورت می گیرد، به این نوع پردازش، پردازش آنالوگ گفته می شود.
در زبان لاتین، کلمه ی آنالوگ به معنی “معادل” یا “شبیه” می باشد. و سمعک هایی که از این روش پردازشی استفاده می کنند، به آن ها سمعک های آنالوگ گفته می شود. به عنوان مثال، اگر میکروفن سمعک آنالوگ صدایی در حد 10 دسی بل دریافت کند، معادل 1/0 ولت (یا آمپر) تولید می کند و اگر 20 دسی بل دیافت کند، معادل 2/0 ولت تولید می کند و اگر 90 دسی بل دریافت کند، معادل 9/0 ولت تولید می کند و چون این نوع سمعک، یک معادل سازی بین میزان قدرت صدا با میزان جریان برقرار می کند، به آن سمعک آنالوگ گفته می شود.
بر روی این سمعک ها، پیچ های ظریفی به نام تریمر یا پتانسیومتر وجود دارد و ادیولوژیست (متخصص شنوایی و سمعک) با چرخاندن آن ها، سمعک را برای کاربر تنظیم می کند و نوع و میزان تقویت را تعیین و تنظیم می کند.
از آنجا که فضای اندکی برای قرارگیری و تعبیه ی این پیچ ها بر روی سمعک وجود دارد، نمی توان تعداد این پیچ ها را زیاد کرد و در نتیجه، دست ادیولوژیست در تنظیم دقیق تر و بهتر این نوع سمعک ها برای کاربران مختلف با شرایط و ویژگی های شنوایی مختلف و خاص بسته است و نمی تواند سمعک را متناسب با وضعیت شنوایی کاربر در فرکانس های مختلف تنظیم و شخصی سازی کند.
به همین خاطر است که این سمعک ها به تاریخ پیوسته اند و در حال حاضر شرکت های مطرح سازنده ی سمعک در دنیا دیگر سمعک های آنالوگ تولید نمی کنند. معمولا بیشترین تعداد تریمرهایی که بر روی سمعک آنالوگ می توان جا داد، بیشتر از چهار تا نیست و به همین دلیل فقط امکان تنظیمات اصلی در چنین سمعک هایی وجود دارد و تنظیمات ظریف تر یا پردازش های بیشتر را نمی توان به وسیله ی آن ها انجام داد.
فناوری این نوع سمعک ها به اواسط قرن بیستم می رسد و در آن زمان مطرح بودند ولی اکنون به تاریخ پیوسته اند و در مقطع بالینی، استفاده و تجویز این سمعک ها به هیچ عنوان توصیه نمی شود. چون فقط یک تقویت کننده ی ساده هستند که حتی ساده ترین کار پردازشی را نیز نمی توانند انجام دهند. این سمعک ها فقط ی تقویت کننده ی ساده و زمخت هستند.