برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

هنگام مقایسه مشخصات فنی محصولاتی از سازندگان مختلف، از عقل و هوش خود نهایت استفاده را بفرمایید. وات با وات خیلی فرق دارد. شما صرفا نیاز به داشتن یک مدرک مهندسی الکترونیک از هاروارد ندارید، تا بتوانید به حدی از مشخصات فنی سر در آورید که انتخاب شایسته تری انجام دهید. ابتدا، توجه داشته باشید که مشخصات فنی اعلام شده از هر سازنده ای را نمیتوان به عنوان واقعیت پذیرفت. اگر مارک مورد نظر شما در آمریکا و اروپا نیز به فروش می رود، و اگر محصولاتی از آن سازنده در مقایسات فنی و کیفی بین محصولات مشابه در مجلات و وب سایت های فنی معتبر ظاهر می شوند ، آنگاه می توانید به مشخصات فنی اعلام شده استناد فرمایید. متاسفانه، مصرف کننده ایرانی از دیر باز آماج محصولات فاقد کیفیت و درجه 6 که یا توسط مونتاژکارها و کپی کارهای متقلب چینی فقط مخصوص بازار کشورهای جهان سوم ساخته می شوند - و یا نوع تقلبی تر این محصولات که در پشت یک مرغداری (در حومه شیراز) با مونتاژ قطعات ساخت ایران توسط کارگران محترم و زحمتکش افغانی سر هم می شوند و بنام محصول خارجی در جعبه ای فریبنده روانه بازار رضا و پاساژ علاءالدین می گردند، قرار گرفته. مشخصات فنی اینگونه محصولات مطلقا هیچ معنی و مفهومی ندارند. تا دوسال پیش، بسیار نادر بود اگر اسپیکری با کیفیتی بهتر از اینگونه ادوات یک بار مصرف در بازار کامپیوتر ایران می یافتید. اندک زمانی است که در پی تلاش مستمر مدیران ما، افزایش سطح توقع خریداران، بازار عرضه را به ارائه محصولات کیفی و ارزنده در سطح محدودی مجاب نموده است. اما، پس از آنکه از اعتبار جهانی سازنده محصول مورد نظر کسب اطمینان نمودید، توضیح چند نکته به عنوان راهنمایی در زمینه مقایسه مشخصات فنی اعلام شده ضروریست: هیچ سازنده معتبری که برای حیثیت خویش احترامی بیش از ارادتی که به پول دارد قائل باشد، برای اعلام توان خروجی از مقیاس Watts PMPO استفاده نمی کند. این مقیاس که کلا فاقد پایه و اساس علمی و منطقیست، صرفا عدد تخیلی بزرگی را به منظور اغفال خریدار غیر متخصص ارائه می دهد. هرگاه به محصولی برخوردید که اعداد چند هزار وات PMPO توان اعلام نموده بود، می توانید کاملا مطمئن باشید که کمپانی که در یک مورد واضح به شما دروغ گفته است، در بقیه موارد نیز به شما دروغ می گوید. اساسا، پرداختن پول ارزشمند خود به دروغگویی که خریداران محصولاتش را فاقد شعور می پندارد، عمل صحیحی به نظر نمی رسد. یکی از متداولترین معیارهای ملموس و واقعی توان خروجی یک مدار تقویت کننده یا آمپلیفایر، Watts RMS می باشد که مخفف Watts Root Mean Square است. لطفا توجه داشته باشید که استناد به این مقیاس جهت مقایسه توان نسبی دو آمپلیفایر (یا سیستم اسپیکر تقویت شده)، مادامی که توسط کمپانی های معتبر و به روشهای مهندسی استاندارد اندازه گیری شده باشند، کار معقولی است. اما نظر به اینکه وات RMS عنوان کننده حداکثر توان خروجی ممتد سیستم است، توان واقعی خروجی به هنگام تقویت موسیقی مقداری بالاتر خواهد بود. علت این امر این است که موسیقی ترکیبی از اصواتی است با فرکانس و شدت متغیر، ولی سیگنالی که جهت آزمایش و تعیین حداکثر توان ممتد یک آمپلیفایر استفاده می گردد یک سیگنال مولتی فرکانس است که دائما و بطور ممتد دارای حداکثر شدت ممکن است (این سیگنال به Pink Noise مشهور است) و لذا کمترین شباهتی به موسیقی ندارد. سیستمهای Altec Lansing علاوه بر اعلام توان به Watts RMS، عددی به عنوان Total System Power نیز اعلام می نمایند که مقدار آن حدودا دو برابر حداکثر توان ممتد به Watts RMS است.

 این عدد، نمایانگر حداکثر توان خروجی سیستم برای موسیقی است، یا در واقع توان ممتد سیستم در شرایط واقعی استفاده. همچنین توجه داشته باشید که ممکن است به عنوان مثال برای سیستم Altec Lansing Select621 به جای 100 وات RMS 140 وات توان اعلام نمود، اما در این مقدار توان خروجی، مقدار اغتشاشات افزایش قابل توجهی خواهند داشت. از این رو، تنها استناد به توان خروجی یک سیستم، هرگز برای سنجش توانایی های آن کافی نیست و بایستی به اعداد نمایانگر دیگر مشخصات مهم سیستم نیز در کنار توان توجه کافی شود، که در این مورد ذیلا توضیحات لازم داده خواهد شد. اما واحد سنجش توان به Watts RMS نیز تنها موقعی به عنوان معیار شدت صدا قابل استناد است که دو آمپلیفایر خالی (یعنی بدون اسپیکر) را با هم مقایسه می نماییم. علت این امر این است که زمانی که یک یا چند بلندگو به معادله اضافه می شوند، وجود فاکتور متغییر "راندمان" در عمل تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی توسط بلندگو، دیگر اجازه نمی دهد که عدد وات به ما بگوید چه مقدار شدت صدا خواهیم داشت. واضح است که عمل تبدیل یک نوع انرژی به نوعی دیگر، هرگز نمی تواند با راندمان صد در صد انجام گیرد و همواره مقداری انرژی در حین عمل تبدیل، به صورت انرژی اتفلافی (مانند حرارت) در آمده و راندمان تبدیل را کاهش می دهد. طبیعیست که بلندگویی که از طرح مهندسی بهتری برخوردار است و موتور الکترومغناتیسی بهتری دارد نه تنها قادر خواهد بود از یک میزان وات ثابت، شدت صدای (شدت صدا با واحد dB SPL سنجیده می شود) بیشتری تولید نماید، بلکه این صدا را با کیفیت بهتری نسبت به بلنگوی چینی فله ای ارزان و بی نام و نشان تولید خواهد نمود. در واقع بلندگو یک ترانس دیوسر است (تعریف Transducer: هر وسیله ای که نوعی انرژی را به نوعی دیگر مبدل می سازد) و تشریح ساده طرز کار آن این است که، اطلاعات صوتی آنالوگ توسط جریان برقی دارای فرکانس و شدت متغیر، وارد سیم پیچ بلندگو (یا Voice Coil) شده و در عملکردی تقریبا مشابه یک موتور الکتریکی، این سیم پیچ که در داخل میدان مغناتیسی ایجاد شده توسط یک آهنربای دائم قرار گرفته، به نسبت شدت و فرکانس جریان برقی که به آن وارد می شود به حرکت در می آید، و این حرکات را به دیافراگمی که به سیم پیچ متصل است منتقل می نماید. دیافراگم بلندگو سپس انرژی مکانیکی ایجاد شده توسط سیم پیچ را به هوا منتقل می نماید که هوا در اینجا نقش عامل حمل این امواج و ارتعاشات را به پرده گوش شما به عهده دارد. طراحی این وسیله به ظاهر ساده، یک مقوله بسیار پیچیده و تخصصی در دانش مهندسی آکوستیک است. تنها با ترکیب دانش عمیق و سالها تجربه است که مهندسین موفق در این زمینه می توانند علی رغم وجود محدودیتهایی که قوانین فیزیک دیکته می نماید، بلندگویی بسازند که هم اتلاف انرژی اندک داشته باشد، هم قابلیت تبدیل مقدار توان زیاد، هم دقت و کیفیت در بازسازی اصوات موسیقی، هم زاویه تابش صدای مناسب و قابل کنترل، هم قابلیت تولید شدت صدایی یکسان از فرکانسهای گوناگون (یا Flat Frequency Response Plot)، هم دوام زیاد، و هم البته قیمتی معقول. نظر به اینکه عملا امکان آزمایش فنی و اندازه گیری راندمان و کیفیت هر بلندگو برای خریداران وجود ندارد، به نفع خودتان است اگر این استدلال منطقی را باور کنید که بلندگوهای ساخت Altec Lansing که با بیش از 75 سال سابقه، پر تجربه ترین متخصص مهندسی آکوستیک در جهان است و بالغ بر 300 نفر از متخصصین برجسته مهندسی آکوستیک جهان را در مراکز تحقیقات و مهندسی خود رد امریکا در استخدام دارد، و غیر از بلندگو و سیستمهای حرفه ای کنترل و تقویت صوتی هیچ چیز دیگری تولید نمی نماید، مسلما بر تر از محصولات یک کمپانی چینی است که یک طرح بلنگوی 30 ساله را کپی نموده و با ارزانترین مواد اولیه می سازد و نیز، هر نوع محصولی را هم بنا بر نیاز بازار روز، از ماوس کامپیوتر گرفته تا مگس کش و مخزن توالت (وهمه را از نوع یکبار مصرف) تولید می کند. از دیگر اعداد مهم در لیست مشخصات فنی، Total Harmonic Distortion یا THD که عنوان کننده مقدار کلی اغتشاشات هارمونیکی (که در ایجاد دسته ای از اعوجاجات صوتی مقصرند) به درصد است، می باشد. عدد THD، اصولا هر چه کوچکتر باشد نمایانگر کیفیت بهتری است. البته، در دنیای واقعی، گوش یک فرد غیر متخصص تفاوت بین 0.001 درصد THD، و 0.5 درصد THD را تشخیص نخواهد داد. درصد THD، معمولا به همراه عدد دیگری ذکر می گردد که پارامترهای اندازه گیری را روشنتر می نماید، مثلا i<0.1%@ -10dB Full Scale Input یعنی مقدار کل اغتشاشات هارمونیکی کمتر است از یک دهم درصد، در شرایطی که توان سیگنال ورودی 10 دسی بل کمتر از حداکثر توان ممکن باشد. به بیان ساده تر، می توان گفت که عدد بیان شده تا سر حد استفاده از حدود 90 درصد از حداکثر توان سیستم صدق می کند. اصولا، اغتشاشات هارمونیک فرکانسهایی هستند که در سیگنال ورودی به آمپلیفایر وجود ندارند و منشاء این نوع اغتشاشات در مدار آمپلیفایر است. به عنوان مثال، اگر یک سیگنال تست با فرکانس یک کیلو هرتز به مدار آمپلیفایر تغذیه کنیم، اغتشاشات هارمونیک به شکل پارازیتهایی که فرکانس آنها برابر با ضریبهای دو، چهار، هشت (و نیز نتیجه تقسیم به این اعداد - به شکل پارازیتهایی با فرکانس پایینتر از فرکانس سیگنال اصلی) یک کیلوهرتز است، ظاهر می گردند. عدد مقدار THD نمایانگر نسبت توان مجموع فرکانسهای حاصله از اغتشاشات هارمونیک به توان فرکانس سیگنال اصلی ورودیست. عدد مهم دیگر، طیف پاسخگویی فرکانس صوتی است که بصورت Frequency Response و یا گاهی Dynamic Range با واحد هرتز ذکر می گردد. حساسیت گوش نوزاد انسان، در محدوده شنوایی فرکانسهایی بین 20 هرتز و 20 کیلوهرتز می باشد. این حساسیت، به مرور زمان، بواسطه عواملی مانند افزایش سن و نیز صدمات دائمی ناشی از قرار گیری فرد در معرض صداهای بسیار بلند مانند انفجار، ماشین آلات صنعتی، صدای بوق گوشخراش وسائل نقلیه، صدای بلند و ناهنجار سیستمهای صوتی نامرغوب، ایجاد آسیب فیزیکی به اجزاء گوش، بروز بیماریهای عفونی گوش که منجر به ایجاد التهاب شدید می گردند، و غیره کاهش می یابد. ایجاد گسترده ترین طیف فرکانسهای صوتی، یعنی هرچه نزدیکتر به طیف 20 تا 20 کیلوهرتز، مسلما در یک سیستم صوتی مطلوب می باشد. اما، قضیه به همین سادگی ختم نمی شود و درک کامل این مقوله نیاز به توضیحات بیشتری در چگونگی بازسازی اصوات از این فرکانسها به روشهای گوناگون دارد. در سیستمهای ساده تر و ارزانقیمت تر، امکان دارد که از یک عدد بلندگو برای تولید تمام فرکانسهای مابین عدد حداقل و حداکثر اعلام شده در مشخصات فنی دستگاه، استفاده گردد. ولی در اغلب موارد، صدای ایجاد شده مورد قبول شخصی دارای گوشهای حساس و آشنا به موسیقی قرار نخواهد گرفت. جهت استحضار عالاقمندان عرض می گردد، که هرگاه یک عدد بلندگو (یعنی یک دیافراگم منفرد) طیف فرکانسی وسیعی را تولید کند، از نقطه نظر مهندسی با مشکلی بنام Inter-Modulation Distortion روبرو می شویم که نوعی اعوجاج قابل شنود است. هر چه اندازه دیافراگم کوچکتر، طیف فرکانسها وسیعتر، مقدار توان خروجی بیشتر، و کیفیت مهندسی و مواد متشکل اجزاء بلندگو پایینتر باشد، مقدار این اغتشاشات نیز فزونتر خواهد بود. در مدلهای دو تکه ساخت Altec Lansing مانند AVS200 و یا مدل 220، طرح مهندسی پیشرفته بلندگوها وکیفیت بالای ساخت و مواد و نیز توان خروجی محدود شده به سطحی معقول، باعث کاهش قابل توجه اغتشاشات IMD به مقادیر غیر قابل شنود می گردد. نظر به اینکه نسبتی از توان آمپلیفایر که صرف تولید فرکانسهای پایین یا Bass می گردد معمولا بیشتر از آن مقدار توانی که فرکانسهای میانی و بالا (صداهای زیر) را تولید می نمایید است (زیرا برای انتقال موثر Bass که دارای فرکانس پایین و در نتیجه طول موج بیشتری است به گوش شما، احتیاج به جابجا کردن حجم هوای بیشتریست، که مسلما نیاز به صرف انرژی بیشتری دارد)، موثرترین روش کاهش IMD در سیستمهایی که بیش از 2.5 وات در هر کانال توان دارند، اختصاص دادن یک بلندگوی مجزا به تولید Bass است. در مطلوبترین حالت، این وظیفه به عهده یک یا چند بلندگوی مخصوص بنام ووفر (Woofer) که داخل کابینت مجذای خود بنام ساب ووفر (Subwoofer) نصب گردیده، گذاشته می شود. بلندگوهای ووفر معمولا دارای قطر دیافراگم بیشتر و موتور محرک قویتری در مقایسه با سایر انواع بلندگو هستند. انجام این عمل بطور قابل ملاحظه ای از نسبت توان کلی که بلنگوهای کوچکتر Mid-Range یا Full-Range میبایست تولید می نمودند، می کاهد. در سیستم اسپیکر های فاقد ووفر، اگرچه امکان تولید فرکانسهایی به پایینی 70 هرتز هم توسط یک بلندگوی 3 اینچی Full Range وجود دارد، اما کیفیت صوتی آن فرکانسها از نظر قدرت، عمق، تمیزی و شفافیت، با Bass تولید شده توسط یک ساب ووفر متوسط قابل مقایسه نخواهد بود. روش قدیمی تولید فرکانسهای پایین (و نیز در برخی اسپیکر های ارزان قیمت از مارکهای متفرقه) به این صورت بود که بلندگوی ووفر را در داخل همان کابینت مشترکی که باقی بلندگوها در آن نصب شده بودند قرار می دادند. اما انرژی زیاد و ارتعاشاتی که بلندگوی Woofer تولید می نمود، به لحاظ وجود فاصله اندک و اتصال سخت فیزیکی (هر دو بلندگو توسط بدنه کابینتی مشترک به هم متصل بودند) به بلندگوهای کوچکتر منتقل می گردید، و به کاهش کیفیت صوتی فرکانسهای میانی و بالای سیستم منجر می گشت. قرار دادن ووفر در محفظه جداگانه مختص به خود، ساب ووفر را به وجود آورد که بهترین راه حل برای عمده مشکلات فوق است. توجه داشته باشید که عموما و غیر از در مواردی بسیار خاص، چوب بهترین ماده برای ساخت کابینت ساب ووفر می باشد. به لحاظ دانسیته، نوع بافت، و کلا "رفتار آکوستیک"، چوب کیفیت صوتی گرم و دلپذیر و "تونالیته" مطلوبی به امواج صوتی فرکانسهای پایین می بخشد، و در واقع به همین علت بدنه آلات موسیقی همچون تنبک، تنبور، و گیتار نیز از چوب ساخته می شود. در طراحی ساب ووفر های مرغوب، جهت انتقال موثرتر انرژی امواج صوتی به هوا، از دریچه بازتاب فرکانسهای پایین یا Bass Reflex Port استفاده می گردد. پارامتر های بسیار دقیقی در طراحی صحیح این دریچه نیاز به نگرش صحیح مهندسی همراه با دانش عمیق علم آکوستیک دارند. چنانچه بدون توجه به اصول علمی که محل، طول، قطر، شکل آغازی و پایانی دریچه (یا بهتر بگوییم، تونل) را تعیین می نمایند، مبادرت به ایجاد سوراخی جهت دکوراسیون در کابینت ساب ووفر گردد، قطعا تاثیر منفی بر کیفیت صوتی عاید خواهد نمود. علاوه بر تشدید صدا و افزایش راندمان صوتی، نقش دیگر دریچه بازتاب فرکانسهای پایین این است که با استفاده از اصل فیزیکی Helmholtz Effect، فرکانسهای خاصی را تقویت نماید. دمیدن از زاویه حدود 90 درجه در دهانه یک بطری ، آزمایش ساده ایست برای درک این پدیده. با بکارگیری اصول صحیح مهندسی در طراحی شکل و ابعاد کابینت ساب ووفر و دریچه بازتاب فرکانسهای پایین، می توان فرکانس خاصی را که Resonant Frequency نامیده می شود تعیین کرده، و آنرا توسط Bass Reflex Port تشدید نمود. میزان گسترش دامنه تقویت به فرکانسهای دو سوی فرکانس مرکزی رزونانت، بسته به توانایی علمی مهندسین طراح متغییر خواهد بود. تا اینجا، عمده مشکلات ایجاد شده توسط اغتشاشات IMD توسط ساب ووفر حل می شود. اما اگر بخواهیم کیفیت کلی صوتی را یک پله بالاتر ببریم، قدم بعدی تفکیک فرکانسهای بالا (اصوات زیر) از فرکانسهای میانی است. برای این کار، وسیله ای بنام Cross-Over که بعد از مدار آمپلیفایر سر راه سیگنال صوتی قرار گرفته، بنا بر تشخیص مهندسین طراح، فرکانسهای معمولا پایینتر از 200 الی 150 هرتز را از مابقی جدا کرده و به ساب ووفر ارسال می نماید، و فرکانسهای بالا تر از معمولا 5 الی 7 هزار هرتز را نیز تفکیک نموده و به بلنگوی مخصوصی بنام Tweeter ارسال می نماید. آنچه باقی می ماند نیز به بلنگویی بنام Mid-Range ارسال می شود. اعمال فوق، همچنین ممکن است به نحو دیگری انجام پذیرد: Cross-Over بر سر راه سیگنال ورودی به سیستم و قبل از آمپلیفایر قرار داده می شود، و هر بخش از فرکانسهای تفکیک شده به یک آمپلیفایر مجزا جهت تقویت ارسال شده و خروجی تقویت شده هر آمپلیفایر به بلندگوی مخصوص خود هدایت می گردد. استفاده از این روش، البته هزینه تولید سیستم را افزایش می دهد، ولی این تکنیک (که بسته به تعداد مراحل تقویت تفکیکی Bi-Amplification یا Tri-Amplification نامیده می شود) دارای یک مزیت مهم مهندسی است: میتوان مدار آمپلیفایر بهینه شده متفاوتی برای هر گروه فرکانس طراحی نمود. از طریق انطباق بهتر مدار آمپلیفایر با ویژگیهای مخصوص هر گروه فرکانس، کیفیت صوتی عالی تری از سیستم ایجاد خواهد شد. کلیه سیستمهای Altec Lansing از یک مدار آمپلیفایر مجزا برای تقویت سیگنال ارسالی به ساب ووفر استفاده می کنند، و برخی نیز از تکنولوژی Tri-Amplification بهره مند می باشند. به عبارت ساده تر، در نتیجه استفاده از یک بلندگو و آمپلیفایر مخصوص برای تقویت و بازسازی هر بخشی از طیف فرکانسهای قابل شنود، بجای استفاده از یک ماشین پیکان برای انجام تمامی وظایف گوناگون، بار سنگینمان را با کامیون حمل می کنیم - برای طی مسافتهای کوتاه شهری از یک اتومبیل سواری مناسب استفاده می کنیم - و با یک اتومبیل اسپرت سریع هم به مسابقات وارد می شویم! طراحی یک بلندگوی تویتر مرغوب و با کیفیت، به لحاظ نیاز های خاص فیزیکی، خود یک رشته تخصصی جداگانه در علم مهندسی آکوستیک می باشد. یک تویتر خوب، برای تولید فرکانسهای بالا (که طول موج بسیار کوتاهی دارند) از مقدار نسبتا کمی انرژی الکتریکی استفاده می کند و حجم هوای بسار کمی را به حرکت در می آورد، ولی بایستی این کار را با دقت فوق العاده ای انجام دهد. برای دستیابی به این دقت، بر خلاف دیافراگم انواع دیگر بلندگو که از جنس الیاف تقویت شده کاغذی و یا گاهی پولیمرهای مصنوعی ساخته می شوند، در ساختمان تویتر های مرغوب همیشه از دیافراگمی فلزی استفاده می شود. توجه داشته باشید که این دیافراگم، برای تولید فرکانس 16هزار هرتز، می بایستی که در هر ثانیه 16هزار حرکت نوسانی و متغیر به سمت عقب و جلو انجام دهد! به این دلیل، اصولا دیافراگم تویتر هر چه وزن کمتر و بالانس بهتری داشته باشد، از حساسیت و دقت عمل بیشتری برخوردار خواهد بود. در ساختمان دیافراگم تویترهای مشهور Altec Lansing، از مواد سبک و بسیار مقاومی چون Mylar و آلیاژ ویژه Neodymium استفاده می گردد که توسط دستگاههای مدرن برش لیزری با تولرانس وزنی 0.0001 گرم ساخته می شوند. پس از تصویر روشنی که با ارائه توضیحات مقدماتی فوق ایجاد شد، اکنون لازم است توضیحاتی در مورد مفاهیم گوناگونی که اعداد اعلام شده در شرایط مختلف می توانند داشته باشند، تقدیم گردد. در مورد بلندگوهای حرفه ای، جهت رعایت استانداردهای مرسوم بایستی مشخصات فنی بسیار جامع و دقیقی ارائه داده شود. دقت و گستردگی اطلاعات داده شده در مشخصات فنی اینگونه تجهیزات باید در حدی باشد که مهندسین آکوستیک در مرحله طراحی پروژه سیستمهای صوتی پیچیده برای سالنهای بزرگ، فقط با مطالعه مشخصات اجزاء سیستم و بلندگوها قادر به پیش بینی دقیق نتایج قبل از اجراء عملی پروژه باشند، چرا که در پروژه ای که چند صد هزار یا چند ملیون دلار هزینه در بر خواهد داشت جایی برای آزمون و خطا وجود ندارد. برای روشنتر شدن موضوع، لطفا اینجا کلیک فرمایید تا از صفحه مشخصات فنی یک مدل بلندگوی دوپلکس حرفه ای Altec Lansing دیدن فرمایید. قطعا، پس از یک مرور سطحی، تفاوت میان مفهوم واقعی اصطلاح حرفه ای و کلمه "حرفه ای" مورد استفاده بقال های کامپیوتر فروش را مشاهده می فرمایید. اما هدف اصلی ما از ارائه این نمونه، توضیح روشنتر مفهوم پاسخگویی فرکانسی اعلام شده است. در اینجا ملاحظه می فرمایید که پاسخگویی فرکانسی به این نحو ذکر گردیده: Frequency Response: 70 - 20000 Hz +/- 5dB و این بدین معناست که در این رنج فرکانسی اعلام شده، اصوات هیچیک از فرکانسهای تولید شده از لحاظ شدت بیش از 5 دسی بل با بقیه تفاوت شدت صدا ندارند. در سیستمهای اسپیکر تقویت شده Altec Lansing، این رنج با حداکثر تفاوت شدت منفی یا مثبت 10 دسی بل ذکر می شود (مگر اینکه در اعلام مشخصات فنی مدل خاصی، رنج عددی کوچکتری ذکر شده باشد)، یعنی که بجای اعلام تمامی فرکانسهایی که یک بلندگو ممکن است بتواند تولید نماید، فقط آنهایی که در محدوده 10 دسی بل تفاوت شدت صدا از یکدیگر هستند و صدایشان بر اثر ضعف در بین صدای فرکانسهای دیگر گم نمی شود ذکر می شوند - یعنی طیف فرکانسهای قابل استفاده عملی مفید در شرایط واقعی. در اعلام پاسخگویی فرکانسی برای اغلب محصولات سازنده های رده پایین، اغراق فراوان مشاهده می شود. بعنوان مثال، در پشت جعبه یک اسپیکر دو تکه بی کیفیت از سازنده ای بنام Gen..s، اعلام شده که دارای پاسخگویی فرکانسی از 45 تا 20000 هرتز می باشد. این یعنی ادعای پاسخگویی فرکانسی وسیعتری از مدل دوپلکس حرفه ای 12 اینچی فوق، توسط یک بلنگوی فله ای 3 اینچ! پس از اینکه قهقهه خنده شما فروکش نمود، توجه فرمایید که ممکن است اگر یک سیگنال 45 هرتزی تولید نموده و به دستگاه جادویی فوق تغذبه کنیم، در صورتی که گوش خود را به بلندگویش بچسبانیم شاید صداهای گنگ و خفیف و بسیار مغشوشی به سمع ما برسد. اما اگر شدت آن صدا، حتی اگر فرضا صدای Bass تمیز و مفهومی هم می بود،50 دسی بل از شدت یک سیگنال 4 هزار هرتزی پخش شده توسط همان دستگاه کمتر باشد (یعنی تفاوت تقریبی بین صدای پرواز پشه از 40 سانتیمتری گوش، و صدای بوق اتومبیل از فاصله چند متری) می توانید تصور کنید که به لحاظ غیر قابل استفاده و تخیلی بودن، طیف پاسخگویی فرکانسی اعلام شده با کذب محض تفاوت چندانی ندارد. در اینجا مجددا بر می گردیم به این قانون کلی که، ابتدا اعتبار سازنده را بررسی فرمایید، و پس از کسب اطمینان از اینکه محصولات آن سازنده در حدی از کیفیت و اعتبار جهانی هستند که در مجلات و سایتهای اینترنتی معتبر اروپایی و آمریکایی در کنار محصولات کیفی دیگر مورد مقایسه قرار گیرند و در بازار کشورهای قانونمند و مترقی در معرض فروش قرار گرفته باشند - آنگاه وقت خود را صرف جدی گرفتن و مطالعه مشخصات فنی اعلام شده نمایید. در غیر این صورت، مشخصات فنی حتی به اندازه مرکب استفاده شده در چاپشان ارزش ندارند. مشخصه مهم دیگر در سیستم اسپیکر های تقویت شده، نسبت سیگنال تمیز به پارازیت، یا Signal to Noise Ratio است. مقیاس اندازه گیری این نسبت به دسی بل است. در این مورد، هر چه عدد اعلام شده بزرگتر باشد، نمایانگر کیفیت صوتی بالاتریست. نحوه استاندارد اندازی گیری آن به این صورت است: یک سیگنال تست با فرکانس یک کیلو هرتز به ورودی دستگاه تغذیه می شود، و سپس یک میکروفون بسار دقیق مخصوص اندازه گیری های آزمایشگاهی، در فاصله یک متر جلوی بلندگو قرار داده می شود. سیگنال خروجی میکروفون توسط دستگاه مخصوص یا نرم افزار حرفه ای Spectrum Analysis تحلیل می گردد. هرگونه صوت دیگری به غیر از صوت مربوط به سیگنال تست یک کیلوهرتزی که در صدای بلندگو یافت شود، پارازیت یا Noise تلقی خواهد شد و نسبت کل آنها به سیگنال تست، به دسی بل محاسبه می گردد. توجه فرمایید که سازندگان غیر معتبر، عموما دارای تجهیزات آزمایشگاهی لازم برای سنجش دقیق این مشخصات نیستند، زیرا کسی که از ابتدا اعتبار و آبروی بین الملی برای حفظ کردن ندارد، چند ملیون دلار صرف تاسیس آزمایشگاه الکتروآکوستیک نخواهد نمود و مجانا مشخصات فنی مورد نظر خود را بصورت تخیلی ابداع می کند. در سیستمهای اسپیکر تقویت شده، اگر حدود 65 دسی بل تفاوت نسبی بین سیگنال صوتی تمیز و پارازیت وجود داشته باشد، کیفیت به حدی خواهد بود که گوش کمتر شنونده ای قادر به شنیدن پارازیت باشد. توجه فرمایید که این مشخصه در مورد ادوات مختلف، اهمیت و مفهوم متفاوتی دارد. به عنوان مثال، در مورد یک کارت صوتی که برای صدا برداری دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرد، یک کارت خوب باید بیش از 100 دسی بل تفاوت نسبی میان سیگنال و پارازیت ارائه دهد. در تئوری، کیفیت حاصله از حد شنوایی گوش انسان بسیار بالا تر است، ولی این گستردگی منجر به ایجاد رنج دینامیکی وسیعتری می گردد که هنگامی که موسیقی ضبط شده حاوی اصوات بسار لطیف و ساکت در کنار اصوات قوی و ضربه ای (مثل نجوای نی و شورش دف) است، جزییات و ظرافتهای صدای طبیعی هر دو وسیله به نحو بهتر و مطلوبتری به فرمت دیجیتال تبدیل و ذخیره می گردد. اما در دنیای واقعی و به هنگام تقویت و پخش سیگنال صوتی آنالوگ، 65 دسی بل کافیست، 75 دسی بل ایده آل است، و بیشتر از آن نمایانگر کیفیت بالاتر سیستم است بی آنکه ضرورت مطلق داشته باشد. در عین حال، به عنوان یک قاعده کلی می توانید کاملا مطمئن باشید که اگر یک آمپلی فایر با قیمت فروش زیر 1.5 ملیون تومان، مدعی داشتن S/N Ratio بیش از 90 دسی بل بود، بی شک سازنده اش قصد شوخی با شما را دارد


تا قبل از سال 1970 راه مشخصی برای تشخیص خوب بودن یا مقایسه بلندگو ها وجود نداشت چرا که استانداردی در این زمینه تهیه نشده بود و سازندگان هریک استاندارد خود را رعایت می کردند. اما پس از آن بتدریج از طرف AES انجمن مهندسین صوتی (Audio Engineering Society) استانداردهایی در این زمینه تدوین شد که طی آن پارامترهایی برای ارزیابی بلندگوها در آن معرفی شده است. این پارامترها امروزه بنام Thiele-Small معروف است و توسط دو مهندس بنام های Thiele و Small تدوین شدند.

T.N. Thiele سر مهندس طراح یکی از شبکه های مخابراطی استرالیا بود که مسئولیت آزمایشگاه مهندسی فدرال را نیز بعهده داشت. وظیفه او اغلب تهیه و یا آزمایش قطعات و لوازم مورد نیاز برای امور مربوط به فعالیت های صوتی و تصویری شبکه های رادیو تلویزیون استرالیا بود. همچنین Richard H. Small هموطن او دانشجوی فارغ التحصیلی بود که در حال انجام تحقیقات مهندسی برق در دانشگاه سیدنی بود.

پارامترهایی که این دو در باره بلندگو تعریف کردند بیشتر پارامترهایی فیزیکی بود تا کیفی اما با کمی تجربه و مقایسه اعداد بسادگی می توان از روی این پارامترها به کیفیت نسبی بلندگو دست پیدا کرد.

Fs , Free air resonant frequensy

همانطور که از نام این مشخصه پیدا است، به فرکانس رزونانس بلندگو باز می گردد. هر جسمی قسمت هایی دارد که در حالت های خاص بر اثر برخورد با انرژی صوتی که فرکانس خاصی داشته باشد به ارتعاش در می آید. اگر در منزل با صدای بلند ساز بزنید یا به موسیقی گوش کنید حتمآ متوجه خواهید شد که صداهای بلند - و پر انرژی - ریز اشیای ریز را به حرکت در می آورند و صداهای بلند بم اشیای بزرگ را مرتعش می کنند.

هر بلند گو نیز برای خود دارای یک فرکانس تشدید یا ارتعاش آزاد است. بدیهی است هرچه این فرکانس بالاتر از انتظار پاسخ فرکانسی بلندگو باشد، بلندگو از کیفیت صدای خروجی بهتری برخوردار خواهد بود.

بدیهی است بلندگوهای ووفر (Woofer) دارای Fs پایینتری نسبت به بلندگوهای توئیتر (Tweeter) هستند. اما در میان دو بلندگویی که پاسخ فرکانسی یکسانی از آنها انتظار می رود طبیعی است که آنکه Fs بالاتری داشته باشد می تواند بیشتر مورد توجه قرار گیرد. در اینجا سعی می کنیم به مهمترین این پارامترها اشاره ای داشته باشیم.

Loaudspeaker
قسمتهای مختلف یک بلندگو
Re , Resistance
این پارامتر مقاومت DC یک بلندگو را به اهم (Ohm) مشخص می کند که گاهی اوقات آنرا با DCR هم نمایش می دهند. مقاومت DC همانطور که می دانید از مقاومت نامی بلندگو به هنگام کار کمتر است، این موضوع نباید شما را دچار شک و تردید کند که آیا از این بلندگو استفاده بکنیم یا خیر. اغلب مردم با یک اهم متر مقاومت DC بلندگو را اندازه گیری می کنند و آنرا کمتر از آنچه که آمپلی فایر نیاز دارد می بینند و احتمال می دهند که آمپلی فایر آنها با اتصال این بلندگو دچار اشکال شود. اما اینگونه نیست چرا که بلندگو به هنگام کار از خود امپدانس واقعی را نشان خواهد داد.

این پارامتر تاثیر چندانی در خروجی صدا ندارد اما اگر اشتباه انتخاب شود می تواند روی آمپلی فایر اثر بگذارد و احیانآ آمپلی فایر در تقویت صدا وفاداری (Fidelity) لازم را از خود نشان ندهد. در مواردی که انتخاب مقاومت DC خیلی اشتباه انجام گیرد حتی ممکن است طبقه های تقویت آخر آمپلی فایر شما دچار اشکال شود.

Le , Coile inductance

این پارامتر اندوکتانس سیم پیچ بلندگو را نشان می دهد. این پارامتر معمولآ با واحد میلی هانری (mH) اندازگیری میشود. استاندارد صنعتی برای اغلب بلندگوها در فرکانس یک کیلو هرتز اندازه گیری می شود. یعنی سیم پیچ یک بلندگو باید به گونه ای طراحی شود که در فرکانس یک کیلوهرتز مقاومتی را که لازم است (8 ، 16 و ...) را از خود نمایش دهد.

مقاومت القایی سیم پیچ بلندگو با بالاتر رفتن فرکانس بیشتر میشود و طبیعتا" ماکزیم آن در Fs رخ می دهد، با افزایش مقاومت توانایی گرفتن خروجی بهتر از بلندگو کمتر می شود. بنابراین مشخص است که برای تولید صداهای ریز بلند به آمپلی فایرهای قوی تری نسبت به تولید صداهای بم قوی احتیاج داریم.

Q Parameters

مجموعه پارامترهای Q میزان لرزش صفحه دیافراگم بلندگو را بخصوص در فرکانس رزونانس Fs مشخص می کنند. لرزش صفحه دیافراگم بلندگو نباید به گونه ای باشد که دیافراگم حرکت عرضی داشت باشد، حرکت عرضی میتواند باعث آسیب رساندن به صفحه دیافراگم بلندگو و یا کویل شود.

Qms پارامتری است که کیفیت وظیفه سیستم مکانیکی بلندگو در کنترل ارتعاش صفحه دیافراگم را مشخص می کند. Qes پارامتری است که کیفیت وظیفه سیستم الکتریکی در کنترل لرزش صفحه دیافراگم بلندگو را مشخص می کند و بالاخره Qts پارامتری است که از ترکیب دو پارامتر اول بدست می آید و در مجموع مشخص کننده کیفیت سیستم تبدیل جریان الکتریکی به انرژی صوتی را مشخص می کند. Qts از تقسیم حاصلضرب Qes و Qms بر مجموع آنها بدست می آید.

بعنوان یک قانون ابتدایی برای مقادیر Qts معادل 0.4 یا کمتر می توان گفت که مبدل جریان الکتریکی به انرژی صوتی می تواند در محیط کوچک یک جعبه بخوبی ایفای نقش کند. بین 0.4 و 0.7 این مبدل می تواند درون جعبه اما با تماس فضای بیرونی انجام وظیفه کند و برای Qts بزرگتر از 0.7 معمولآ بلندگو باید در فضای باز بکار گرفته شود. البته این مقادیر تقریبی است و تحت شرایط خاص فرد متخصص با تغییراتی که در نحوه اتصال بلندگو به بدنه جعبه اختیار می کند، می تواند از بلندگوهای با Qts بیشتر در درون جعبه هم استفاده کند.

Vas/Cms , Equivalent volume of compliance

مشخص کننده میزان حجم هوایی است که بلندگو توانایی جابجایی و به حرکت در آوردن آنرا باتوجه به آکوستیک خود دارد. Vas حجم هوایی است - به متر مکعب - که صفحع بلندگو می تواند آنرا جابجا کند و Cm میزان جابجایی بر اثر اعمال نیرویی است که صفحه دیافراگم مرتعش برای جابجایی آن حجم هوا اعمال کرده است، Cm با متر بر نیوتن سنجیده می شود. Cm به نوعی می تواند مشخص کننده میزان سفتی یا نرمی حرکت و ارتعاش صفحه دیافراگم را مشخص کند.

پارامتر Vas/Cms در کنار پارامترهای Q از مهمترین پارامترهای آکوستیکی در یک بلندگو است، بعنوان مثال بلندگویی که برای یک اتومبیل ساخته می شود و قرار است در حرکت و دست اندازهای زیاد کار کند باید دارای مقادیر مناسب Qts و Vas/Cm باشد تا سیستم تولید انرژی صوتی از جریان الکتریکی بتواند بدون آنکه تاثیری از حرکت اتومبیل بگیرد بتواند اصوات مورد نظر را تولید کند.

به نظر شما بلندگوی خوب چقدر در کل سیستم اهمیت داره 20 درصد ؟ 50 درصد؟

یک اصل رو همیشه به یاد داشته باشید !!

واقعیت اینه که بلندگوی خوب اهمیتی بسیار بالاتر از آمپلی فایر خوب داره . اگر شما بهترین آمپلی فایر دنیارو داشته باشید اما بلندگوی خوبی نداشته باشید بد ترین صدارو خواهید گرفت اما با یک جفت باند عالی میتونید صدایی فوق العاده از یک آمپلی فایر معمولی بگیرید !!

بنابراین یک سفارش دوستانه :

بیشترین سرمایه گذاری و هزینه رو حتما اول روی بلندگوی خوب داشته باشید سپس به فکر یک آمپلی فایر مناسب بیافتید !!!

بلندگوی خوب چه مشخصاتی داره ؟ بهتره اول نگاهی به شماتیک ساختمان یک بلندگو داشته باشیم .

 

شماتیک مربوط به یک بلندگوی فول رنج هست . ساختمان بلندگو تشکیل شده از 

1: فریم (بدنه فلزی )بلندگو

2: مگنت

3: دمپر یا همان اسپایدر  

4:دیافراگم ( صفحه اصلی بلندگو)

5: فوم ( لبه های ارتجاعی کناره بلندگو)

6: بوبین (سیم پیچ) بلندگو

7: پوشش سر سیم پیچ ( دام)

بوبین بلندگو داخل شیار مگنت باید بصورت کاملا معلق بدون هیچ گونه برخورد واصطکاکی  بتونه حرکت طولی (کورس )داشته باشه .

مهمترین وظیفه دمپر ضمن دادن حالت ارتجاعی به دیافراگم  سنتر نگه داشتن بوبین در حین حرکت دیافراگم هست  

وظیفه فوم هم یکی دادن امکان  حرکت به دافراگم بلندگو هست ویکی هم  کمک به سنتر نگه داشتن بوبین در طول حرکتش داخل مگنت هست

بوبین بلندگو ها معمولا بصورت 2 لایه یا چهار لایه سیم پیچی میشه . میدان مغناطیسی بسیار قوی داخل شیار مگنت باعث میشه که با اندک اعمال ولتاژ به بوبین  این ولتاز به نیروی مکانیکی تبدیل بشه . و اگر این ولتاژ بصورت متناوب باشه نتیجه اون در بوبین ارتعاشات متناسب با فرکانس اون ولتاژ خواهد بود

با چسباندن صفحه دیافراگم به بوبین همزمان با ارتعاش بوبین دیافراگم نیز مرتعش خواهد شد.و اگر این فرکانس در محدوده شنوایی انسان باشه این ارتعاشات میتونه به امواج صوتی  قابل شنیدن تبدیل بشه .

در حالت ایده آل بلندگو هر سیگنالی که به بوبین اعمال میشه اونو دقیقا به ارتعاشات مکانیکی تبدیل کرده و بوبین صفحه دیافراگم رو باخودش به ارتعاش در میاره و بسته به فرکانس و دامنه اون صفحه دافراگم هم همزمان با اون مرتعش میشه .

اما در حالت واقعی دو مشکل اساسی پیش میاد 

1: برخلاف حالت ایده آل حتی بلندگوهای بسیار خوب هم پاسخگویی فرکانسی کاملا خطی ندارن،! با توجه به پارامترهای موثر مختلفی از جمله جنس دیافراگم .ضخامت دیافراگم .و وزن اون ،جنس و فنریت دمپر . قطر سیم پیچی و ضخامت سیم وتعداد دور اون واندازه دهانه بلندگو . بلندگوها در فرکانس های مختلف بازده های غیر یکسان نشان خواهند داد به این معنی که بلندگو بعضی از نواحی فرکانسی رو تضعیف کرده وبعضی رو تشدید خواهد نمود. و هر چه بلندگو عالی تر بشه این پاسخگویی به خطی نزدیک تر خواهد شد.

2: اساسی ترین مشکل مربوط به زمان پاسخگویی میشه که خیلی مهمتر از پاسخگویی فرکانسی هست چرا که بیشتر شدن این زمان باعث از دست رفتن عمق و بعد (ساند استیج) و شفافیت و تفکیک خواهد شد 

دقت کنید !!!

حتی اگر بلندگوی یا باند شما پاسخگویی خطی داشته باشه اما زمان پاسخگویی  زیاد باشه شما از موسیقی لذت نخواهید برد و تفکیک وبعد در صدا از دست خواهد رفت و موسیقی حالت خشک پیدا خواهد کرد.

. اما این زمان از کجا ناشی میشه ؟

با توجه به اینرسی دیافراگم از نظر فیزیکی درست لحظه ای که بوبین توسط جریان الکتریکی تحریک میشه دیافراگم همان لحظه حرکت نمیکنه !! بلکه با اندکی تاخیر (زمان مربوط به غلبه به اینرسی سکون دیافراگم) دیافراگم مرتعش خواهد شد.

و این زمان تاخیر (زمان پاسخگویی ) هر چه کمتر باشه به معنی اینه که بلندگو سریعتر به جریان واکنش نشون میده  بنابراین این بلندگو قادر خواهد بود ارتعاشات سریع فرکانسی رو با بیشترین وضوح و دقت هم از نظر طول موج وهم دامنه تولید بکنه .

طراحان برای پایین آوردن این زمان معمولا دو راه کار در نظر میگیرند 

1: طراحی دیافراگم های سبک وسخت . سبک بدلیل پایین آوردن اینرسی سکون وسخت بدلیل اینکه فرکانسهای میانی وبالا بتونند در طول صفحه انتقال پیدا کنند

2: استفاده از مگنت های بزرگ وقوی وبوبین های قدرتمند ( هرچه بوبین قوی تر باشه نیروی محرکه بیشتری برای حرکت صفحه دیافراگم خواهد داشت و زمان واکنش پایین خواهد آمد)


http://iraj-torkan.blogfa.com/post-430.aspx

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :