مهندسی آکوستیک, مشخصات فنی بلندگوها
تکنولوژی

مهندسی آکوستیک, مشخصات فنی بلندگوها 

طراحی یـک سیسـتم بلنـدگوی بـه ظـاهر سـاده، مقولـه ای بسـیار پیچیـده و تخصصی در دانش مهندسی آکوستیک است.

تنها بـا ترکیـب دانـش عمیـق و سالها تجربه است که مهندسان موفق در این زمینه میتوانند علیرغم وجـود محدودیتهایی که قوانین فیزیک دیکته میکند، بلندگویی بسازند کـه اتـلاف انرژي اندك، قابلیت تبدیل مقـدار تـوان زیـاد، دقـت و کیفیـت در بازسـازي اصوات موسیقی، زاویه تابش صداي مناسـب و قابـل کنتـرل، قابلیـت تولیـد شدت صدایی یکسان از فرکـانسهـاي گونـاگون، دوام زیـاد، و البتـه قیمتـی معقول داشته باشد.

در سیستمهاي سادهتر و ارزانقیمتتر، امکان دارد که از یک عدد بلنـدگو براي تولید تمام فرکـانسهـا اسـتفاده گـردد. ولـی در اغلـب مـوارد، صـداي ایجادشده مورد قبول شخصی که داراي گوشهاي حساس و آشنا به موسیقی باشد، قرار نخواهد گرفت. معمولاً بخشی از تـوان تقویـتکننـده صـوتی کـه صرف تولید فرکانسهاي پایین میشود بیشـتر از آن مقـدار تـوانی اسـت کـه فرکانسهاي میانی و بالا را تولید مینماید. (زیرا براي انتقال مؤثر صـداي بـم که داراي فرکانس پایین و در نتیجه طـول مـوج بیشـتري اسـت، احتیـاج بـه جا به جا کردن حجم هواي بیشتري اسـت، کـه مسـلماً نیـاز بـه صـرف انـرژي بیشتري دارد) بلندگوي قدرتمندي که قادر است کمترین فرکانسهـاي بـم را پخش کنـد، بایـد دیـافراگم بزرگـی داشـته باشـد تـا قـادر بـه طـی مسـافت قابلتوجهی باشد.

چون شنوایی انسان به فرکانسهـاي کـم حسـاس نیسـت، بلندگویی که تنها بتواند کمترین فرکانسهاي قابـل شـنیدن را بـا قـدرت کـم تولید کند، تنها انرژي را تلـف مـیکنـد. طراحـی یـک بلنـدگو بـراي پخـش فرکانسهاي بالا یا توییتر به لحاظ نیازهاي خاص فیزیکی، خود یـک رشـته تخصصی جداگانه در علم مهندسی آکوستیک است.

یک توییتر خوب، بـراي تولید فرکانسهاي بالا از مقدار نسبتاً کمی انرژي الکتریکی استفاده میکنـد و حجم هواي بسیار کمی را به حرکت در میآورد، ولی لازم است این کار را با دقت فوقالعادهاي انجام دهد. براي دستیابی به این دقت، بـرخلاف دیـافراگم انواع دیگر بلندگوها کـه از جـنس الیـاف تقویـتشـده کاغـذي و یـا گـاهی پولیمرهاي مصنوعی ساخته میشوند، از دیافراگمی فلـزي اسـتفاده مـیشـود. توجه داشته باشید که این دیافراگم، براي تولید فرکانس ۱۶۰۰۰ هرتز، باید در هر ثانیه ۱۶۰۰۰ حرکت نوسانی و متغیر به سمت عقب و جلو انجام دهد! بـه این دلیل، اصولاً دیافراگم توییتر هر چه وزن کمتـر و بـالانس بهتـري داشـته باشد، از حساسیت و دقت عمل بیشتري برخوردار خواهد بود.

هر چند فناوري ساخت بلندگوها بیش از ۵۰ سال است که تغییر خاصـی نکرده، اما کیفیت مواد و مدارهایی کـه در جعبـه بلنـدگوهاي امـروزي بـراي پردازش صدا تعبیه شده است، عملاً تفاوتهاي بسیاري را بهوجود مـیآورد. ویژگی مهم این مدارها که در واقع فیلترهایی بـراي جـداکردن فرکـانسهـاي مختلف صوتی هستند، آن است که با تفکیک فرکانس خروجی امکان ارسـال هر بخش فرکانسی به یک بلندگوي خاص را بهوجود میآورند. به این ترتیب میتوان فرکانسهاي بم را به یک بلندگوي بزرگ و فرکانسهـاي زیـر را بـه یک بلندگوي کوچکتر اعمال نمود.

بـه بیـان دیگـر بـا تفکیـک فرکـانسهـا میتوان هر بخش فرکانسی را به بلنـدگویی تحویـل داد کـه پاسـخ فرکانسـی بهتري به آن طیف میدهد. به ایـن فیلترهـا مـدارهاي کـراساور هـم گفتـه میشود. اصطلاحی مانندبلندگوي دو راهه” یا “بلندگوي سه راهـه” بیـانگر این موضوع است که فیلترهاي درون جعبه بلندگو، توانـایی تقسـیم فرکـانس سیگنال صوتی اعمالشده ورودي را به چند محدوده فرکانسی دارند. بنابراین جعبه بلندگویی که دو مسیر داشته باشد، خروجـی را بـه دو قسـمت تقسـیم میکند و داراي یک بلندگوي توییتر و یک بلندگوي ووفر هست.

تفاوت دیگر باندهاي امروزي با انواع قدیمی، پیشـرفت آنهـا در طراحـی آکوستیک جعبه است که در نهایت کمک بسیاري به کیفیت ارائه صوت کرده و بازده را بالا میبرند. معمولاً چوب بهترین ماده براي ساخت جعبه بلندگوي فرکانس خیلی پایین یا ساب ووفر است؛ زیرا چگالی، نـوع بافـت ورفتـار آکوستیک” چوب، کیفیت صوتی گرم و دلپذیر وتنالیته” مطلـوبی بـه امـواج صوتی فرکانسهاي پایین مـیبخشـد.

در واقـع بـه همـین علـت بدنـه آلات موسیقی همچون تنبک، تنبور و گیتار نیز اغلب از چوب ساخته مـیشـود. در طراحی ساب ووفرهاي مرغوب، جهت انتقال مؤثرتر انرژي امواج صـوتی بـه هوا، ازدریچه بازتاب فرکانسهاي پایین” استفاده میشـود. بـا بـهکـارگیري اصول صحیح مهندسی در طراحی شکل و ابعاد جعبه یا کابینت سـاب ووفـر میتوان فرکانس خاصی را کهفرکانس تشدید” نامیده میشود تقویت کرد. همه کسانی که با دقت به صداي پخششده از یک بلندگو گوش دادهاند، دریافتهاند که صداي هیچ دو بلندگویی مثل هم نیست.

این امر به خاطر عـدم تشـابه کامـل یـا بخشـی از مشخصـات فنـی آنهاسـت. البتـه گـاهی اوقـات مشخصات ارائهشده براي دو بلندگو یکسان است، اما در عمل چنین نیست و یا اینکه کارخانه سازنده مشخصات مبهمی ارائه میکند که معنـی مشـخص و درستی ندارد. مشخصات فنی اعلامشده از هر سازندهاي را نمیتوان بهعنـوان واقعیت پذیرفت، مگر اینکه سـازنده معتبـر باشـد. نـوع و میـزان مشخصـات اعلامشده براي سیستمهاي بلندگویی مهـم اسـت. بـراي مثـال هـیچ سـازنده معتبري براي اعلام توان خروجی از مقیاس Watts PMPO استفاده نمـیکنـد.

این مقیاس فاقد پایه و اساس علمی است و صرفاً عدد تخیلـی بزرگـی بـراي فریب خریدار غیرمتخصص است. به همین ترتیـب پاسـخ دامنـه بـر حسـب فرکانس هنگامی که اندازهگیري در یک اتاق صامت بوده باشـد بـا وقتـی کـه اندازهگیري به روش میانگینگیري و نرمگیري باشد، کاملاً متفاوت است.

در واقع برخی از سازندگان هنگام ارائه پاسخ فرکانس، دقیقاً مشخص نمـیکننـد که اندازهگیري خود را در چه شرایطی انجام دادهاند کـه ایـن امـر مـیتوانـد، قضاوت کاربر را درباره بلندگوي مذکور به اشتباه اندازد، زیرا شرایط اتاقی که بلندگو در آن قرار گرفته و موقعیـت بلنـدگو در اتـاق و نزدیکـی بـه سـطوح بازتابنده بزرگ در صداي بلندگو بسیار مـؤثر اسـت و مـیتوانـد مشخصـات ارائهشده را به کلی تغییر دهد. حتی تصمیمگیري در مورد نصب یک بلنـدگو بر روي پایه و یا نصب در درون دیوار بر چگونگی مشخصههاي یک بلنـدگو مؤثر است.

منبع : مبانی مهندسی صدا

مطالب مرتبط

پاسخی بگذارید

بخش های ضروری علامت گذاری شده اند *