مرجع کامل سیستم های صوتی ایران

امروزه،میدانیم که رابطه ی توان با بلندی صدا،تقریبا به صورت لگاریتمی است.

تغییرات بلندی صدا،تابعی است از تغییرات توان در سیستم.هر دوی آنها،کاربردی و دقیق هستند برای بیان تغییرات صدا با واحد دسی بل.با هر 10 دسی بل شدت صدای بیش تر،صدا دوبرابر میشود.رابطه ی لگاریتمی توان الکتریکی و صدای درک شده،یک مشخصه ی مهم برای هر سیستم صوتی است.حساسیت هم آمپلی فایر و هم بلندگو،تعیین کننده ی بیش ترین مقدار بلندی صدای قابل دستیابی،میباشد.در عمل،استاندارد اندازه گیری حساسیت بلندگو،بر این اساس است که یک توان 1 واتی به اسپیکر داده و شدت صدایش را در فاصله ی 1 متری از آن،بر حسب دسی بل اندازه گیری کنیم.(در یک اتاق اکوستیک که بتوان صدای موجود در آنرا 0 دسی بل در نظر گرفت)(ساب ووفر ها،بر روی زمین قرار داده میشوند).همینطور که برای هر 10 دسی بل افزایش شدت صوت،ما آنرا دو برابر حس میکنیم،توان نیز باید تقریبا 10 برابر شود.یا به نوعی دیگر،برای هر 3 دسی بل افزایش شدت صوت باید توان را دوبرابر کنیم.برای مثال:

بسیاری از اسپیکر های مرغوب،و حرفه ای،حساسیتشان بین 84تا 94 دسی بل است،اسپیکر های حرفه ای تر ممکن است 90 تا 100 دسی بل نیز حساسیت داشته باشند.برای مثال،باید بدانید که یک اسپیکر با حساسیت 84 دسی بل،به 400 وات توان نیاز دارد تا بتواند بلندی صدایی را تولید کند که یک اسپیکر با حساسیت 90 دسی بل،در 100 وات تولید میکند،یا یک اسپیکر با حساسیت 100 دسی بل،در توان 10 وات!به مثال زیر توجه کنید:

یکی از بهترین معیار های اندازه گیری توان یک سیستم صوتی،اندازه گیری بیش ترین شدت صوتی است که امپلی فایر و اسپیکر قبل از کلیپ کردن،میتوانند تولید کنند،در رنج فرکانس های قابل شنیدن صوتی.گوش انسان حساسیت کمتری نسبت به فرکانس های بم دارد.به همین دلیل،یک سیستم با طراحی خوب باید بتواند در فرکانس های زیر 100 دسی بل،شدت صوتی بیش تری ایجاد کند.

حساسیت بلندگو،نسبت به فرکانس های مختلف،تغییر میکند.برای همین،حساسیت بلندگو ها را در توان 1 وات میسنجند تا اثرات غیر خطی همانند فشرده شدن توان و دیستوریشن،جلوگیری شود.حساسیت معمولا مقدار متوسطش در باند فرکانسی اش،سنجیده میشود.باند فرکانسی،در فرکانس های کات اف بالا و پایین با مقدار تضعیف 3 دسی بل،در نظر گرفته میشود.حساسیت بلندگو ها در یک ولتاژ ثابت سنجیده میشوند،امپلی فایر ها همانند منبع ولتاژ عمل میکنند.به همین دلیل اسپیکری اگر امپدانسش بالا تر باشد ممکن است ظاهرا حساسیتش کمتر دیده شود در حالی که شاید حساسیتش با یک اسپیکر با امپدانس پایین تر،یکسان باشد.بازده ی اسپیکر ها نیز توسط میزان حساسیتشان تعیین میشود،نسبت توان الکترونیکی ورودی به توان اکوستیکی خروحی،میتواند بازده ی اسپیکر را تعیین کند.بدیهی است که اسپیکر های با حساسیت بیش تر،بازده ی بالا تری دارند.

اضافه کردن یک بلندگوی یکسان کنار بلندگوی دیگر(استفاده از یک جفت بلندگو در کنار هم)و با فاصله ی کمتر از یک طول موج از هم،و دادن توان و سیگنالی یکسان به آنها،مجموع صدای تولیدی را 3 دسی بل افزایش میدهد،همانند اینکه سایز دیافراگم یک بلندگو را دوبرابر کرده باشیم.استفاده از اسپیکر های کوچکتر ولی با تعداد بیش تر،هم بازده را افزایش میدهد و هم پاسخ فرکانسی را بهبود میبخشد،چون اسپیکر های کوچکتر مثلا تا 10 اینچ،معمولا بهتر میتوانند فرکانس های بالا را تا 20 کیلو هرتز به خوبی پاسخ دهند،اما اسپیکر های 15 اینچ،معمولا تا 18 کیلو هرتز را به خوبی پاسخ میدهند.

طراح های سیستم های صوتی،از این روش برای بالا بردن بازده استفاده میکنند،مثلا از چند درایور داخل هر باکس اسپیکر استفاده میکنند(همانند باند های دبل و یا اسپیکر های ایستاده ی خانگی)و از چندین باکس در هر محل،استفاده میکنند.اگر فاصله ی هر اسپیکر را با اسپیکر دیگر تقریبا 1/4 طول موج در نظر بگیریم،بازده ی سیستم تا 3 دسی بل افزایش پیدا میکند.همچنین،توان سیستم نیز دوبرابر میشود،اما توان امپلی فایر نیز باید زیاد شود.(جریان بیش تری بدهد،یا به عبارتی دیگر،امپدانس خروجی پایینی داشته باشد.)

اسپیکر های با سایز کوچیک،اگر از طول موجی که پخش میکنند،کوچک تر باشند،صدا را به صورت امینی(کروی)انتشار میدهند و زاویه پخش باز تری دارند.اما اسپیکر های بزرگ،چون که دیافراگم،خود تشکیل یک زمین مجازی برای موج را میدهد،صدا ها را بیش تر رو به جلو پرتاب میکنند،و برای داشتن زاویه ی پخش بیش تر،باید از چندین عدد اسپیکر بزرگ استفاده کرد!

همچنین،فاصله ی هر اسپیکر با نزدیک ترین مرز خود،یعنی دیوار،کف زمین،سقف،و ... اگر کمتر از 1/4 طول موج باشد،بر روی حساسیت بلندگو تاثیر میگذارد،و فضای ازاد را تبدیل به فضای نیمه،چهار وجهی یا هشت وجهی میکند،که باعث میشود حساسیت بلندگو تقریبا بیش تر شود چون صدا را بازتاب میدهند.اگر فاصله ی اسپیکر از دیوار ها،بیش تر از 1/4 طول موج شود،بازتاب صدا که همراه با تاخیر است،باز هم باعث افزایش بلندی صدا میشود اما اثر محیط،باعث میشود تا صدا دچار فیلتر شانه ای شود،و دارای تاخیر و ریورب شود که نا مطلوب است،به خصوص در فضا های کوچک تر و یا محیط هایی که دارای سطوح سخت و اهنی همانند سالن های ورزشی،میباشند،مشکل جدی ایجاد میکند.برای حل این مشکلات باید از پنل های اکوستیکی استفاده کرد.