دمپینگ فکتور سیستم های صوتی،بحثشان بسیار ساده است.در مسیر یک سیستم صوتی از امپلی فایر تا اسپیکر یا همان بلندگو،مجموعا مقاومتی وجود دارد.،که عبارت است با مقاومت داخلی امپلی فایر،مقاومت سیم و مقاومت اسپیکر.میدانیم که مقاومت الکتریکی،تلفات توان ایجاد میکند.پس،این مقاومت ها،کمی نامطلوب هستند.مقاومت اسپیکر،فقط در ناحیه اهمی اش برسی میشود،نه در ناحیه اندوکتانسی اش.
دمپینگ فکتور،در سیستم صوتی،نشان میدهد که یک امپلی فایر،چقدر توانایی کنترل حرکات ناخواسته ووفر به خصوص در فرکانس های پایین و فرکانس رزونانس ووفر های الکترومغناطیسی که درواقع اساس کارشان بر اساس قانون موتوری است،دارد.
بلندگو های الکترومغناطیسی رایج،دیافراگمشان دارای جرم است.سوراندشان دارای مقاومت کششی،(کمی،اسپایدر بلندگو نیز تاثیر گذار است)و همه ی این ها با هم،یک فرکانس رزونانس ایجاد میکنند،که در آن فرکانس،ووفر به راحتی تکان میخورد در فرکانس رزونانس،امپدانس بلندگو نیز بالا میرود(که در ادامه،برسی نخواهد شد)،مطابق شکل زیر و در ناحیه q:
.اما برانگیختگی ای که سبب شود ووفر تکان بخورد را سیگنال صوتی از طرف امپلی فایر ایجاد میکند.اما،فرض کنیم در فرکانس رزونانس یک بلندگو،به آن جریان داده ایم.مشکل اینجاست که به محض قطع کردن جریان،بلندگو از حرکت باز نمیایستد.همانند پاندولی که بعد از دادن نیرو به حرکت ادامه میدهد تا پس از مدتی از حرکت بیاستد.اما مشکل اینجاست که ووفر نیز بعد از قطع جریان،در فرکانس رزونانسش،آرام آرام از حرکت باز میاستد،اما نکته بعدی اینکه از در این حالت،از موتور به ژنراتور تبدیل میشود!و جریان معکوس به نام جریان فلای بک به طرف امپلی فایر جاری میکند یعنی،آمپلی فایر به مصرف کننده برق تولید شده از بلندگو،تبدیل میشود!.در این جا،بستگی به امپلی فایر دارد که چقدر بتواند دمپینگ را کنترل و از حرکات بیش تر ووفر جلوگیری کند،که به شبکه فیدبک منفی امپلی فایر و مقاومتی که اسپیکر از امپلی فایر میبیند،بستگی دارد.مقدار مقاومت درونی امپلی فایر ها با فیدبک منفی و ترانزیستور های پرقدرت،بسیار کم است،که مطلوب است.اگر امپلی فایری دارای مقاومت درونی بالا باشد،(که معمولا اینطور نیست)در بیس های شدید،نمیتواند اثر بیس ها را دفع کند و صدا دچار جر جر کردن میشود.اما در امپدانس های پایین امپلی فایر،همانند ترمز برای اسپیکر (که هنوز در حال حرکت در فرکانس رزونانس است)به حساب آمده و باعث میشود اسپیکر زود تر ایست کند.در واقع،اسپیکر دو سر خود را از طرف امپلی فایر باید اتصال کوتاه ببیند.امپدانس بلندگو نیز تاثیر گذار است،و هرچه امپدانس بلندگو بیش تر باشد،در نهایت ضریب دمپینگ فکتور نیز بالا تر خواهد بود که مطلوب تر است،اما اگر امپدانس پایین باشد،ضریب دمپینگ فکتور نیز بالا خواهد رفت.(مثلا اسپیکر 2 اهم ،دمپینگ فکتور کمتری تا اسپیکر 8 اهم دارد.)مقاومت کابل اما،در فرمول محاسبه ی دمپینگ فکتور،با مقاومت امپلی فایر جمع میشود،پس هرچه مقاومت سیم کمتر باشد و یا طول سیم کمتر باشد،برای دمپینگ فکتور مطلوب تر است،و ضریب را بالا میبرد.
سیگنالی که بلندگو پس از قطع جریان تولید میکند،همانند پاندول،تا انرژی اش تخلیه شده و از حرکت بایستد:
بلندگو،شبیه فنر زیر است،که،جسم نارنجی همانند دیافراگم،و فنر،همان سوراند بلندگو است،که بعد از دادن انرژی و قطع آن،به حرکت ادامه میدهد،و کویل را درون میدان مغناطیسی حرکت داده و سبب به وجود آمدن سیگنالی همانند شکل بالا میشود:
فرمول کلی محاسبه دمپینگ فکتور:
DF=ZLOAD/ZSOURCE
که در آن،ZLOAD برابر است با امپدانس بلندگو،ZSOURCE برابر است با امپدانس آمپلی فایر که بسیار کم است.امپدانس سیم،در این وسط،با امپدانس امپلی فایر جمع میشود.یعنی،اگر در سیستم از سیم نامرغوب،کم قطر،و یا با طول زیاد استفاده کنیم،بر روی دمپینگ فکتور اثر منفی خواهد گذاشت.
محاسبه امپدانس امپلی فایر:
ولتاژ vnl،ولتاژ بی باری است.ولتاژ vl،ولتاژ امپلی فایر هنگام متصل بودن بار(بلندگو)به آن است.
محاسبه مقاومت خروجی امپلی فایر:
محاسبه ولتاژ خروجی امپلی فایر در زیر بار:
دمپینگ فکتور،با استفاده از ولتاژ ها:(نکته:این فرمول اثبات میکند هرچه افت ولتاژ کمتری،امپلی فایر زیر بار ایجاد کند،یعنی جریان خروجی قوی تر باشد،دمپینگ فکتور نیز بالا تر خواهد بود)
اثر کویل بلندگو در دمپینگ فکتور:یکی از کلید های مهم های بالا بردن دمپینگ فکتور،بلندگو است.به خاطر زیاد بودن مقاومت بلندگو نسبت به سایر اجزای این مدار،اثر الکتریکی زیادی نیز دارد،و هرچه مقاومتش بالا تر باشد،دمپینگ فکتور نیز بالا تر بوده و مطلوب تر است زیرا جریان های فلای بک بهتر از بین میروند.برای همین،در یک سیستم صوتی با امپلی فایر یکسان،هر بلندگویی،یک دمپینگ فکتور خاضی را ایجاد میکند.
اثر کابل در دمپینگ فکتور:همانطور که گفتیم،مقاومت کابل با امپدانس امپلی فایر جمع میشود.کابل باید تا حد ممکن مرغوب باشد،مقاومتش کم باشد و از کمترین میزان کابل ممکن براب بالا بردن دمپینگ فکتور،استفاده کرد.
اثر امپلی فایر:آمپلی فایر،منبع دفع کننده دمپینگ فکتور است،فید بک منفی که در اکثر امپلی فایر های امروزی وجود دارد،باعث میشود که ابتدا جریان فلای بک به داخل آمپلی فایر بیاید و به ورودی برود.آمپلی فایر نیز واکنش نشان داده،سیگنالی با 180 درجه اخلاف فاز نسبت به جریان فلای بک اینجاد میکند،و سپس،جریان فلای بک زود تر و راحت تر دفع میشود.این فیدبک منفی،باعث میشود تا امپدانسی که اسپیکر از آمپلی فایر میبیند،بسیار کم،و کمتر از 0.1 اهم باشد.
فیدبک منفی ،که سیگنال فیدبک شده همان جریان فلای بک بلندگو است و سیگنال تولید شده،خلاف جهت جریان بلندگو،در این حالت از سیگنال ورودی input signal صرف نظر کنید :
در کل،برخی از امپلی فایر های مدرن،با شبکه فیدبک منفی،دمپینگ فکتور بالایی ایجاد میکنند،بالا تر از 50 یا حتی بیش از 150.حال،ضریب دمپینگ فکتور باید بالا باشد یا پایین؟اگر ضریب خیلی پایین باشد،باید ضریب دمپینگ مکانیکی بلندگو بسیار بالا باشد تا صدا،اعوجاج پیدا نکند.ضریب دمپینگ فکتور بسیار بالا نیز بیس صدا را خشک میکند.پس،ضریب دمپینگ،باید عددی متوسط باشد تا نه صدا را دچار اعوجاج کند و نه صدا خشک شود.از طرفی دیگر،تغییرات دمپینگ فکتور،مثلا از 20 تا صد،فقط 0.35 دسی بل روی صدا تاثیر میگذارد.پس در بسیاری از موارد،میتوان دمپینگ فکتور سیستم را نادیده گرفت و از محاسبه ی آن،صرف نظر کرد.برای مثال،در سیستم های خودرو،ساب ووفر ها دمپینگ فکتور مکانیکی کمی دارند،بدک هم نیست که دمپینگ فکتور سیستم را کم کنیم.در سیستم های pa،کابل کشی های طولانی ممکن است دمپینگ فکتور را پایین بیاورند به خصوص اگر طول کابل زیاد،جنسش نامرغوب و قطرش کم باشد،در اینجا ممکن است در بلندگو مقدار کمی اعوجاج پدیدار گردد.اسپیکر های مانیتورینگ اما،باید دارای دمپینگ فکتور بالا،حساب شده ترو دقیق تر،باشند،مهم نیست که در آنجا صدا خشک باشد مهم آن است که،صدا،بدون کوچکترین تغییراتی،به خروجی برود.دمپینگ فکتور نسبت به عوامل دیگری همچون گرما و فرکانس نیز حساس است،مثلا،اگر سیستم گرم شود،دمپینگ فکتور کمی بالا میرود،یا مثلا ممکن است بلندگو فرکانسی را پخش کند که در محدوده ی رزونانسی اش نبوده باشد،و پس از قطع جریان الکتریکی،سریعا از حرکت بیاستد،و جریان فلای بک ایجاد نکند.معمولا،جریان های فلای بک،به خاطر خواص مواد،در فرکانس های پایین ایجاد میشوند،یعنی مثلا تیوتر ها،جریان فلای بک بسیار بسیار کمی ایجاد میکنند،در حد کاملا قابل صرف نظر کردن.
امپلی فایر های لامپی،به دلیل شبکه فیدبک ضعیف،دمپینگ فکتور کم و پایینی دارند که کمی نامطلوب است.
شکل زیر نشان دهنده ی اثر دمپینگ فکتور بر روی سیگنال است.سیگنال مشکی،سیگنال اصلی است و سیگنال های سبز و ابی،دارای دمپینگ فکتور کم،و در حال محو شدن به ارامی هستند،سیگنال های قرمز و نارنجی دارای دمپینگ فکتور متوسط و سیگنال های بنفش و آبی دارای دمپینگ بالایی هستند:
و اما دمپینگ فکتور در حوزه ی زمان،منحنی های با قله ی بالا تر،دارای دمپینگ فکتور کمتر و منحنی های با قله های پایین،دارای دمپینگ فکتور زیاد میباشند:
گراند لیفت
