نگاه اولیه به Hi-End

در این قسمت سایت, اهتمام ما برای آگاهی رسانی در مورد سیستم های صوتی پیشرفته می باشد.قصد ما  فرهنگ سازی اینترنتی برای گوش سپردن به صدایی خالص است .بالا بردن سلیقه ارزشمند شما, هدفی والا برای ما محسوب می شود. شما به عنوان یک علاقه مند موسیقی و سیستم های صوتی , حق دارید  برای شنیدن صدایی خوب ! , هزینه کنید.

---

نگاه اولیه به  Hi-End :

سیستم  Hi-End  یا همان High-End :

تعبیر دقیق و کلیشه ای برای این اصطلاح نمیتوان آورد  به صورت عمومی اصطلاح های- اند  به سیستم های صوتی  گفته می شود که  از مجموعه تجهیزات پیشرفته ای برای پخش صدای کامل  استفاده میکند. همچنین فاکتور های دیگری مثل شدت صوت ,  شفافیت صدا , آرامش صدا , پایداری صدا و  ...  برای تکمیل این تعریف به کار میرود .

صدای کامل :

صدایی که در هنگام شنیدن  سه ناحیه فرکانسی  : بالا ,  میانی و پایین   را در خود دارد .

فرکانس صدا :

 

صدا نیز همچون دیگر امواج ,  به صورت موج رفت و برگشتی در محیط منتشر می شود.که اصطلاحا به این نوع موج .. موج سینوسی گویند .امواج دارای یک مشخصه فیزیکی هستند  که به آن فرکانس گویند. فرکانس میزان رفت موج و برگشت آن به حالت قبلی را در واحد معیینی از زمان مثل ثانیه معیین می کند . واحد سنجش فرکانس  " هرتز " می باشد  که اختصارا  آنرا HZ   می نویسند. هر 1000 هرتز را با علامت KHZ  نمایش می دهند . و آنرا کیلو هرتز  می خوانند.

مثلا 200 هرتز یعنی یک موج در ثانیه,  200 بار  رفت و برگشت به حال اول دارد.

نواحی فرکانسی :

·         بالا:  (High Frequency)

فرکانسهایی که از 1KHZ   بالاتر هستند را فرکانس های بالا می نامند . مانند صدای , سنج  در موسیقی( سنج یک ساز است ) یا صدای به هم خوردن لیوان  یا صدای شکستن شیشه و ...

·         میانی: (Midrange )

فرکانسهایی که بین  250 هرتز  تا  1 کیلو هرتز  هستند را میانی می نامند . مانند صدای صحبت معمولی انسان  یا  صداهای معمولی اطراف ما .

·         پایین:  ( Low frequency )

فرکانسهای پایین 250 هرتز را فرکانس ناحیه پایین می نامند . مثل صدای طبل . صدای بسته شدن  محکم درب ,  صدای به هم خوردن دو  جسم بزرگ وسنگین  و ... که عموما صدا هایی پر انرژی هستند و در صورتی که شدت صوت سیستم را بالا قرار داده باشیم در محیط شنیداری هنگام پخش این فرکانس احساس لرزش  میکنیم . ( حدالامکان بر طبق اصول  آکوستیک صدا , شرایط چیدمان اتاق سیستم باید به گونه ای باشد که لرزش صدا , انعکاس و بازتاب آن به حداقل ممکن برسد )

مدیا  یا  رسانه انتقال موسیقی :

ابزار انتقال موسیقی  به چند دسته تقسیم میشود .

·         صفحات گرام

·         ریل

·         نوار کاست

·         سی- دی

·         دیسک های سخت و Flash memory  - مثل  iPOD  و  Creative و هارد دیسک کامپیوتر .

اجزا کلی یک سیستم صوتی به همراه توضیح عمومی :

 ( هر قسمت شامل توضیحات بیشتری است که در قسمت های دیگر سایت آورده شده )

Player: دستگاهی که اطلاعات را از یکی از رسانه های انتقال  موسیقی به سیستم منتقل می کند و نهایتا"  سیستم صوتی آنرا پخش می کند. نمونه یک CD Player  را در عکس می بینید. ( بیشتر ... )

D.A.C : مخفف Digitall to Analog Converter   می باشد و وظیفه تبدیل سیگنال های دیجیتال را به جریان آنالوگ دارد . ( بیشتر ... )

Amplifier: منبع  تغذیه سیستم می باشد که جریان برق را با تکنیک خاصی به بلندگوها می فرستد . به نوعی میشود گفت قلب سیستم صوتی , امپلی فایر  آن می باشد. امپلی فایر از نظر نوع کارایی  و نوع ساختار دارای انواع متفاوتی میباشد.

Loudspeaker: بلندگوی سیستم می باشد. پس از گرفتن جریان برق ازAmplifire  , آنرا  معنی کرده و توسط قطعات مختلف تبدیل به صدا می کند . بلندگو نیز بر حسب نیاز انواع گوناگونی دارد. شامل قطعاتی مختلف با وظایف خاص هست  همچنین بلندگوها دارای ساختار های گوناگونی هستند .   ( بیشتر ... )

Cabel / Interconnect : قسمت ها مختلف یک سیستم صوتی توسط ابزاری به نام Cable  ( کابل (  به یکدیگر وصل میشوند. کابل ها نقش بسیار مهمی در انتقال اصولی و حرفه ای جریان در سیستم ,  دارند. و تاثیر مستقیمی بر روی کیفیت صدا می گذارند. کابل ها بر حسب مورد مصرف و نوع جریان یا سیگنال شامل انواع گوناگونی هستند ( بیشتر ... )

Connector: انتهای cable ها  به وسیله  این ابزار  به بلندگو ها یا دیگر  component ها  متصل میشود. هر چه خلوص فلز تشکیل دهنده این وسیله بالاتر باشد. جریان بهتر انتقال می یابد. کیفیت فراهم آوری فلز نیز, در کیفیت این قطعه تاثیر فراوانی دارد . Connector ها نیز بر حسب نوع مصرف  شامل  انواع گوناگونی می باشد .

  انواع پردازش در سیستم های الکترونیکی :

·         آنالوگ:

 در این سیستم ها برای انتقال مفاهیم, از شدت و ضعف و نوسان و فرکانس جریان برق استفاده می شود . این سیستم  را قیاسی هم می نامند . در آنالوگ با  " جریان آنالوگ "  روبرو هستیم

·         دیجیتال:

در این سیستم ها برای انتقال مفاهیم, از کد های عددی استفاده می شود . مرسوم ترین سیستم عددی  در دیجیتال , سیستم صفر و یک هست که به آن  سیستم باینری می گویند. بدین صورت که رشته ای از اعداد  مثلا صفر یک در کنار هم قرار میگیرند و مفهوم و معنای خاصی برای سیستم ایجاد میکنند . در دیجیتال با  " سیگنال دیجیتال "   روبرو هستیم .

اکثرا , سیستم های امروزی از مزایای  آنالوگ و دیجیتال در کنار یکدیگر استفاده میکنند . زیرا هیچ کدام به تنهایی کامل نیست !

طریقه محاسبه وات آمپلی فایرها

شما بازدید کننده گرامی , در این بخش سایت با اصلاحات عمومی و اصطلاحات فنی دستگاه امپلی فایر صوتی , آشنا خواهید شد .

بدیهی است این تعاریف برای درک بهتر و شناخت بیشتر این دستگاه ارایه شده و به مرور زمان بر حجم و کیفیت اطلاعات افزوده خواهد شد.

به یاد داشته باشیم برای تهییه یک دستگاه حرفه ای , نیازمند اطلاعات دقیق و فنی هستیم . اهتمام بر این بوده که مطالب ساده بیان شود.

  امپلی فایر : ( تقویت کننده – Amplifier ) 

به صورت کلی امپلی فایر , وسیله ای است برای  تغیر و  افزایش  دامنه سیگنال های دریافتی .

به بیان دیگر این سیگنال ها توسط امپلی فایر تقویت میشود.

سیگنال ولتاژ یا جریان برق است.

امروزه عموما  امپلی فایر ها  در زمینه  صدا و تقویت صدای سیستم های صوتی استفاده می شود .

امپلی فایرها به دسته های مختلف ( لامپی- Vaccum tube , ترانزیستوری- Solid state ) و انواع گوناگونی ( Pre amp , Power amp ,integrated amp ) تقسیم می شوند و در کاربردهای مختلفی ( mono block , stereo)  به کار برده می شود .

نسبت ورودی  به  خروجی امپلی فایر ها ,  تابع انتقال امپلی فایر ( transfer function ) نام دارد  که با اصطلاح  Gain   به کار میرود .

Gain  یا همان مقدار تابع انتقال ,   مقدار توانایی مدارهای دستگاه,   برای افزودن  توان  یا دامنه ی سیگنال ورودی است . به عبارت دیگر  نسبت  سیگنال خروجی بر سیگنال ورودی , می شود حاصل تابع انتقال .

ساده تر اینکه : این عدد نشان میدهد که  یک امپلی فایر چقدر قابلیت افزایش  توان یا دامنه سیگنال ورودی را دارد.

عدد Gain    برای  توان ,  ولتاژ  و جریان  , قابل محاسبه هست .  و با نماد  db   یا همان دسی بل نوشته می شود.

 این عدد  در واقع  همان عددی است که هنگام  افزایش صدای سیستمتان, افزایش می یابد .  در واقع با  چرخاندن پیچ ولووم  یا  دکمه آن , توان یا دامنه سیگنال  خروجی  دستگاه را نسبت به ورودی آن افزایش می دهیم که نتیجه میشود افزایش حجم و قدرت صدا .

(Power gain , voltage gain , Current gain   )

  پهنای باند امپلی فایر  (Bandwidth)  :

پهنای باند یا به اختصار BW   , محدوده فرکانسی هست که هر امپلی فایر ایجاد میکند.

امپلی فایرهای  کامل (full-range)  امپ هایی هستند که فرکانس صدای تولیدی آن ها حداقل بین 20hz تا 20khz گسترده شده است ( محدوده فرکانسی که گوش انسان قادر به شنیدن آن هست ).

به عبارت دیگر حد فاصل  بالاترین و پایین ترین فرکانسی که دستگاه تولید میکند  را پهنای باند فرکانسی دستگاه میگویند .

  بازده  ( Efficiency ) :

مفهوم بازده این است که  چه میزان از توان ورودی , برای  خروجی امپلی فایر مورد استفاده قرار گرفته .

بازده به معنای توان نیست . ممکن است امپلی فایری  توان 600 وات RMS   داشته باشد اما  بازده و کارایی آن به 30 % هم نرسد !

امپلی فایرهای کلاس A  بسیار کم بازده هستند . 10 تا 20 درصد بازده , حد اکثر 25 % را دارا هستند.

کلاسB  توان بسیار بالایی را دارا هستند , اما دارای تغییر شکل زیاد  در  صدا هستند (distortion).

امپلی فایر های کلاسAB   نتیجه یک تامل و سبک و سنگین کردن و سنجیدن در طراحی امپلی فایر است.

این کلاس پیشرفته  از امپلی فایر ها  به طور معمول  35-55%   بازده دارند و به صورت تئوری  تا 78.5%  بازدهی دارند.

مدل های تجاری موجود از کلاسD  - امپلی فایرهای سویئچینگ (Switching Amplifier) - بازده ای بیش از 97% را گزارش می کنند.

امپلی فایر های کلاس C-F   به  بازدهی فوق العاده بالا , شناخته شده اند .

نکته مهم این است که امپلی فایرهای  پر بازده ,  نیازمند خنک کننده های( heat sink OR Cooling fan ) بیشتری هستند .

  تغییر شکل صدا ( Distortion ) :

تغییر شکل صدا ,  دگرگونی و تبدیل صدای اصلی و اورجینال می باشد.

تغییر شکل  معمولا نا خواسته می باشد . در برخی حالات , تغییر شکل صدا دلپذیر و دوست داشتنی است.

تغییر شکل جزیی صدا , در نوار های آنالوگ ( کاست و ریل ) و امپلی فایر های لامپی, موقعیتی خاص و دلپذیر دارد .  نویز یا  سیگنال های خارجی ( مثل  وز وز  یا  تداخل صدا ) جزء  تغییر شکل صحیح صدا نمی باشند ,   اگر چه تغییر شکل صدا (distortion) , گاهی به صورت نویزهای به جا و جزیی و ملاحظه شده ای  ظاهر می شود .

  تغییر شکل صدای تقویت شده- امپ شده  (Amplitude distortion) :

قبل از توضیح ,  لازمست بدانیم که ورودی به امپلی فایر تحت قانون مشخصی , یک تابع خطی میسازد که حاصل آن میشود خروجی امپلی فایر .   

( مثلا در شکل زیر  هر ورودی توسط امپلی فایر 2 برابر میشود , لازم به ذکر است این شماتیک فقط جهت درک بهتر بیان شده و اعداد حقیقی و دقیق نیست )

این تغییر شکل صدا در امپلی فایر واجزا دستگاه تولید صدا  زمانی اتفاق می افتد که خروجی امپلی فایر تحت این قانون مشخص , تقویت نشده باشد . یا به بیان دیگر نحوه تولید صدا با قانون تعریف شده در امپلی فایر, متفاوت باشد .

  ویژگی خطی و طولی بودن امپلی فایرها  (Linearity) :

امپلی فایرهای ایده آل , سیستم هایی   کاملا خطی هستند.

ولی امپلی فایر های موجود  تنها درمحدودیت های کاربردی مشخصی , خطی عمل می کنند . یعنی  در بعضی قسمت ها حالت خطی دارند . و در برخی حالات قادر به حفظ حالت خطی بودن نیستند .

وقتی که سیگنال  به سمت امپلی فایر رانده می شود  دامنه و توانش افزوده میشود. به بیان ساده تقویت میشود.

توان و دامنه خروجی , افزایش می یابد تا جایی که بعضی قسمت های امپلی فایر از نظر کاری  اشباع میشوند و نمی توانند  خروجی های بیشتری ایجاد کنند. این عمل  کوتاه کردن یا برچیدن (Clipping)   نامیده میشود و حاصل آن  تغییر شکل صداست (ditosrtion).  که به  Amplitude distortion ( توضیح در اینجا ) معروف است .

ساختار طراحی برخی امپلی فایرها به گونه ای است  که عوامل موثر در کاهش Gain  ( توضیح در بالا ) را کنترل می کنند تا از تغییر شکل بیش از حد صدا جلوگیری کنند .

  تغیر دامنه (Amplitude distortion ) :

این تغییر شکل در سیستم اتفاق می افتد ,  زمانی که خروجی امپلی فایر  طبق حالت تعیین شده دستگاه  یک تابع خطی از  دامنه ورودی نیست .

  نویز ( Noise ) :

به بیان ساده  نویز در سیستم صوتی و امپلی فایر ها ,  زمانی اتفاق می افتد که دستگاه هیچ سیگنالی برای پخش نمی  فرستد  اما  صدا از سیستم شنیده می شود . نویزها  انواع  گوناگونی  دارند که در بخش های دیگر سایت توضیحاتشان آورده خواهد شد .  توضیح فنی  نویز بر حسب دسی بل و Peak  آورده خواهد شد .

  محدوده پویای خروجی (Output dynamic range ) :

مقیاسی است که بین پایین ترین و بالاترین سطح خروجی دستگاه که معمولا با  دسی بل معیین میشود  (db) , پایین ترین سطح محدود می شود به خروجی نویزها , در حالی که بالاترین سطح  اکثرا محدود میشود به  تغییر شکل صدا(distortion) .  نسبت بین این دو  سطح  ,  مقدار محدوده پویای خروجی را معیین میکند . طبق قانون زیر:

اگر S = بالاترین  توان سیگنال  و   N =  توان نویز  باشد     DR   که همان  محدوده پویایی سیستم است به این شرح محاسبه میشود :

DR= (N+S) / N   ,    یعنی  مجموع  N وS    تقسیم بر N

  مدت زمان افزایش سیگنال  (Rise Time ) :

همان طور که قبلا بیان کردیم , امپلی فایر ها وظیفه افزایش توان سیگنالها ضعیف را دارا هستند. یعنی یک سیگنال وقتی وارد امپلی فایر میشود با یک ضریب از قبل تعیین شده,  افزایش می یابد و به سمت بلندگو ها رانده می شود.  حال در این میان زمان مورد نیاز برای افزایش این سیگنال بسیار مهم است . و هرچه این زمان کمتر باشد , پاسخگویی امپلی فایر بسیار بالاتر میرود و تمامی سیگنالها و تمامی فرکانسها فرصت گرفتن انرژی خوب و کافی برای پخش را پیدا می کنند.

به بیان ساده  مدت زمانی که طول میکشد  تا سیگنال از سطح تعیین شده پایینی به سطح تعیین شده بالایی صعود کند را  مدت زمان افزایش سیگنال (Rise Time)   می نامند .