يبدو أن قلة من الناس في صناعة صوت السيارات يدركون أن مكبرات الصوت هي عادةً الحلقة الأضعف في أنظمة الصوت ، من حيث إضافة التشويه لما نسمعه. سواء كان'تصميم رديء مع ملف صوتي غير لائق يتمركز في الفجوة المغناطيسية أو ضعف مغناطيسي أو خطي الامتثال ، تضيف مكبرات الصوت كميات كبيرة من المعلومات غير المرغوب فيها إلى ما نسمعه. ستأخذ هذه المقالة نظرة عميقة في شرح كيف تؤثر الرحلة المخروطية المتزايدة على التشويه.
فهم مخروط مكبر الصوت في السيارة
تتحرك أقماع السماعات للخلف وللأمام لإثارة جزيئات الهواء وإنتاج الصوت. وهي تعمل بالطريقة نفسها التي يؤدي بها ضرب جلد الطبلة أو النفخ في بوق أو اهتزاز وتر الغيتار إلى إحداث موجات ضغط في الهواء. إذا طبقنا المزيد من الجهد على مكبر الصوت ، فإن المخروط يتحرك أكثر. تتطلب إعادة إنتاج المعلومات منخفضة التردد إزاحة جزيئات الهواء أكثر ، مما يتطلب المزيد من الانحراف المخروطي (والمزيد من الجهد) لإنتاج ترددات الجهير. كما تنتج الآلات الأكبر حجمًا مثل الجهير المستقيم والبيانو الكبير للحفلات الموسيقية والتيمباني معلومات ذات تردد منخفض أكثر من آلة البانجو أو البيانو أو طبلة البونجو.
لسوء الحظ بالنسبة للمتحدثين ، كلما تحركت أقماعهم للأمام والخلف ، زادت فرص عدم تتبع المخروط للإشارة الكهربائية بشكل مثالي. عند حدوث ذلك ، تتم إضافة المعلومات التوافقية غير المرغوب فيها إلى الإشارة الصوتية. نحن نسمي هذا التشويه. إذا كان المخروط أو غطاء الغبار أو المحيط المحيط يصدر صدى ، فإن هذا يضيف أيضًا تشويهًا غير مرغوب فيه. هو - هي'ليس من غير المألوف بالنسبة للسماعات التي تعمل بمستويات إخراج معتدلة لتصل إلى تشويه يزيد عن 1 بالمائة. هذا يعني أن أكثر من 1 في المائة من الصوت الذي ينتجهون لا يصدر'ر اتبع إشارة الإدخال بدقة.
قياس وفهم تشويه السماعات
للمساعدة في شرح هذا المفهوم ، أخذت مكبر صوت شائع بحجم 6. 5- بوصة بنمط PA'تستخدم في أنظمة صوت السيارة وتثبيتها في حاوية الاختبار الخاصة بي. قمت بإعداد Clio Pocket الخاص بي باستخدام الميكروفون على بعد بضعة ملليمترات من المخروط وقمت بإجراء سلسلة من عمليات مسح استجابة التردد عند مستويات طاقة مختلفة. يمكن لنظام Clio تحليل القياس وعرض المعلومات التوافقية من الرتبتين الثانية والثالثة. يترك'نظرة على القياس الأول بالتفصيل.
تشويه السماعة
استجابة تردد المجال القريب لمكبر صوت من نمط PA يتم تشغيله بقدرة 25 وات من 0.
يظهر الرسم البياني الذي تراه أعلاه ثلاث أجزاء من المعلومات. أولاً ، التتبع الأحمر هو استجابة التردد للمتحدث. يخبرنا هذا التتبع عن مقدار الطاقة التي ينتجها السماعة عند ترددات مختلفة عند تغذيتها بإشارة غرد. إشارة الغرد عبارة عن مسح لموجة جيبية تبدأ عند 2 0 هرتز وتنتهي عند 40 كيلو هرتز. لقد قمت بضبط خرج مكبر الصوت لهذا الاختبار بحيث ينتج عند 1 فولت من الخرج ، وهو 0.25 وات في حمل 4- أوم.
المتحدث المثالي (الذي لا't موجود) من شأنه أن ينتج استجابة ترددية مسطحة تمامًا من أقل ترددات الجهير إلى أعلى الترددات العالية. كان هذا مكبر الصوت في نطاق حوالي 5 ديسيبل من المسطح من 200 هرتز إلى 3000 هرتز. تذكر أن هذا القياس يكون بالميكروفون عند المخروط مباشرةً ، لذا لا تظهر أرقام مستوى ضغط الصوت على اليسار'ر ترتبط مباشرة بما أنت'd تسمع في السيارة أو الشاحنة إلا إذا قمت بتثبيت السماعة في مسند الرأس. اه من فضلك لا'ر تفعل ذلك.
التتبع الأزرق هو أثر التشويه التوافقي من الدرجة الثانية. لشرح ما تعنيه هذه المعلومات ، دعونا'انظر إلى تردد معين ، 200 هرتز. ينتج مكبر الصوت حوالي 88 ديسيبل SPL من الإخراج عند 200 هرتز. هذا يسمى التردد الأساسي. الأثر الأزرق يخبرنا بذلك's أيضًا ينتج توافقيًا ثانيًا (والذي سيكون 400 هرتز) عند مستوى 38 ديسيبل SPL. مرة أخرى ، الأرقام المطلقة لا'الأمر مهم ، لكننا نحتاج إلى معرفة أن التشويه أقل بمقدار 5 {{1} ديسيبل من الأساسي. هذا يصل إلى 0.316 في المائة للتوافقي من الدرجة الثانية.
التتبع الأخضر هو مستوى التوافقية من الدرجة الثالثة ، والتي تبلغ 600 هرتز للإشارة 2 0 0 هرتز. لدينا ناتج يبلغ حوالي 29 ديسيبل SPL ، و 59 ديسيبل أقل من المستوى الأساسي ويمثل مستوى تشويه بنسبة 0.112 بالمائة.
I'سنكرر هذا الأمر وأعد صياغته ليكون دقيقًا: إذا قمت بتغذية هذه السماعة بإشارة 2 0 0 هرتز بمستوى 0.25 وات ، فإنها ستنتج أيضًا خرجًا عند 400 هرتز و 600 هرتز (والعديد من المضاعفات الأخرى). هذه هي الطريقة التي يعمل بها تشويه مكبر الصوت'مشترك بين كل متحدث في كل تصميم ، وفي كل نقطة سعر ومن كل مصنع. أخيرًا ، تضيف مكبرات الصوت الأفضل تشويشًا أقل– الذي - التي'جزء أساسي مما يجعلها أفضل. اخترت مكبر الصوت هذا عن عمد لأنه يحتوي على ملف صوتي قصير للغاية ، لذلك سيكون من السهل دفعه إلى مستويات عالية من التشويه عند الترددات المنخفضة بأقل قدر من الطاقة. والغرض من ذلك هو تحديد كيفية زيادة التشويه مع الانحراف المخروطي ، وليس إلى"اختبار" هذا المتحدث.
