وظایف اصلی سیستمهای صوتی پخش مورد قبول موزیک و انتقال پیام به طور واضح جهت اعلام یا احضار است.
اجزاء اصلی سیستمهای صوتی عبارتند از: الف ـ Speakerها ب ـ آمپلی فایرها ج ـ میکروفن یا منبع تولید سیگنال باند پایه د ـ کابل‌های شیله‌دار
پارامترهای مهم در مشخصات صوت
1) تراز صدا (فشار صوتی): که با استفاده از روابط زیر یافت می‌شود:
در این روابط Io شدت صوت مبنا یا آستانه شنوایی برای بسامد 1000 هرتز است که برابر با 12-10 وات بر مترمربع است و Po فشار مؤثر صدای مبنا است و برابر با 5-10×2 پاسکال است.
همچنین I و P به ترتیب شدت صدای مورد نظر و فشار مؤثر صدای مورد نظر است.
2) RSP: فشار صوتی لازم در فاصله مورد نظر (برحسب دسی‌بل).
3) NL: نویز لول که طبق جدول 1 داده شده است و پارامترهایی که اختلاف بین سطح نویز و صدای بلندگو را مشخص می‌کنند عبارتند از زاویه حرکت نویز و نوع نویز. همچنین به طور کلی تغییرات نویز بستگی زیادی به منبع انرژی بوجود آوردندة آن انتشار، وضعیت جغرافیایی و ساختمانهای حوالی محل انتشار نویز دارد. همچنین نویز لول نیز برحسب دسی‌بل است.
4) spd: اختلاف فشار صوتی که معمولاً عددی بین 6 و 10 دسی‌بل است. و میزان وضوح صدا را بیان می‌کند. برای ساختمانهای اداری این مقدار برابر 6 دسی‌بل است.
5) PF: که به آن پیک فکتور می‌گویند و عبارتست از اختلاف بین فشار صوتی متوسط و ماکزیمم فشار صوتی از یک منبع، همچنین برای سخنرانی و موزیک متن 10 دسی‌بل و برای موزیک 20 دسی‌بل است.
6) OSP: فشار صوتی خروجی بلندگو در فاصله یک متر، این مقدار از اعمال یک وات به ورودی بلندگو و دسی‌بل خروجی آن در یک متر دورتر اندازه‌گیری می‌شود، OSP با توجه به وات اعمالی به بلندگو طبق جدول 2 تغییر می‌کند، همچنین برای بلندگوهای مختلف در جدول 3 آمده است و همچنین برای تعداد بیشتر از یک عدد بلندگوی مشابه در جدول 4 تغییر می‌کند.
7) At: تضعیف براثر فاصله بیش از یک متر، توجه کنیم که شدت صوت با مجذور فاصله از چشمه صوتی نسبت عکس دارد یعنی پس در نتیجه دسی‌بل خروجی نیز تغییر می‌کند، تضعیف بر اثر فاصله دورتر از یک متر طبق جدول 5 آمده است. همچنین کاهش صدا در فضاهای آزاد بیشتر از فضاهای داخلی است و همچنین کاهش صدا با فرکانس نیز تغییر می‌کند یعنی صدا با فرکانس بالا بیش از صدا با فرکانس پائین کاهش می‌یابد. توجه کنیم جدول 5 برای محیط‌های باز معتبر است اما در فضاهای بسته نیز جهت اطمینان بیشتر از همین جدول استفاده می‌شود.
تمام پارامترهای گفته شده با استفاده از دو فرمول زیر به هم مربوط می‌شوند.
برای طراحی اصولی صوتی به نکات زیر باید توجه کرد:
الف) اختشاش (نویز): به هرگونه صدای ناخواسته نویز می‌گویند، که می‌تواند به صورت اختشاش‌های داخل ساختمان یا اختشاش‌های خارج ساختمان باشد.
ب) انعکاس صوت: که در فرکانس‌های کم بسیار زیان‌آور و باعث پائین‌آمدن کیفیت صدای اصلی می‌شود.
ج) تشدید (اکو): انعکاسی از صدا که بعد از صدای دیگر شنیده می‌شود و بعد از انعکاس به طور مستقیم سیر می‌کند را اکو گوئیم و ممکن است تا مدت زمان 50 میلی ثانیه نیز نسبت به صدای اصلی تأخیر داشته باشد.
برای کم کردن این اثر باید موقعیت بلندگوها در مکان‌های بلند (برای فضاهای باز) باشد یا اینکه باید بلندگوهای با قدرت پایین را در چند نقطه قرار داد.
د) باند فرکانسی مورد نظر برای کاربردهای گوناگون که به صورت زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
1ـ د) مخاطبهای عمومی: 200 هرتز تا 6000 هرتز، زیرا باند فرکانسی صدای انسان 250 تا 400 هرتز است.
2ـ د) موزیک متن (موزیک زمینه): 100 هرتز تا 8000 هرتز
3ـ د) موزیک: 40 هرتز تا 15000 هرتز
بلندگوها
بلندگوها در واقع مبدل سیگنال الکتریکی به صوتی می‌باشند، مشخصات یک بلندگو شامل توان ورودی الکتریکی، امپدانس و فشار صوتی خروجی است.
انواع بلندگوها
الف) داخلی (indoor)، ب) خارجی (outdoor) که در جدول 6 انواع این بلندگوها تشریح شده‌اند،
همچنین این دو نوع بلندگو خود چند نوع مختلف دارند که عبارتند از:
1) بلندگوهای سقفی (ceiling) 2) بلندگوهای ستونی (column)3) بلندگوهای شیپوری (Horn یا clear Horn)
ترتیب چیدن بلندگوها
در جاییکه بلندگوها به صورت داخلی نصب می‌شوند مشخصاتی که باید مد نظر باشند عبارتند از انعکاس، تشدید و خفگی صدا به دلیل افت صدا در دیوار.
در جاییکه بلندگوها به صورت خارجی نصب می‌شوند مشخصاتی که باید مدنظر باشند عبارتند از مقاومت هوا و باد و باران
ترتیب چیدن بلندگوها با قدرت اعمال شده به بلندگو و راندمان متناسب خواهد بود.
طرز چیدن بلندگوها
الف) متمرکز (متقارن): در مکانهایی که سخنرانی و کنسرت مدنظر است و صدا باید به طور مستقیم فرستاده شود (تا جهت دید با جهت صدا یکی باشد) مورد استفاده قرار می‌گیرد، همچنین هزینه این روش کم است.
به طور کلی می‌توان گفت این روش برای تولید فشار صوتی مورد نظر استفاده می‌شود.
ب) پراکنده: در مکانهایی که موزیک متن مد نظر است یا ادارات، انبارها و فروشگاهها که نویز بالاست مورد استفاده قرار می‌گیرد زیرا اگر بخواهیم از سیستم متمرکز در این مکانها استفاده کنیم به قدرت زیادی در بلندگوها نیاز است که باعث ناصافی صدا می‌شود. به طور کلی این روش برای یکنواختی صدا به کار می‌رود و باید توجه نمود که صدای این بلندگوها با هم تداخل ننماید زیرا از کیفیت صدا کاسته خواهد شد.
ج) ترکیبی: که مخلوطی از دو روش بالاست، بلندگوهای متمرکز برای تولید فشار صوتی و بلندگوهای کمکی برای ایجاد یکنواختی در نقاطی که صدا کاهش می‌یابد استفاده می‌شود. این روش در تالارهای سخنرانی و ورزشگاهها به کار می‌رود.
تعداد بلندگوها
تعداد بلندگوها از رابطة بدست می‌آید که L طول فضای تحت پوشش برحسب متر، W عرض فضای تحت پوشش برحسب متر، AS، فضای پوشش داده یک بلندگو است که از جداول 7، 8، 9 و 10 یا از روی کاتالوگ تشخیص داده می‌شود.
اتصال الکتریکی بلندگوها
حداکثر ولتاژ مؤثری که می‌توان به یک بلندگو وصل کرد بدون آنکه بلندگو آسیب ببیند از رابطة زیر بدست می‌آید:
که در این فرمول R امپدانس بلندگو و Pin قدرت نامی بلندگوست.
جهت افزایش فشار صوتی باید از اتصالات موازی یا سری بلندگوها استفاده کرد. در اتصال سری باید قدرت بلندگوها حتماً یکسان باشد زیرا در غیراینصورت بلندگوهای پرقدرت، قدرت صوتی کمتری جذب خواهند کرد. برخلاف اتصال موازی که لازم نیست قدرت بلندگوها یکسان باشد. در هر دو حالت امپدانس معادل را در رابطة بالا قرار داده و حداکثر ولتاژ مؤثر را می‌یابیم.
ترتیب چیدن بلندگوهای داخلی
الف) رستورانها، دفترها و فروشگاهها: بدلیل پایین بودن سقف در این مکانها از بلندگوهای 1 تا 3 وات و بدلیل بوجود آوردن یکنواختی بصورت زیگزاگ استفاده می‌شود و با رعایت فاصله و سطح در برگیرنده با توجه به جدول 7 و فاصله بلندگوها از دیوار با توجه به جدول 8 طراحی کامل می‌شود، معمولاً در این مکانها از بلندگوهای سقفی استفاده می‌شود، همچنین برای کاهش نیافتن وضوح صدا بعلت تداخل باید بلندگوهای دیواری روبروی هم نباشند.
ب) اتاقهای ملاقات و اتاقهای کنفرانس و ورزشگاهها: در این مکانها از بلندگوهای 15 تا 30 وات در دو ستون و در حدود 4 متر جلوتر از جایگاه، استفاده می‌شود.
د) اطاقهای پر سر و صدا: در این مکانها از بلندگوهای شیپوری استفاده می‌شود و احتیاج به حجم صدایی در حدود 96 تا 100 دسی‌بل است.
آمپلی فایرها
آمپلی‌فایرها جهت تقویت سیگنال صوتی برای چند عدد بلندگو به کار می‌روند و دارای خروجی‌های با ولتاژهای مختلفی هستند. امپدانس خروجی یک آمپلی فایر از رابطة یافت می‌شود (که برای خروجی‌های با ولتاژهای مختلف متفاوت خواهد بود). همچنین برای یافتن قدرت خروجی آمپلی فایر باید از رابطة زیر استفاده کنیم:
((ضریب مربوط به افت توان در سیم‌ها)×(ضریب همزمانی)×(جمع توان خروجی کل بلندگوها با احتساب نسبت تبدیل ترانس تطبیق)= P)
همچنین دستگاههای مرکز تقویت و پخش سیستم صوتی باید از نوع با ولتاژ زیاد (140, 100- 70- 50 ولت) یا امپدانس زیاد باشد. هر مدار خروجی نیز باید مجهز به وسیله حفاظت مخصوص به خود باشد تا خرابی در یک مدار سبب از کار افتادگی کل سیستم نشود.
کابل‌ها
سیم‌های رابط برای میکروفن‌ها و آمپلی‌فایرها و بلندگوها باید هریک به طور جداگانه در لوله‌های جداگانه‌ای و با کابل‌های شیلددار باشند، همچنین هادیهای مدارهای میکروفن باید مخصوص این کار (زره‌دار یا پرده‌دار) باشد و همراه با هیچ مدار دیگری، مانند مدار بلندگو، در داخل یک لوله قرار نگیرد، همچنین هادیهای مدار بلندگو باید مستقل از سیستمهای دیگر، در داخل لوله‌های فولادی هدایت شوند، مگر آنکه هادیها خود دارای پرده فلزی زمین شده باشند که در اینصورت از لوله پلاستیکی استفاده می‌شود.
اگر امپدانس خروجی آمپلی‌فایر که از رابطة بدست می‌آید را بیابیم حداکثر مقاومت سیم برای کابل‌کشی بلندگوها %15 امپدانس خروجی آمپلی‌فایر خواهد بود.
ترانس تطبیق
این ترانس‌ها جهت تطبیق امپدانس (Matching) خروجی‌های آمپلی‌فایر و بلندگوها به کار می‌رود. کلیه اتصالات این ترانس‌ها باید با لحیم‌کاری یا با استفاده از لحیم‌کاری و اتصالهای مخصوص اجراء شود. استفاده از اتصالات پیچی، جز در مواردی که اجزای سیستم مجهز به اینگونه اتصالیها باشند، ممنوع است.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 14 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلودمقاله سیستم های صوتی
