استفاده نادرست از هدفون و خطرات آن

 

دکتر پاتريک فيني، رئيس انجمن آکادمي شنوايي سنجي آمريکا اعلام کردند، در حال حاضر 36 ميليون نفر در آمريکا به کاهش شنوايي مبتلا هستند. وي مي گويد: اگرچه مشکلات شنوايي به طور معمول با روند پيري طبيعي مرتبط است، ولي با وجود اين، بيشتر از نيمي از تمام افرادي که دچار اختلال شنوايي هستند زير 65 سال دارند.بر اساس اين گزارش، با افزايش استفاده روزافزون از دستگاه هاي پخش موزيک شخصي ( MP3players ) و هدفونها ميزان کاهش شنوايي در جمعيت آمريکايي در سنين پايين تر رو به افزايش است و در سالهاي اخير اين روند تشديد شده است.در سال گذشته با افزايش شمار افرادي که با مشکلات شنوايي دست به گريبان هستند، آکادمي شنوايي سنجي آمريکا در اکتبر 2008 ، يک ماه را به عنوان ماه هشدار شنوايي سنجي ملي و ماه ملي مراقبت از گوش اعلام کرده بود.در اين گزارش، دکتر پاتريک فيني، رئيس انجمن آکادمي شنوايي سنجي آمريکا و دستيار پروفسور و رئيس شنوايي سنجي در دپارتمان گوش وحلق و بيني خاطرنشان کرد: اين راه نوين و ابتکاري تلاش آکادمي را به منظور آموزش عموم جامعه در خصوص شنوايي سنجي، کاهش شنوايي، کاهش شنوايي وابسته به صدا و اهميت آزمونهاي غربالگري شنوايي گسترش خواهد داد.

وي افزود: بيشتر مردم آمريکا کاهش شنوايي را با افزايش سن مرتبط مي دانند، اما نمي دانند چگونه کاهش شنوايي را در افراد شناسايي کرده و همچنين چه کسي توانايي شناسايي تشخيص بيماري و درمان آن را دارد.

کارشناسان شنوايي سنجي به درمان بيماران با هر رده سني از نوزادان تازه متولد شده گرفته تا کودکان، نوجوانان، بزرگسالان و افراد مسن مي پردازند. اولين گام در درمان مشکل شنوايي، ارزيابي اين موضوع توسط يک شنوايي سنج است.به گفته محققان، کاهش شنوايي معمولاً مي تواند به واسطه تعدادي از عوامل از قبيل قرار گرفتن در مقابل سر و صدا، عفونتهاي گوشي، شرايط خاص و کاهش شنوايي وابسته به افزايش سن رخ دهد.اگر شما در محيط شلوغي همانند رستوران قادر به شنيدن صحبتهاي طرف مقابل خود بدون نگاه کردن به او نباشيد و يا اگر در گوش خود صداي زنگ مداومي را احساس مي کنيد، مشکل شنوايي داريد و بايد به يک متخصص شنوايي سنجي مراجعه کنيد.

هرچند بسياري از موارد کاهش شنوايي که به وسيله آسيب عصب به وجود مي آيند، دايمي هستند، اما متخصص شنوايي سنجي مي تواند بهترين درمان را براي پيشرفت و ارتقاي ارتباط که ممکن است شامل وسايل کمک شنوايي، نصيحتهاي مؤثر در زمينه شنوايي و بازتواني شنوايي باشد، به بيمار ارائه کرده و به او کمک مهمي کند.

* جوانان در معرض آسيبهاي شنوايي

بخش خطرات تهديدکننده سلامت بشر در اتحاديه اروپا، در کنفرانس جديدي هشدار داد: بيش از 10 ميليون نفر از جوانان به دليل گوش دادن به صداي بلند سيستم هاي پخش موسيقي « 3 MP » در معرض خطر آسيبهاي شنوايي قرار دارند و اين خطر بسيار نگران کننده شده است.

گوش دادن به « 3 MP » و ديگر ابزار شخصي پخش موسيقي با صداي بسيار بلند و به مدت طولاني مي تواند باعث از دست دادن شنوايي يا شنيدن صداي زنگ مداوم در گوش شود. مطالعات جديد نشان داده است، 5 تا 10 درصد از کاربران « 3 MP » اگر بيش از يک ساعت در روز و هفته و حداقل به مدت 5 سال پياپي به صداي بلند موسيقي با اين وسيله گوش دهند، به ناشنوايي دايمي دچار خواهند شد.

در حال حاضر، براي ناشنوايي يا شنيدن صداي زنگ در گوش، درمان قطعي وجود ندارد. استفان راشل، عضو گروه ايمني کاربر ANEC اقيانوسيه اروپا در اين باره گفت: اگر بزودي اقدامي پيشگيرانه در اين زمينه صورت نگيرد، ما با يک فاجعه مواجه خواهيم شد.اين آسيب در افراد جوان مي تواند سالها پس از استفاده از موسيقي به اين شيوه، پنهان بماند و ناگهان به شکل آسيبهاي جدي شنوايي و حتي ناشنوايي، خود را نشان دهد.به گفته پژوهشگران، در صورتي که افراد جوان به گوش فرا دادن به موسيقي با صداي بلند به مدت طولاني ادامه دهند، طي سالها احتمال از دست رفتن شنوايي آنها در سنين 20 سالگي وجود خواهد داشت.

براي مثال «آي پاد»ها قادر به توليد حجم صدايي برابر 115 دسيبل بوده که بر اساس گزارشها، گوش دادن به چنين سطحي از صدا حتي براي 28 ثانيه در روز نيز به بروز آسيبهاي جدي شنوايي منجر خواهد شد.

بر اساس گزارش « Cnet »، به همين منظور به شرکت اپل پيشنهاد شده است، نرم افزاري را براي محدود کردن خروجي صداي اين دستگاه ها تا 100 دسيبل توليد کند يا هدفون هاي توليدي اش را به صورتي بسازد که امواج مزاحم صوت را حذف کند. با وجود اين، موسيقي امروزه جايگاهي خاص در زندگي افراد و بخصوص جوانان پيدا کرده است و کنترل چنين پديده اي، نيازمند توجه و آگاه سازي افراد به خطرهايي است که بر اثر عادت داشتن به صداي بلند موسيقي، در کمين آنها نشسته است.

 تاریخچه

فرمت mp3 از روی پروژه ای که در سال ۱۹۸۲ با مدیریت پروفسور موسمن و گروهی در کنار کارل هاینز برندنبورگ در موسسهٔ تحقیقاتی فرانهوفر ارلانگن و دانشگاه نورنبرگ ارلانگن توسعه پیدا کرد.شرکت‌های ای تی اند تی و تامسون این پروژه را پشتیبانی کردند.در سال ۱۹۹۲ این فرمت به عنوان فرمت استاندارد صدا به ام پگ اضافه شد.اجرای این فرمت روی کامپیوترهای شخصی از اوایل ۱۹۹۰ امکان پذیر شد.به علت نوع فشرده سازی امکان پخش این فرمت صدا روی خطوط دی اس ال و اینترنت نیز به راحتی امکان پذیر است.با ظهور نپستر و شبکه‌های پی تو پی این فرمت خودش را بیشتر از همه گسترش داد. در سال ۱۹۹۸،امکان پخش پرتابل فایل‌های صوتی ام پی تری با دستگاه‌های ام پی تری پلیر ممکن شد.

 ویژگی ها

فرمت mp3 ، یک سیستم متراکم و فشرده‌ای برای موسیقی است که باعث کاهش تعداد بایتهای موجود در یک آهنگ، به بهای اندکی افت در کیفیت صدای آن می‌شود. هدف آن فشرده‌کردن کیفیت آهنگ سی‌دی بدون از دست دادن کیفیت صدای آن می‌باشد. با یک mp3، سی و دو مگابایت آهنگ موجود روی یک سی‌دی به ۳ مگابایت فشرده می‌شود. اینکار باعث می‌شود که یک آهنگ را در عرض چند دقیقه دان لود کنید و هم‌چنین می‌توانید صدها آهنگ را در سخت دیسک کامپیوترتان ذخیره کنید. این فرمت، محبوب‌ترین فرمت برای فایل‌های موزیک محسوب می‌شود. در واقع mp3 موفق‌ترین فرمت از خانواده Mpeg می‌باشد. Mpeg فرمتی بود که برای فشرده سازی صدا و تصویر توسط گروهی از محققین ایجاد شد. این گروه که با نام Motion Picture Experts Group فعالیت می‌کردند، پس از اختراع این فرمت، نام خود را بر آن نهادند. ( Mpeg در واقع از حروف اول همین عبارت تشکیل شده است). پس از ایجاد این فرمت که Mpg نیز خوانده می‌شد، فرمت‌های دیگری از این خانواده هم ارائه شد، از آن جمله:. mpa، mp1،mp2،mp3 از این میان mp3 بیش از بقیه کارائی داشت و بیشتر مورد استقبال قرار گرفت. دلیل عمده موفقیت آن نیز این بود که در این فرمت، فایل‌های صوتی بسیار فشرده و کم حجم می‌شوند، با این فرمت ما می‌توانیم حجم بیشتری از موسیقی را روی CD ذخیره کنیم ( حدود ۱۲ ساعت موسیقی روی هر CD ) و همچنین زمان دریافت موسیقی از اینترنت نیز کاهش می‌یابد. mp3 در ویندوز ۹۵ و اولین نسخه‌های ویندوز ۹۸ پشتیبانی نمی‌شد. ولی در ویندوزهای بعدی، فرمت mp3 به‌عنوان یکی از فرمت‌های پیش فرض گنجانده شده است.

mp3 یک فرمت فشرده سازی Lossy می‌باشد. به این معنی که برای فشرده تر کردن حجم داده ها، مقداری از آن‌ها حذف می‌شود. البته داده‌های حذف شده، داده‌هایی هستند که گوش انسان قادر به شنیدن آن‌ها نیست. در نتیجه کیفیت صدا بدون تغییر باقی می‌ماند. کیفیت استاندارد mp۳ ۱؛ ۱۲۸ کیلو بیت در هر ثانیه ( Kbit/s ) می‌باشد. اگر یک سی دی صوتی را با این کیفیت فشرده کنیم، حجم فایل تقریباً ۱/۱۲ خواهد شد.

Surround Sound (قسمت دوم)

 

فرمت های صدای ساراند:

 DOLBY STEREO

دالبی استریو فرمتی چند کاناله برای پخش صدا است که در سال 1976 توسط آزمایشگاه دالبی برای استفاده در سینماها ساخته شد که بر پایه صدای استریوی اورجینال آنالوگ(ابداع شده در 1930) است که در این تکنولوژی دو کانل اضافی صوتی بصورت مخفی اضافه شده که در بر گیرنده اطلاعات صوتی است جهت بکار انداختن یک بلندگوی مرکزی و همچنین بلندگوهای چندگانه ای که روی دیوار عقب سینما قرار می‌گرفت.

این کار توسط یک پردازنده جهت ایجاد فضای واقعی‌تر انجام میشد و همچنین این توانایی را نیز داشت که صدای ضبط شده بر لبه فیلم های سلولزی که بصورت اپتیکال و مونو بود را بصورت فضای واقعی فیلم شبیه سازی کند.

 

DOLBY SURROUND

دالبی سوراند در سال 1982 توسط آزمایشگاه دالبی به شکل یک فرمت سه کاناله جهت سینمای خانگی ابداع شد این فرمت از دو کانال جلو چپ و راست و یک بلندگوی مونو جهت عقب تشکیل میشد که صدای آن ترکیب خاصی از صدای دو کانال جلو بود و برای وسایلی از قبیل ویدئو کاست بکار میرفت که بعد دالبی پرولوجیک جایگزین آن شد.

 

DOLBY PRO-LOGIC

دالبی پرولوجیک نام فرمت خاصی از صدا نیست ولی جهت معرفی یک تکنولوژی خاص بکار میرود که روی خیلی از وسایل صوتی در کنار سایر اسامی درج میشود و بیان کننده این مسئله است که دستگاه مذکور توان بهبود کیفیت صدا هنگام پخش تراک های صوتی حاوی اطلاعات دالبی سوراند(استاندارد قدیمی‌تر) را داراست و همچنین دارای این قابلیت است که صدای استریوی آنالوگ معمولی را بصورت چند کانالی شبیه سازی کند.

 

DOLBY DIGITAL-AC3

صدای سینما با ابداع فرمت دالبی دیجیتال توسط آزمایشگاه دالبی در 1980 وارد دنیای دیجیتال شد .نخستین فیلمی که به این طرق نمایش داده شد بتمن در سال 1992 بود.

دالبی دیجیتال دارای 6 کانال صوتی واقعی و کاملا مجزا است که هریک دارای اطلاعات صوتی خاص خود و بصورت کاملا دیجیتال است که دارای 5 کانال اصلی و 1 کانال دارای اطلاعات فرکانس باس است که یک ساب ووفر اکتیو را تغذیه میکند (5.1)و 1. به معنای استفاده از ساب ووفر است.

گاهی اوقات این فرمت بصورت AC-3 نمایش داده میشود که به معنای نسل سوم کدگذاری دیجیتال صوت میباشد. این فرمت در 1993 توسط اکثر کشورها بعنوان استاندارد جهت استفاده در تلویزیون های دیجیتال انتخاب شد و به دنبال ساخته شدن فیلمهایی نظیر دروغ های حقیقی سرانجام در 1995 بعنوان فرمت صوت فیلمهای دی وی دی انتخاب شد.

 

DOLBY DIGITAL SURROUND-EX

نسل بعدی صدای دیجیتال است که بر پایه فرمت دالبی دیجیتال 5.1 میباشد که مشترکا توسط آزمایشگاه دالبی و کمپانی لوکاس فیلم توسعه داده شد و عبارت است از اضافه شدن یک کانال صوتی که بصورت ترکیب ماتریسی سوراندهای چپ و راست عقب عمل میکند و در عقب و در بین آنها قرار میگیرد و بصورت 6.1 میشود که ورژن خانگی آن بصورت اختیاری روی آمپلیفایرهای بسیار حرفه‌ای دارای استاندارد تی اچ ایکس موجود است.

 

THX

این علامت که روی تعداد کمی از دستگاهها و یا فیلمها قرار داده شده و خیلیها به اشتباه آنرا یک فرمت جدید صوت میدانند توسط کمپانی لوکاس فیلم ابداع شد و در واقع استانداردی است که در مورد کیفیت صدا بحث میکند.

 

THX means Tomlinson Holman's eXperiment

آقای هولمن پی برد در سینماهای مختلف و نیز در استودیو های تولید از وسایل مختلفی استفاده میشود که موجب تغییر صدا میشود و با صدای اورجینال تفاوت دارد بنابراین این استاندارد کیفیت را پایه گذاری نمود. این استاندارد تضمین میکند کلیه وسایل و یا نرم‌افزار هایی که دارای این نشان هستند دارای بالاترین کیفیت و مطابق صدای اصلی میباشند. در این استاندارد بطور مستقیم نحوه ساخت و سازماندهی محصولات بیان شده.

 

DTS Sound

دیجیتال تئاتر سیستم نیز یک فرمت دیجیتال جدیدتر است که از سال 1995 شروع شد و بعنوان رقیبی برای دالبی 5.1 مطرح میباشد و تنها تفاوت آن در ضریب فشرده کردن صداست که در این فرمت بر خلاف دالبی که بصورت ثابت نرخ آن 12:1 است بصورت متغیر بین 1:1 تا 40:1 است و اولین بار در سینمای خانگی درسال 1996 و در فیلم پارک ژوراسیک بکار رفت.

 

DTS-ES

آخرین نسخه دیجیتال تئاتر سیستم است که تحت لیسانس دالبی ساخته شد و دقیقا مانند دالبی سوراند- ای ایکس یک کانال سوراند عقب به آن اضافه شد و بصورت 6.1 درآمد.

 

SDDS :Sony Dynamic Digital Sound

این نیز یک فرمت صوت است که توسط سونی ابداع شد و تنها در سینماهای بسیار پیشرفته یافت میشود و بعید است نسخه خانگی آن بتواند مانند دالبی فراگیر شود. در این یک سیستم توسط هشت کانال صوتی (7.1) صدایی بی اندازه صاف شفاف و بسیار دلنشین تولید میشود. کانالهای آن عبارتند از چپ -مرکز/چپ – مرکز – مرکز/راست – راست – سوراند عقب/چپ – سوراند عقب/راست و ساب ووفر .

Surround Sound (قسمت اول)

 

صنعت سینما از حدود 70 سال پیش تا به حال تغییرات زیادی داشته است و بعد از تکامل و پیشرفت تصویر، شاخص ترین تغییر در صدای ضبط و پخش شده می باشد.در دهه 30 و 40 میلادی صدا در سینماها تنها به وسیله یک کانال و با بهره گیری از یک یا چند بلندگوی ساده پخش می شد. ولی اکنون سیستم های شبیه سازی صدا در منازل، تجربه یک فیلم سینمایی را متحول کرده اند.صدای پیرامونیsurround soundروش های متفاوتی برای ضبط و پخش صدا وجود دارد. قبل از هر چیر به این نکته توجه کنید که طریقه پخش ارتباط   مستقیمی با ضبط صدا دارد. ساده ترین شیوه ضبط و پخش که در ابتدا مورد استفاده در سینماها بوده است mono یا همان تک صدا نام دارد. تک صدایی به این معنی است که تمام صداها از یک کانال ضبط و معمولا بر روی یک بلندگو پخش می شود.سیستم بعدی که به صنعت سینما وارد شد، سیستم استریو/stereo است. البته چنین تعریفی دقیق نیست زیرا کلمه stereo از stereophonic گرفته شده است که به معنی "چند صدایی" است.در این میان سیستم های اولیه ای که در استریو ظهور کردند دارای دو کانال ضبط بودند و برروی دو بلندگو پخش می شدند. برای مثال در صحنه فیلم برداری یک فیلم یا یک کنسرت دو کانال ضبط قرار می دهند که جای گوش انسان را می گیرد و برای پخش نیز هر کدام از این کانال های را به مجموعه ای از بلندگوها می دهند.لابراتوار دالبی، موسسه ای که با استودیو های فیلم و شرکت های سازنده تجهیزات سینما همکاری می کند، فن آوری ضبط و پخش سینمایی را یک قدم فراتر برد و با اضافه کردن کانال های ضبط و پخش بیشتر، تجربه ای زنده را به تماشای فیلم ها اضافه کرد.البته ضبط صدای فیلم های سینمایی به همین سادگی نیز نیست و صدا در فیلم های سینمایی در استودیوهای مخصوصی تجزیه و سپس به کانال های مجزایی تقسیم می شود.سیستم های ضبط و پخشی که محصول لابراتوار دالبی هستند نام های متفاوتی دارند.سیستم دالبی استریو سه کانال روبرو و یک کانال پیرامونی دارد. با این تفاوت که سیستم های اولیه استریو در سینما بر روی یک نوار مغناطیسی ضبط می شد ولی در این سیستم از نوار های نوری برای پخش دقیق تر و کم نویزتر بهره می گیرند.این سیستم همچنین دارای فن آوری کاهش نویز بود که صداهای اضافی پیرامون را حذف می کرد.امروزه، سیستم دالبی – استریو به عنوان سیستمی آنالوگ شناخته شده است.در سال 1982، لابراتوار دالبی سیستمی به نام دالبی – ساراند را برای سیستم های سینمای خانگی معرفی کرد.این سیستم با همان اصول سیستم دالبی – استریو کار می کرد ولی با این تفاوت که هر کدام از کانال ها را بر روی نوار های ویدئو یا سیگنال های تلویزیونی قرار می دادند و بلندگو ها در منزل به شیوه ای تنظیم می شدند که تجربه ای مشابه سینما را به همراه داشته باشد.این سیستم دارای دو بلندگوی چپ و راست و یک بلندگوی عقب بود.سیستمی جدید با نام دالبی- پرو لوجیک در سال 1987 به بازار آمد که دارای یک بلندگوی جلو نیز بود.با گذشت زمان و حاصل شدن پیشرفت در زمینه استفاده از رمز گذاری (encoding)، میزان بیشتری اطلاعات با دقتی بیشتری بر روی فضایی کمتر ذخیره شد. این امر باعث پیدایش سیستم پیرامونی دیجیتال صدا (digital surround-sound system) شد.در سال 1993 همراه با اکران فیلم پارک ژورایسک، فن آوری جدیدی از شرکتی به نام digital theater systems به صنعت سینما عرضه شد و dts نام گرفت.در این سیستم شش کانال متفاوت صدا بر روی یک یا دو cd ضبط می شوند و برای پخش، سینماها مجهز به دیسک خوان و یک رمزگشا می شوند که بتواند اطلاعات cd را به شش کانال برای پخش تجزیه کند.در این سیستم سه کانال روبرو وجود دارد که با یک ساب ووفر همراهی می شود. دو کانال مجزا نیز در سمت چپ و راست وجود دارد.در سیستم های سینمای خانگی که dts را پشتیبانی می کنند، صدا و تصویر هردو برروی یک دیسک و در لایه های متفاوت ضبط می شوند ولی در سینما با یک کدگذاری، صدا و تصویر را هم زمان می کنند.سیستم دیگری که توسط دالبی معرفی شد، دالبی – دیجیتال نام دارد که به دلیل داشتن 5 کانال+یک ساب ووفر به دالبی5.1 نیز معروف است. بعدا کانال های دیگری به این سیستم اضافه شدند.در سینمای خانگی سیستم های صدای فراگیر کمی متفاوت کار می کنند. این تفاوت به طریقه پخش صدا از روی دیسک های فیلم مرتبط است.در سیستم سینمای خانگی، اطلاعات صدای dts نسبت به دالبی از فضای بیشتری (فشرده سازی کمتر) بر روی دیسک های فیلم ذخیره می شود. به این معنی که dts دقت بیشتری نسبت دالبی دارد. با این حال استفاده از dts در سیستم های سینمای خانگی و ارسال تلویزیونی کمتر رایج است.رایج ترین نوع سیستم های دالبی 5.1، 6.1 و 7.1 است. عدد سمت چپ نقطه تعداد کانال صدا و عدد سمت راست نقطه تعداد ساب ووفر را مشخص می کند.کانال ساب ووفر صداهای با فراکانس کم را پخش می کند که به صدا حالت بم و قدرتمندی می بخشد.

آيا ميكس بايد براي برنامه ­نويسي منطقي دالبي (Dolby Prologic) به رمز در آيد؟ در طرحي كه اطلاعات كدشده Surround را به مسير ضبط اطلاعات استريوي چپ و راست با استفاده از روابط پيچيده فاز تبديل مي‌كند، براي حصول اطمينان از سازگاري Surround، با استريو و پخش مجدد مونو، بايد توجه لازم به عمل آيد.

این سیستم شنیداری هر روز در حال رشد و توسعه است . کمپانی YAMAHA ژاپن در سال 2007 خبر تولید سیتم ساراند مجازی را منتشر نمود .  YSP 9000 Virtual Surround Sound نام سیستمی است که کمپانی خلاق یاماها جهت تولید صدای ساراند مجازی در آپارتمانهای کوچک که امکان جای گذاری صحیح اسپیکرهای ساراند را ندارند طراحی و تولید نموده است . این سیستم در حال حاضر متناسب با تلویزیون های 32 اینچی طراحی شده است .

                                         

امپدانس هدفون چیست؟

 

امپدانس ظاهری یا امپدانس، مقاومت جریان AC  در سیم پیچ       (Coil) بلندگوها و هدفون ها می باشد که با واحد اهم اندازه گیری می شود . این مقاومت وابسته به فرکانس بوده و همواره در فرکانس هزار هرتز تعیین شده است.

اگر قصد خرید یک هدفون داینامیک را دارید باید به این نکته نیز توجه کنید. رنج امپدانس در تجهیزات صوتی بسیار وسیع است.  در هدفون ها این محدوده از 16 اهم تا 600 اهم می باشد. حال این سوال پیش می آید که کدامیک مناسب تر است و هرکدام چه کاربری  دارند؟

قبل از پاسخ به این سوال باید بدانیم عملکرد یک هدفون چگونه است. میدانیم که انرژی های مختلف می توانند به یکدیگر تبدیل شوند و این عمل توسط یک مبدل (Convertor) صورت می گیرد . هدفون مبدلی است که وظیفه آن تبدیل سیگنال الکتریکی دریافتی به فشار صوت می باشد. این حوزه در هدفون به نام تراز ظاهری فشار صوت هدفون (nominal sound pressure level) شناخته و با واحد دسی بل (dB spl) سنجیده می شود. این تراز شرح می دهد که چه میزان فشار صوت از تغذیه  یک میلی وات الکتریسیته در هدفون تولید می شود. اگر شما به دنبال تراز ظاهری فشار صوت یکسان هدفون ها ، با امپدانس های متفاوت هستید باید آنها را در تراز های یکسان جستجو کنید. بدین معنی که باید توان الکتریکی هدفون ها را جهت دستیابی به فشار صوت در نظر بگیرید. امپدانس هدفون ها نسبت با ساختار آن ها با توجه به تعداد دور سیم پیچ و همچنین مگنت به کار رفته در آنها متفاوت است.

برای بررسی ساده تراین موضوع  در فرمول مقاومت، امپدانس را واقعی فرض می کنیم . این امر فقط جهت بررسی کاربرد دارد و در علم فیزیک  درست نیست .

P=VxV/R

ار آنجایی که در مورد جریان و ولتاژ AC صحبت می کنیم باید مقدار RMS در هر دو مورد استفاده قرار بگیرد.

هدفون ها از نظر امپدانس به سه دسته قراردادی تقسیم می شوند که هریک کاربری ویژه ای دارند:

هدفون های با امپدانس پایین:امپدانس این نوع هدفونهای از 16 اهم تا 100 اهم می باشد. کاربری آنه ها در دستگاه های همراه و کوچک مانند MP3 Player ها ، موبایل ها و لپ تاب هاست که نیازی به ولتاژ و جریان زیاد برای راه اندازی هدفون نباشد.

هدفون های با امپدانس متوسط:امپدانس این نوع هدفونهای از 100 اهم تا 300 اهم می باشد. از این نوع هدفون در استودیوها  استفاده می شود. که نیاز مند یک آمپلیفایر برای راه اندازی هستند.

هدفون های با امپدانس بالا:امپدانس این نوع هدفونهای از 300 اهم تا 600 اهم می باشد.  برای استفاده از این نوع هدفون نیاز به آمپلیفایرهای کلاس A با کیفیت بالا می باشد.

Crossover چیست ؟

 

Crossover يك مدار الكتريكي كه تركيبي از فيلترهاي بالاگذر، پايين گذر و ميان است و طيف فركانس هاي صوتي (20Hz-20KHz) را براي اعمال به بلندگوها به چندين بخش تقسيم مي كند. از آنجايي كه امواج صوتي طول موجي از50 فوت در فركانس هاي پايين (Low) تا يك اينچ در فركانس ها ي بالا (Hi) دارند، هيچ بلندگويي نمي تواند تمامي محدوده فركانس هاي صوتي  را پخش نمايد. بنابراين از حداقل، دو بلندگو و اغلب سه يا چندين بلندگو براي پخش تمامي فركانس ها استفاده مي شود. براي مثال يك  بلند گو به نام ووفر (Woofer) برای پخش فرکتنسهای زیر 800Hz و ديگري به نامهای Tweeter با Midrange برای پخش فرکانسهای بالای 800 Hz استفاده می شود. در اين صورت به يك فيلتر بالاگذر با فركانس قطع HZ 800 و يك فيلتر پايين گذر با فركانس قطع 800 Hz  نیاز است. فیاترهای Crossover براساس باند عبوری به انواع  (Butterworth,Bessel,Riely Linkwitz) تقسیم می شوند.همچنين شيب منحني فيلترهاي Crossover  كه مشخص كننده نرخ تضعيف فركانس ها بر حسبDB/Octave  و ياDB/Decade  است، پارامتر ديگري در تعيين نوع فيلترهاي Crossover  مي باشد. در نهایت وظيفه كراس اور فيلتر كردن بخشي از دامنه فركانسي صدا است. به اين معنا كه دروازه اي وجود دارد كه صدا از يك فركانس به بالا  يا پايين  اجازه عبور كردن ندارد.

دو نوع كراس اور داريم:

HPF كه در واقع (High Pass Filter) مي باشد كه از اين كراس اور فقط فركانس هاي بالا تر ( به عنوان مثال 100 هرتز) قابليت عبور رو دارند و فركانس هاي پايين تر فيلتر مي شوند.

Cut off Frequency : فركانسي كه از اين فركانس به پايين فيلتر مي شود را Cut off Frequency مي نامند. كه از مشخصات كراس اور مي باشد. ( در اينجا Cut off Frequency فركانس 100 هرتز مي باشد)

LPF كه در واقع (Low Pass Filter) مي باشد كه از اين كراس اور فقط فركانس هاي پايين تر ( به عنوان مثال 80 هرتز) قابليت عبور رو دارند و فركانس هاي بالا تر فيلتر مي شوند.

Cut off Frequency: فركانسي كه از اين فركانس به بالا فيلتر مي شود را Cut off Frequency مي نامند. كه از مشخصات كراس اور مي باشد. ( در اينجا Cut off Frequency فركانس 80 هرتز مي باشد)

Band Pass Filter هم تركيبي از هر دو نوع ميباشد. بطوريكه هم HPF و هم LPF با هم در كار باشند. بنابر اين 2 تا Cut off Frequency داريم. به اين معنا كه فركاس ها از يك حدي از پايين فيلتر ميشوند و از يك حدي از بالا.

Attenuation Slope یا شيب كاهش

در نمودار زیر نحوه فیلترینگ یک Crossover بین 3 باند فرکانسی آمده است . همانطور که مشخص شده این نوع  کراس اور در فرکانس های 100Hz و 2KHz باعث افت دامنه صوتی به مقدار 6dB شده است.  یکی از عوامل تفاوت های مانیتورهای حرفه ای صدا نوع کراس اور طراحی شده در آنها است که تاثیر مستقیم در نحوه پخش صدا و عملا نتیجه کار خواهد داشت.

 

کراس اوري وجود ندارد كه كاملا دقيق عمل كرده و از Cut off Frequency به آن طرف بطور كامل فركانس رو حذف كند. كراس اور فقط فركانس هاي بالا يا پايين تر از Cut off Frequency رو تضعيف مي كند. حال هر چه از Cut off Frequency فاصله بگيريم اين كاهش يا تضعيف بيشتر مي شود. به شيب خطي كه كراس اور فركانس هاي بالا يا پايين تر از Cut off Frequency رو تضعيف مي كند Attenuation Slope ميگویند.

هيج كراس اوري قادر به فيلتر كردن كامل نيست. و فقط ميتواند فركانس هايي ار كه نميخواهيم عبور كند را تضعيف نماید...

هر چه شيب بيشتر باشد كراس اور مرغوب تر و داراي قدرت فيلترينگ بيشتري ميباشد.كراس اور با شيب صفر به معناي فيلتر نشدن هيچ فركانس و با شيب بي نهايت به معناي فيلتر شدن كامل تمامي فركانس هايي كه بالا يا پايين تر از Cut off Frequency قرار دارند ميباشد.

واحد Attenuation Slope دسيبل بر اكتاو ميباشد (Db/oct) يعني به ازاي هر يك اكتاوي كه از فركانس Cut off فاصله بگيريم چند دسي بل از قدرت فركانس هاي مزاحم كم ميشود ...

(توضيح: هر اكتاو به معناي نصف شدن فركانس ميباشد. مثال: فركانس 160 يك اكتاو از فركانس 80 بالا تره و فركانس 80 يك اكتاو از فركانس 40 هرتز بالا تره و به همين ترتيب)

يك مثال جامع:

فرض كنيم يك دامنه فركانسي كامل را با قدرت 110 دسي بل داريم (موزيك واقعي). اگر از يك LPF با Cut off Frequency ا 100 هرتز و Attenuation Slope ا 12 Db/oct استفاده كنيم خواهيم داشت:

تمامي فركانس هاي زير 100 هرتز سر جاي خود هستن (البته تقريبا) ولي فركانس هاي بالاي 100 هرتز ضعيف ميشوند بطوريكه فركانس 100 هرتز داراي همان قدرت 110 دسي بل خواهد بود و فركاس 200 هرتز (يك اكتاو بالا تر از Cut off Frequency) به قدرت 98 دسي بل (12- 110) خواهد رسد و همچنين فركانس 400 هرتز ( 2 اكتاو بالا تر از Cut off Frequency) به قدرت 86 (12-98) خواهد رسيد. بديهي ميباشد قدرت فركانس 800 هرتز 74 دسي بل خواهد بود.

کراس اور اکتیو و پسیو (Passive & Active Crossover)

به طور كلي 2 نوع كراس اور داريم كه روش ساخت و طراحي آنها متفاوت است. اگرچه عملكرد تقريبا يكساني دارند ولي كاربري هاي متفاوت ميتوانند داشته باشند.

1- كراس اور الكترونيكي يا Crossover  Active

2- كراس اور قدرتي ياCrossover  Passive

از نامشان پيداست كه اولي با مدار و قطعات الكترونيكي ساخته مي شود و دومي با قطعات قدرتي (مثل خارن ها و سلف ها با ولتاژ تحملي بالا)

كراس اور Active قبل از آمپلي فاي كردن فركانس ها قرار ميگيرد و با ولتاژ و آمپراژ پايين (در حد ميلي آمپر و ولتاژ در حد 1الي 2 ولت) كار ميكند. در حالی که كراس اور Passive قبل از اسپيكر قرار ميگيرد. يعني زماني كه فركانس ها آمپلي فاي شدند و ولتاژ و آمپر خيلي بالاست (ولتاژ حتي در حد 50 ولت و آمپر در حد حتي 10000 ميلي آمپر)

 

 

 

 

جعبه هاي كوچيكي كه قبل از اسپيكر ها قرار دارند باکس كراس اور Passive هستند. حتي اگه بلندگوي ضبط خانگي را باز كنيد احتمالا كراس اور آن را ميبينيد (يك یا دو2 خازن يا سلف بسته به درجه فيلتريگ و نوع فيلتر)

كراس اور ها از لحاظ قدرت فيلتر كردن درجه هاي مختلفي دارند: (چه Passive و چه Active )

درجه 1 (1 Order): كراس اور ضعيف ، دارای شيب فيلترينگ 6 دسيبل در هر اكتاو.

درجه 2 (2 Order): كراس اور متوسط، دارای شيب فيلترينگ 12دسيبل در هر اكتاو.

درجه 4 (4 Order): كراس اور قدرتمند با شيب فيلترينگ 24 دسيبل در هر اكتاو.

كراس اوور بينابيني مثلا 18 دسيبل در هر اكتاو يا بالاتر مثلا 36 دسيبل در هر اكتاو هم وجود دارد...

حتي بسته به اينكه از چه مداري استفاده شود نوع يا اسم تخصصي كراس اور تغيير ميكند.

جالب توجه كه از خود باكس ساب ها هم به عنوان يك كراس اور مكانيكي نام ميبرند چراكه يك سري فركانس بالا تر يا پايين تر را روي  يك شيب تضعيف ميكنند.

درکراس اوور Passive از خازن بای پلار ( Bipolar Capacitor) و سلف (Inductor) استفاده می شود.

قبل از نوشتن روابط و توضیح مدار، مختصری راجع به رفتار خارن وسلف میپردازیم تا فلسفه استفاده از خازن و سلف مشخص شود:

سلف:

از یک کويل و سیم پیچ (به دور کویل) تشکیل شده است. اگه به دو سر سیم پیچ ولتاژ DC وصل کنیم، کویل به آهنربا تبدیل میشود و حول خود یک میدان مغناطیسی ایجاد میکند. حال اگه جای مثبت و منفی ولتاژ را عوض کنیم جای قطبهای آهنربا و میدان مغناطیسی عوض میشود. میدانیم که ورودی اسپیکر ولتاژ متغیر می باشد و (بسته به نوع فرکانس ورودی) در هرثانیه بارها جهت ولتاژ عوض می شود. (مثال: به ازای فرکانس 1000 هرتز، در هرثانیه 1000 بار جهت ولتاژ عوض می شود)با عوض شدن ولتاژ میدان مغناطیسی هم مجبور به تغییر جهت می باشد. میدان مغناطیسی نسبت به این تغییر جهت کمی تنبل است و زیاد از تغییر جهت خوشش نمی آید. (چرا که در لحظه ای که ولتاژ تغییر جهت داده، هنوز میدان مغناطیسی از ولتاژ قبلی وجود دارد، بنابراین با ولتاژ جدید عوض شده ،مبارزه می کند.)به عبارت دیگه اگه یک سلف داشته باشیم و میدان مغناطیسی متناوب به آن اعمال کنیم، سلف برق تولید می کند. این برق تولید شده از تناوب میدان مغناطیسی با برق موجود در سیم پیچ در تضاد می باشد و سعی بر خنثی کردن آن دارد.هر چه فرکانس این تغییرجهت بیشترباشد، سلف مقاومت بیشتری نشان می دهد و هر چه فرکانس پایین تر باشد رفتار سلف از این تغییر جهت بی تفاوت تر می شود و مقاومت ظاهری اش کمتر.

بنابر این از سلف به عنوان یک المان فیلتر کننده فرکانس بالا LPF استفاده می شود چراکه فرکانس های پایین راحت ازآن عبورمی کنند ولی در مقابل فرکانس های بالا مقاومت زیادی از خود نشان می دهد (مثل یک مقاومت متغییرعمل می کند که حساسیت مقاومت ظاهر شده به فرکانس ورودی مرتبط می شود)

خازن:

خازن یک ذخیره کننده بار الکتریکی محسوب می شود. در نوع ساده از دو صفحه تشکیل شده که بین دوصفحه یک ماده از جنس دی الکتریک وجود دارد. بار های الکتریکی بر روی این دو صفحه ذخبره می شوند.میدانیم که از خازن هیچ جریانی نمیتواند عبور کند، فقط شارژ و دشارژ شدنش باعث ایجاد جریان در مدار می شود.اگه خازن را به یک ولتاژ DC وصل کنیم، بعد از زمان کوتاهی شارژ می شود و جریان قطع می شود و به قول معروف مدار باز می شود.حال اگر جهت جریان را عوض کنیم دوباره جریان در مدار ایجاد می شود تا خازن دشارژ شده  و در جهت دیگر شارژ شود.به عبارت دیگه خازن در مقابل ولتاژ DC بعد از شارژ شدن به عنوان کلید باز عمل می کند (مقاومت بینهایت)ولی با عوض شدن جهت ولتاژ دوباره جریان ایجاد می شود. هر چه تعداد تغییر جهت های ولتاژ بیشتر باشد خازن از خودش مقاومت کمتری نشان میدهد و بلعکس.بنابر این خازن در مقابل فرکانس های پایین مقاومت بیشتر و درمقابل فرکانس بالا مقاومت کمتر از خودش نشان می دهد. پس به عنوان یک HPF استفاده می شود.

کراس اور Passive درجه یک (1st Order):

در این نوع کراس اور یک خازن به تیوتر به عنوان HPF و یک سلف به ووفر به عنوان LPF سری می شود.

رابطه محاسبه سلف و خازن:

L=159.15*Z/f

(C=159155/(Z*f

Z: مقاومت الکتریکی اسپیکر (تیوتر یا ووفر) به واحد اهم

F: فرکانس Cut-off

واحد :L میلی هانری

واحد :C میکرو فاراد

کراس اوور Passive درجه دو (2th Order):

در این نوع کراس اور از یک خازن بصورت سری و یک سلف بصورت موازی با تیوتربه عنوان HPF استفاده می شود. و همچنین یک سلف بصورت سری و یک خازن به صورت موازی با ووفر به عنوان LPF استفاده می شود.

فلسفه این طریقه فیلتر بدین صورت است که در تیوتر خازن سری شده در مقابل فرکانس های پایین مقاومت زیادی از خود نشان می دهد و تا حدی(به مانند کراس اوور درجه 1) فرکانس های پایین را حذف می کند و سلف موازی شده (چون در مقابل فرکانس پایین مقاومت خیلی کمی دارد)، فرکانس های پایین را به جای عبور از تیوتر از خود عبور می دهد. توضیح اینکه در دو قطعه موازی، جریان از قطعه ای بیشتر عبور می کند که مقاومت کمتری دارد. (سلف و تیوتر موازی هستند). به عبارت دیگر 2 بار فرکانس ها فیلتر می شوند.

برای ووفر نیز همین توجیح قابل بیان است که سلف سری شده ، فرکانس های بالا را فیلتر می کند و خازن موازی شده فرکانس های بالا را (به علت پایین بودن مقاومت در فرکانس بالا) جذب خود می کند تا ووفر بهره کمتری ازفرکانس بالا ببرد.

رابطه محاسبه سلف و خازن کراس اور  از درجه 2:

L1=225.08*Z/f

L2=112.54*Z/f

(C1=225079/(Z*f

(C2=112539/(Z*f

 

Z: مقاومت الکتریکی اسپیکر (تیوتر یا ووفر) به واحد اهم

F: فرکانس Cut-off

واحد :L میلی هانری

واحد :C میکرو فاراد

بزرگترین مزیت پسیو کراس اور هزینه کمتر ( بدلیل نیاز به تعداد کمتر آمپلی فایر ) و نصب آسان تر هست . اما عیب پسیو کراس اور این است که باعث افت کیفیت می شود و دقت کمتری نسبت به اکتیو دارد. همچنین حجم صدا در حالت پسیو پایین تر هم است .

اما مزیت اکتیو کراس اور دقت بالا . حجم بیشتر و قدرت کات بالاتر می باشد و بزرگترین ایراد آن هزینه بسیار زیاد تر نسبت به پسیو است چرا که برای اعمال اکتیو کراس اور نیاز به یک پخش قدرتمند داریم ( چرا که همه پخش ها قابلیت ساپروت اکتیو کراس اور را ندارند ) در صورت داشتن پخش ضعیف باید یک پروسسور خرید که این قطعه هم قیمت بسیار بالایی دارد . همچنین برای اکتیو کراس اور باید 2 برابر آمپ خرید مثلا برای بستن یک ست کامپوننت 2way نیاز به 1 آمپ 4 کاناله یا 2 آمپ 2 کاناله است . اما اگر همین ست کامپوننت رو بخواهیم پسیو ببندیم فقط نیاز به 1 آمپ 2 کاناله داریم

در مورد کراس اور مطالب تخصصی بسیاری وجود دارد که فعلا تا به همین جا بسنده می کنیم.

 

 

این آمپلیفایر میتونه یک صدای با کیفیت و های فای ایجاد کنه٬ با دیستورشن خیلی پایین(0.06%) و پاسخگویی فرکانسی 10 الی 30 کیلو هرتز که خیلی از مشکل پسند های های فای رو (یکیش خودم) راضی میکنه. توانایی تحویل 240 وات واقعی بصورت استریو روی 8 اهم  را دارد. و نسبت سیگنال به نویز بسیار بالا (106db) از مشخصات بی نظیر این آمپلی فایره. از ولتاژ  +/- 15 ولت تا 50 ولت کار میکنه(باید توجه داشت که در ولتاژ پایین توان حقیقی رو تهویل نمیده). امپدانس ورودی 50 کیلو اهم  باعث میشه براحتی با انواع پیش تقویت کننده ها تطبیق داشته باشه.

 

 شاسی آلومینیمی قبل و بعد از مونتاز

 بخش منبع تغذیه(ترانس) و کار بر روی پنل عقب

 سوراخکاری پنل جلو و نصب ولوم ها٬ بردها٬ سیم منفی پاور به بدنه جعبه(برای به حده اقل رساندن نویزهای مزاحم) 

 تست مجموعه

 تیپ نهایی دستگاه

 پیروز و سربلند باشید.

 

اگر دنبال توان کم و مدار کم حجم و کم مصرف و صدای با کیفیت هستید این آی سی میتونه کمکتون کنه TDA7052سازنده این این آی سی شرکت PHILIPS هست و کیفیت خیلی خیلی خوبی داره. PHILIPS در زمینه ساخت چیپ های صوتی تو دنیا حرف اول رو میزنه٬ تو اکثر دستگاههای الکترونیکی اعم از موبایل و mp3Player آی سی پردازش صداشون فیلیپسه.
در این مدار قطعات موجود به غیر از یک آی سی ۸پایه٬ فقط 2تا خازن الکترولیت کوچولو٬ 1خازن عدسی٬ 1مقاومت و 1پتانسیومتر برای تنظیم صدای ورودی به کار رفته. امیدوارم که بسازید و لذت ببرید.

 

شماتیک و نمونه ساخته شده

Components : قطعات

• R1 : 1K ohm resistor
• R2 : 10K ohm log potentiometer
• C1 : 2.2uF/16V electrolytic 
• C2 : 100nF ceramic/mono
• C3 : 100uF electrolytic
• TDA7052 Integrated Circuit
• 8 pin IC socket

Specifications : مشخصات فنی

• D.C. input : 3 – 15 V at < 300 mA.
• Idle current < 8 mA, 4 mA typical. Power output > 1 Watt @ 8 ohms maximum
• > 0.25 Watt RMS continuous
• Freq. Resp. > 20 Hz – 20 kHz
• ~ 10 – 50 kHz, – 3dB
• THD < 1 % @ 100 mW, 0.2% Typ. S/N ratio > 70 dBA
• Gain ~ 30 dB maximum.
• Input Z ~ 10 k ohm

 موفق باشید.                                                                                    

فیلترساب ووفر یا low pass filter subwoofer

 

خیلی اوقات پیش اومده که برای آمپلیفایری که ساختید خروجی ساب هم بزارید و این کار نیازمند یک فیلتر اکتیو و کم نویز هست. این فیلتر که نقشه اونو براتون گذاشتم بهترین و ارزونترین فیلتری هست که کیفیت قابل قبولی هم داره. ولتاژ متقارن مدار باعث کمتر وکمتر شدن نویز میشه. نهوه کارکرد مداربه این صورته که صدای استریو (کانال چپ و راست) وارد مدار میشه و بعد از میکس شدن و فیلتر یک خروجی رو به ما تهویل میده که باید با یک آمپلیفایر قدرت تقویت بشه. این امر باعث میشه که صدای مختلف چپ و راست هر دو در صدا باشند و هیچ کدوم حذف نشه. بعضی فیلتر ها فقط با یکی از کانال ها این کارو میکنند که زیاد جالب نیست چون اگه توجه کرده باشید تراک های موسیقی استریو هستند و صداهای لاین های L R کاملا با همدیگه متفاوت هستند. توجه کنید آمپلیفایر اگه ترانزیستوری و ماسفت باشه بهتره و قدرت بهتری برای بلندگو های ساب داره. حتما نقشه یک آمپلیفایر متناسب با این کار رو براتون میذارم.   آی سی های مدار TL072 و یاTL067

پایدار باشید.

schematic          

      

                              (لیست قطعات)                                                                  

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

R1  = 39   Kohm	R2  = 39   Kohm
R3  = 47   Kohm	R4  = 10   Ohm
R5  = 22   Kohm	R6  = 4,7  Kohm
R7  = 22   Kohm