التواء الوقت والاتساق الطوري هما عاملان حاسمان لتحقيق تفاعل موحد بين السماعات الفرعية ومصفوفة الخط. ومن ثم يجب توئيم الوقت بينها بدقة تزيد عن ±1 مللي ثانية (لتجنب التداخل الهدام بالقرب من نقاط التقاطع (80-120 هرتز)). يمكن الحفاظ على الطور ضمن نطاق ±90 درجة للتخلص من تأثيرات تصفية الشوكة. تقوم معالجات الإشارات الرقمية بذلك باستخدام محركات التردد العالي مع تأخير يُقاس بالميكروثواني. ويمكن أن يؤدي تجاوز هذه الحدود إلى تدهور في استجابة النبضات يصل إلى 15%. كما أن التوضع الصحيح يؤدي إلى حدوث تغيرات في التردد دون تشويه زمني.
توزيع متوازن لمستوى ضغط الصوت (SPL) بين السماعات الفرعية ومصفوفة الخط يمنع إخفاء الترددات والاستجابات غير المنتظمة للطاقة. هناك ثلاثة مبادئ أساسية تحكم مطابقة SPL بشكل فعال:
تتضمن الطرق الأكثر شيوعاً لتركيب مضخمات الصوت متعددة استخدام تقنيات التوجيه القلبي (التحكم في نمط مضخم الصوت القلبي) وطرق النمط الموزع. يُنشئ النمط القلبي توجيهاً ملحوظاً للترددات المنخفضة باستخدام قلب الطور وسائقي الخلفية المؤخرة، مع رفض يصل إلى 20 ديسيبل من الخلف كما هو موضح في دراسات حديثة حول تماسك الطور. هذا يكون مفيداً في التطبيقات الصوتية الاحترافية حيث تحتاج الجبهة فقط إلى تعزيز، ويجب تقليل الجهير في مؤخرة المكان. أما المصفوفات الأصغر فتوزع عددًا من العناصر الفرعية بشكل غير متساوٍ عبر المساحة بهدف إلغاء موجات الوقوف من خلال المتوسط المكاني. وعلى الرغم من أن إعدادات النمط القلبي توفر توجهاً أفضل، إلا أنها عادة ما تظهر استجابةً أكثر استواءً بـ 3-6 ديسيبل في الغرفة (ذات الشكل المستطيل).
وفقًا لقاعدة المسافة 3:1 الموجودة في المعيار IEC 60268.1، يتم ترتيب صفوف مكبرات الصوت منخفضة التردد بشكل مثالي بحيث تكون على مسافة تساوي ثلث أبعاد الغرفة القصوى. ويتيح هذا تقليل تعزيز الوضع المحوري، حيث يُجبر نمط الإلغاء على الظهور فوق تردد قطع شرويدر. وتشير القياسات الميدانية إلى أن المسافة الصحيحة بنسبة 3:1 ستحد من سعة موجات الغرفة في نطاق 40-80 هرتز بمقدار 8-12 ديسيبل مقارنة بالمسافات المتساوية. وفي التركيبات الفعلية، تكون مكبرات الصوت عادةً على شكل تجمعات مثلثية في غرف ذات حجم مشابه لهذه الغرفة، أو متباعدة بشكل متساوٍ عبر عرض الغرفة في قاعة كبيرة.
تستفيد السماعات الجهادية الموضوعة بشكل استراتيجي بالقرب من حدود الغرفة من علم الصوتيات في الغرفة لتعزيز استجابة الجهير عبر الإضافة البنّاءة. عندما تضع مكبرات الصوت على مسافة لا تزيد عن λ/8 من الجدار أو الزاوية، تحصل على انعكاس بنّاء للموجات الصوتية (كلها موضحة لإظهار زمن الترجيع حوالي 0.5–0.7 ثانية). بالنسبة لكل واجهة حدودية (جدار-أرضية-زاوية)، يُضاف ما بين 3 إلى 6 ديسيبل من الربح مقارنةً بالحالة الحرة، ويمكن أن يصل ذروة الربح إلى 12 ديسيبل في حالة وضع السماعات الجهادية في الزاوية الثلاثية. يأتي أفضل ربح من صلابة السطح (الخرسانة > الجبس)، مع معامل امتصاص أقل من 0.2 عند الترددات دون 80 هرتز لتقليل فقدان الطاقة.
يتم إلغاء الطور الناتج عن الانعكاسات المستوية للموجات المنبعثة مباشرة عند انحرافات 180° بواسطة الانعكاسات الحدودية. تلتزم حزامات الحماية (Guard Bands) بقواعد وضع تعتمد على التردد لتجنب المناطق DIFZ أو CD، على سبيل المثال لا الحصر، والحفاظ على مسافات تبلغ λ/4 من الحدود عند الترددات الانتقالية. يستخدم المهندسون أيضًا مقاربات قائمة على الديسيبل فقط وشبكات مرشحات All-Pass للتحكم في دوران الطور، لكنهم يقومون بتوقع الأنماط على أساس عقد الموجات الثابتة. أظهرت القياسات الواقعية أن مستوى الإضعاف يقل بمقدار 8 إلى 15 ديسيبل عند استخدام حزامات حماية بعرض 1/6 أوكتاف بين الحزم الحرجة ضمن نطاق 40-80 هرتز.
تحقيق دمج مثالي للصوت المنخفض (Bass) في المسارح المنزلية يتطلب بروتوكولات معايرة منهجية تعالج المواصفات التقنية والتشوهات الخاصة بالغرفة. تضمن المعايرة الصحيحة توافق الطور، وتقلل الموجات الثابتة، وتحافظ على استقرار مستوي الصوت (SPL) عبر مواقع الاستماع.
تحدد معايير SMPTE 2034-2 توقيت المحاذاة لأنظمة الصوت متعددة القنوات وتنص على أن مضخمات الصوت الفرعية (Subwoofers) ومكبرات الصوت الأقمار الصناعية يجب أن تكون محاذاة مع المصفوفة الرئيسية ضمن نطاق +2 مللي ثانية. يعود بعض هذا إلى أن مطابقة الطور تساعد في إزالة معظم إلغاء الطور عند تردد التمرير (+-80-120 هرتز). يقول المهندسون أنه إذا حافظت على وحدات السماعات ضمن 1/3 موجة من تردد التمرير، يمكنك الحفاظ على الاتساق. وتستخدم أجهزة المعالجة من الجيل الحالي معادلة GDC لتعويض التأخيرات في استجابات المضخم ووحدات السماعات، وهو أمر مهم بشكل خاص في الغرف ذات الأشكال غير المنتظمة.
ولكن أنظمة التصحيح المتقدمة مثل Dirac Live وAudyssey MultEQ XT32 تقوم بقياس استجابات النبض 256 مرة من 256 مصدرًا، وتوفر خرائط التردد والطور الثلاثية الأبعاد التي تعكس بدقة حالة الغرفة. وقد قام الاتحاد الأمريكي للصوتيات (AES) في عام 2022 بدراسة 7 أنظمة ووجد فروقًا في دقة التحديد تتراوح بين ±3.2 مللي ثانية (نظام اقتصادي) إلى ±0.5 مللي ثانية (أنظمة متقدمة). وعلى الرغم من أن هذه الأدوات تساعد على تقليل التباين بين المقاعد بمقدار 6 إلى 8 ديسيبل، إلا أن التحقق اليدوي لا يزال ضروريًا. وتقلل خوارزميات الخطية الطورية من الانعدامات الناتجة عن حدود الغرفة تحت 50 هرتز بنسبة 35٪ في الغرف غير المتماثلة، أو تقريبًا تلغي هذه الانعدامات في الغرف المتماثلة. وتحقق الهيبردية بين المعادل المعلمائي (Parametric EQ) والتصحيح الزمني (TD) انحرافًا أقل من 1 ديسيبل عن المنحنى المستهدف في هذه الأنظمة، مما يتفوق على أداء المعادل (EQ) فقط في حالة وجود عدة سماعات منخفضة التردد (Subs).
الصوت منخفض التردد عند نهاية الاشتعال هو صوت مصفوفة زمنية، حيث توضع مكبرات الصوت الفرعية (subwoofers) للأمام والخلف في خط مستقيم. تُزامن محركات الترددات التقدمية، والمتأخرة منها، كالساعات، واجهات الموجات من خلال التداخل البنّاء على طول المحور المستهدف. يوفر هذا عزلًا من الأمام إلى الخلف يصل إلى حوالي 10 ديسيبل عند تردد 80 هرتز، مع العلم أن سلامة النمط لا تُضمن إلا إذا كان التأخير ربع طول الموجة بالضبط. ومع ذلك، في الملاعب أو الساحات، حيث يلزم التحكم الأمثل في اتجاه الصوت، يجب أن يكون طول المصفوفة أكبر من طول موجة التردد المستهدف.
تقوم عملية التحسين القائمة على التدرج بضبط مصفوفات السماعات المنخفضة في المساحات غير المُعَدَّة لذلك، من خلال ربط تقلبات مستوى الضغط الصوتي (SPL) بالزيادة التدريجية في درجة الصوت والتأخيرات. ويتم ذلك لتصحيح الاختلافات المعمارية مثل الأرضيات المائلة أو الجدران غير المتماثلة، ولا تؤدي الفروقات التي تقل عن 3 ديسيبل إلى تأثير تصفية مشطية. كما يقلل التحسين القائم على القياس من التباين بين المقاعد بنسبة 57٪ في القاعات غير المتماثلة. - Pal: أوقات تجدّد الصدى (RT60) وتماسك استجابة النبضات بين المناطق المختلفة، مع الحفاظ على أن تكون الأولى ضمن نطاق ±1.5 ديسيبل عبر جميع مواقع الاستماع.
سواء كان الأمر يتعلق بتجميع الإطارات على الأرض مع مكبرات الصوت الفرعية، فأنت بحاجة إلى توقيت دقيق للخطوط لضبط الانخفاضات باستخدام صفوف الخط العلوي. وفي وقت قريب، في ملعب خارجي يتسع لـ 50 ألف متفرج، تم تحقيق التزامن الطوري من خلال بروتوكول تعويض التأخير لموازنة أوقات وصول الجبهات الموجية على طول خطوط الرؤية البالغ طولها 120 مترًا. وقد عمل هذا التصميم على مواجهة تأثيرات مرشحات الشوكة الناتجة عن مستويات المقاعد الهوائية، كما حافظ على تأخير مجموعة ثابتة (قبول ±0.5 مللي ثانية) وأكدت ذلك نماذج المحاكاة الصوتية القائمة على الحاسوب. وقد حقق النظام نسبة 98٪ في وضوح الكلام (STI ≥0.65) في منطقة المقاعد العلوية بالمنصة، رغم الانعكاسات الناتجة عن الخرسانة.
أثبتت مصفوفات السماعات المنخفضة على شكل قلبية مع رفض خلفي يبلغ 8 ديسيبلل فعاليتها في تركيبات الملاعب المفتوحة. ووفرت 16 سماعة منخفضة مزدوجة بقطر 18 بوصة في مصفوفة مملوءة من الأسفل توجيهاً مُحكماً باستخدام محركات ذات إزاحة طورية، ومُصفوفة بحيث توفر توجيهاً بين 60 هرتز و120 هرتز. وتم تحقيق نسب رفض أمامي-خلفي تزيد عن 14:1 في المواقع الوسطى للملعب بشكل فعال يعزل تراكم الترددات المنخفضة تحت الأجزاء المُقَوَّسة. تشير الأبحاث الحديثة في ترتيب السماعات المنخفضة إلى أن هذا التكوين يقلل من طاقة الموجة الثابتة بنسبة 41% مقارنة بالتركيبات التقليدية، مما يؤدي إلى تباين في مستوى ضغط الصوت يبلغ 105 ديسيبل مع أقل من 2 ديسيبل لجميع المقاعد.
التوقيت المتزامن ضروري لمنع التداخل الهدام عند نقاط التداخل، وضمان تفاعل موحد بين السماعات المنخفضة ومصفوفات الخط، وبهذا تُحْفَظ جودة الصوت.
يمكن أن يعزز وضع الغرفة المناسب أداء السماعة الفرعية من خلال الاستفادة من التعزيز الطبيعي للحدود لزيادة استجابة الترددات المنخفضة وتقليل تشكيل موجات الوقوف.
قاعدة 3:1 تتضمن تباعد مصفوفة السماعات الفرعية بمقدار ثلث أقصى أبعاد الغرفة لتقليل تعزيز الوضع المحوري وتحسين جودة الصوت.
توفر مصفوفات السماعات الفرعية القلبية الشكل توجيهًا متحكمًا ورفضًا من الخلف، مما يقلل تراكم الترددات المنخفضة ويحسن وضوح الصوت في المساحات المفتوحة الكبيرة.
أخبار ساخنة
EN
