هماهنگی زمانی و همفازی برای تعامل یکنواخت ساب ووفر و آرایه خطی ضروری است. سپس باید آنها را بهتر از ±1 میلیثانیه هماهنگ کنیم (تا از تداخل مخرب در نقاط کراساور (80-120 هرتز) جلوگیری شود). فاز باید در محدوده ±90 درجه حفظ شود تا اثرات فیلتر شانهای از بین بروند. پردازندههای سیگنال دیجیتال این کار را با تأخیر دادن درایورهای فرکانس بالا در مقیاس میکروثانیه انجام میدهند. تخطی از این محدوده میتواند منجر به کاهش تا 15% در پاسخ گذرا شود. و موقعیتیابی صحیح منجر به تغییرات فرکانسی بدون اعوجاج زمانی در میدان صوتی میشود.
توزیع متوازن سطح فشار صوتی (SPL) بین ساب ووفرها و آرایههای خطی از ماسک شدن فرکانسی و ناهمواریهای پاسخ توان جلوگیری میکند. سه اصل اصلی، تطبیق مؤثر SPL را تعیین میکنند:
روشهای رایج برای استقرار چندین ساب ووفر شامل تکنیکهای قلبی جهتدار (کنترل الگوی ساب ووفر قلبی) و روشهای مدال توزیع شده میشود. الگوهای قلبی، مستقیم بودن فرکانس پایین قابل مشاهده را با استفاده از معکوس کردن فاز و تأخیر در بلندگوهای پشتی ایجاد میکنند و تا 20 دسیبل کاهش سیگنال در قسمت عقبی را فراهم میکنند، همانطور که در مطالعات اخیر همفازی نشان داده شده است. این موضوع در کاربردهای صوتی حرفهای مفید است که فقط نیاز به تقویت صدای جلو وجود دارد و در قسمت عقب سالن باید فرکانسهای بیس کاهش یابند. آرایههای کوچک تعدادی ساب المنت را به طور نامساوی در فضا پخش میکنند تا امواج ایستا را از طریق میانگینگیری فضایی خنثی کنند. هرچند سیستمهای قلبی دارای جهتداری بهتری هستند، اما معمولاً پاسخ 3-6 دسیبلی را در اتاق (مستطیل شکل) نسبتاً متعادلتر ارائه میدهند.
طبق قاعدهٔ فاصلهگذاری ۳:۱ که در استاندارد IEC 60268.1 آمده است، آرایههای سابووفر به گونهای بهینه فاصله گذاشته میشوند که فاصله آنها از هم برابر با یک سوم بعد بیشینه اتاق باشد. این موضوع مزیت کاهش تقویت مد محوری را دارد، زیرا الگوهای لغو در بالای فرکانس برش شرودر اعمال میشوند. اندازهگیریهای میدانی نشان میدهند که فاصلهگذاری صحیح ۳:۱ میتواند دامنه موج ایستاده در محدوده ۴۰-۸۰ هرتز را ۸-۱۲ دسیبل در مقایسه با قرارگیری با فاصلههای یکسان کاهش دهد. در نصبهای واقعی، معمولاً خوشههای مثلثی ساب در اتاقهایی به اندازه این اتاق یا قرارگیری منظم در عرض اتاق در سالنهای بزرگ استفاده میشود.
بلندگوهای ساکن که بهصورت استراتژیک در نزدیکی مرزهای اتاق قرار گرفتهاند، از آکوستیک اتاق برای تقویت پاسخ بیس از طریق جمعبندی مثبت استفاده میکنند. وقتی شما درایورها را در فاصلهای کمتر از λ/8 از دیوار یا گوشه قرار دهید، بازتاب مثبت امواج صوتی ایجاد میشود (همه چیز برای نشان دادن زمان پژواک حدود 0.5–0.7 ثانیه نشان داده شده است). برای هر رابط مرزی (دیوار-کف-گوشه) 3-6 دسیبل بهره نسبت به شرایط میدان آزاد اضافه میشود و حتی میتواند در بلندگوهای ساکن قرار گرفته در مثلث گوشه به یک پیک 12 دسیبلی برسد. بهترین بهره از سفتی سطح حاصل میشود (بتن > دیوار گچی) با ضریب جذب < 0.2 در فرکانسهای زیر 80 هرتز به منظور کمینه کردن اتلاف انرژی.
فاز ناشی از بازتابهای صفحهای امواج مستقیم در آفست 180° توسط بازتابهای مرزی لغو میشود. نوارهای محافظ طبق قواعد قرارگیری وابسته به فرکانس برای جلوگیری از مناطق DIFZ یا CD، به عنوان مثال حفظ فواصل λ/4 از مرزها در فرکانسهای تقاطع، دنبال میشوند. مهندسان همچنین رویکردهای مبتنی بر دسیبل را به عنوان روشهایی مبتنی بر طبیعت به کار میگیرند و از شبکههای فیلتر تمام-گذر (All-Pass) برای چرخش فاز استفاده میکنند، اما آنها الگوها را بر اساس گرههای موج ایستاده پیشبینی میکنند. اندازهگیریهای واقعی نشان دادهاند که استفاده از نوارهای محافظ 1/6-اکتاو بین نواحی بحرانی 40-80 هرتز باعث کاهش 8 تا 15 دسیبلی در نقاط ضعیف میشود.
دستیابی به ادغام بهینه بوس در سینماهای خانگی نیازمند روتینهای تنظیم سیستماتیک است که هم مشخصات فنی و هم ناهنجاریهای مخصوص فضای اتاق را در نظر میگیرند. تنظیم صحیح باعث ایجاد همخوانی فازی، کمینه کردن امواج ایستاده و حفظ ثبات SPL در موقعیتهای شنیداری میشود.
استاندارد SMPTE 2034-2 همگامسازی زمانی سیستمهای صدای چندکاناله را تعیین میکند و این شرط را وضع میکند که سابووفرها و بلندگوهای ماهوارهای باید با آرایه اصلی در محدوده +2 میلیثانیه تطبیق داشته باشند. بخشی از این موضوع به این دلیل است که تطبیق فاز به حذف بیشتر لغو فاز در فرکانس کراساور (+-80-120Hz) کمک میکند. متخصصان میگویند اگر درایورها را در محدوده 1/3-موجی از فرکانس کراساور نگه دارید، میتوانید همخوانی را حفظ کنید. نسل فعلی پردازندهها از برابرسازی GDC برای جبران تاخیرهای موجود در پاسخ تقویتکنندهها و درایورها استفاده میکنند که این موضوع به ویژه در فضاهایی با شکل غیرمنظم اهمیت زیادی دارد.
اما سیستمهای پیشرفته تصحیح اتاق مانند Dirac Live و Audyssey MultEQ XT32، پاسخ ضربه را 256 بار از 256 منبع اندازهگیری کرده و نقشههای فرکانس و فاز سهبعدی را فراهم میکنند که تصویر دقیقی از وضعیت اتاق هستند. در سال 2022، AES هفت سیستم را بررسی کرد و مشخص شد دقت ترازبندی از ±3.2 میلیثانیه (سطح ورودی) تا ±0.5 میلیثانیه (سطح بالا) متفاوت است. اگرچه این ابزارها به کاهش تغییرات بین صندلیها 6 تا 8 دسیبل کمک میکنند، باز هم تأیید دستی لازم است. الگوریتمهای خطیسازی فاز، نقاط ضعیف ناشی از مرزهای اتاق در فرکانسهای پایینتر از 50 هرتز را در اتاقهای نامتقارن تا 35٪ کاهش میدهند یا تقریباً نقاط ضعیف را در اتاقهای متقارن حذف میکنند. ترکیبی از تنظیم پارامتریک EQ و تصحیح TD در چنین سیستمهایی منجر به انحرافی کمتر از 1 دسیبل از منحنیهای هدف میشود که عملکردی بهتر از تنظیم خالص EQ در حالت وجود چند ساب ووفر دارد.
صداهای با فرکانس پایین در سیستم انتهایی، صدای ماتریس زمانی هستند زیرا ساب ووفرها به صورت جلو و عقب در یک خط مستقیم قرار گرفتهاند. درایورهای پیشرو، درایورهای عقبمانده را دنبال میکنند، همانند ساعتهایی که جبهههای موج را از طریق تداخل سازنده روی محور هدف سینکرون میکنند. این موضوع موجب تقریباً ۱۰ دسیبل ایزولاسیون از جلو به عقب در ۸۰ هرتز میشود، هرچند یکپارچگی الگو تنها در صورتی تضمین میشود که تاخیر دقیقاً برابر با یک چهارم طول موج باشد. با این حال، در یک ورزشگاه یا سالن بزرگ که نیاز به کنترل بهینهٔ جهتداری صدا وجود دارد، طول آرایه باید بیشتر از طول موج فرکانس هدف باشد.
بهینهسازی مبتنی بر گرادیان، آرایههای سابووفر را با فضاهای غیرپراکنده هماهنگ میکند، این کار با ارتباط دادن تغییرات SPL با بهره و تأخیرهای تدریجی صوتی انجام میشود. این روش به منظور اصلاح نابرابریهای معماری مانند کفهای شیبدار یا دیوارهای نامتقارن به کار میرود و تفاوتهای سطح کمتر از ۳ دسیبل باعث ایجاد فیلتر شانهای (comb filtering) نخواهد شد. بهینهسازی مبتنی بر اندازهگیری، واریانس بین صندلیها را در سالنهای نامتقارن به میزان ۵۷٪ کاهش میدهد. - Pal: زمان پژواک (RT60) و همخوانی پاسخ ضربهای بین مناطق، به نحوی که مقدار اول در تمام نقاط شنیدنی در محدوده ±۱٫۵ دسیبل قرار داشته باشد.
چه در حالتی که ساب ووفرها به صورت روی هم قرار گرفته روی زمین باشند، نیازمند تطبیق دقیق زمانی هستید تا بتوانید فرکانسهای پایین را با بلندگوهای خطی اضافه شده در بالا بهخوبی هماهنگ کنید. در یک مثال اخیر، در یک ورزشگاه بزرگ بیرونی با ظرفیت ۵۰ هزار نفر، همفاز کردن با استفاده از یک پروتکل جبران تاخیر انجام شد تا زمان رسیدن جبهههای موج در طول دیدهبانیهای ۱۲۰ متری یکسان شود. این طراحی به مقابله با اثرات فیلتر شانهای ایجاد شده توسط ردیفهای نشیمن هوایی (پنوماتیک) پرداخت و تاخیر گروهی ثابت (±۰٫۵ میلیثانیه تحمل) را که از طریق مدلسازی آکوستیکی کامپیوتری تأیید شده بود، حفظ کرد. سیستم توانست در منطقه سکوی بالایی، ۹۸٪ قابلیت درک گفتار (STI ≥۰٫۶۵) را فراهم کند، هرچند بازتابهای ناشی از سطوح بتنی وجود داشت.
آرایههای ساب ووفر کاردیود با رد کردن 8 دسیبلی در پشت، در نصبهای سالن هوشمند اثربخش بودهاند. شانزده ساب ووفر دوبل 18 اینچی در یک آرایه فیلر پایین، توسط درایورهای دارای اختلاف فاز جهت کنترل هدایتپذیری در محدوده فرکانسی 60 هرتز تا 120 هرتز استفاده شدند. نسبت رد شدن جلو-عقب بیشتر از 14:1 در محلهای میان زمین حاصل شد تا به طور مؤثری افزایش فرکانسهای پایین را در زیر ساختهای کنسولی محدود کند. کارهای اخیر در زمینه آرایهبندی ساب ووفرها نشان میدهد که این پیکربندی انرژی موج ایستاده را 41% نسبت به روشهای سنتی کاهش میدهد، منجر به تغییر SPL در حدود 105 دسیبل با دامنه کمتر از 2 دسیبل برای تمام صندلیها میشود.
همگامسازی زمانی ضروری است تا از تداخل خراب کننده در نقاط کراساور جلوگیری شود، تعامل یکنواخت بین ساب ووفرها و آرایههای خطی را تضمین میکند و کیفیت صوت را حفظ میکند.
قرارگیری مناسب در فضای اتاق میتواند عملکرد ساب ووفر را با استفاده از تقویت مرز طبیعی بهبود داده و پاسخ بس را افزایش داده و امواج ایستاده را به حداقل برساند.
قاعده 3:1 شامل فاصلهگذاری آرایههای ساب ووفر به میزان یک سوم از بعد حداکثر اتاق است تا از تقویت مد محوری کاسته شود و کیفیت صوت بهبود یابد.
آرایههای ساب ووفر قلبی داشتن جهتداری کنترلشده و رد کردن صدای عقبی را فراهم میکنند، که باعث کاهش تجمع فرکانسهای پایین و بهبود روشنی صدا در فضاهای باز و بزرگ میشود.
اخبار داغ
EN
