Faza vilkasi - Phase plug

A diagrammasi siqishni drayveri. Faza vilkasi quyuq binafsha rangda ko'rsatilgan.

A karnay, a faza vilkasi, bosqichma-bosqich vilka yoki akustik transformator orasidagi mexanik interfeys karnay drayveri va tomoshabinlar. Faza vilkasi yuqori chastotali javobni kengaytiradi, chunki u haydovchining yonida destruktiv ta'sir o'tkazishga imkon berish o'rniga to'lqinlarni tinglovchiga qarab yo'naltiradi.[1]

Faza vilkalari odatda yuqori quvvatga ega karnay karnaylari ichida ishlatilgan professional audio o'rtasida joylashgan va o'rta va yuqori chastotali o'tkazgichlarda siqishni drayveri diafragma va akustik shox. Ular oldida ham bo'lishi mumkin woofer ba'zi bir karnay konstruktsiyalaridagi konuslar. Har holda, ular haydovchidan tinglovchigacha bo'lgan tovush to'lqinlari yo'llarining uzunligini tenglashtirishga, bekor qilinishini va chastotaga javob berish muammolarini oldini olishga xizmat qiladi. Faza vilkasini shox tomog'ining yanada torayishi deb hisoblash mumkin, bu esa diafragma yuzasiga shoxning kengayishiga olib keladi.[2]

Tarix

Keyinchalik karnaylarda ishlatiladigan elektromexanik haydovchi nemis sanoati tomonidan ixtiro qilingan Verner fon Simens 1877 yilda, ammo 1921 yilgacha ovoz kuchaytirgichni yaratish uchun hech qanday amaliy kuchaytirish mavjud emas edi.[3] O'tgan asrning 20-yillarida turli karnaylarning konstruktsiyalari ishlab chiqarilgan, shu jumladan General Electric muhandislar Chester V. Rays va Edvard V. Kellogg 1925 yilda akustik shoxni karnay drayveri bilan bog'lash.[4] 1926 yilda, Qo'ng'iroq tizimi muhandislar Albert L. Thuras va Edvard C. Vente haydovchi va shox o'rtasida birinchi faza vilkasini joylashtirib, karnay karnayini o'zgartirdi.[5] Ushbu faza tiqilishi ovoz to'lqinlarini diafragma markazidan va diafragma perimetri atrofidagi halqadan markaziy tuynuk va halqasimon teshik orqali karnay tomog'iga, karnayning "uzatish xususiyatlarini" yaxshilash uchun yo'naltirdi. ovoz chastotasi diapazonining yuqori qismida. "[6] Birgalikda olib borilgan izlanishlar asosida ikki muhandis ketma-ket AQSh patentlariga sazovor bo'lishdi: Thuras yangi elektrodinamik diafragma dizayni uchun patent oldi va Wente birinchi faza vilkasi uchun patent berdi.[6][7] Thuras va Wente tomonidan ishlab chiqarilgan printsiplar har bir keyingi fazani loyihalashga ta'sir ko'rsatdi.[8]

Siqishni drayverlari

Ikkala turdagi gumbaz tipidagi faza vilkasi: biri radial yoriqlar bilan, biri halqali yoki aylana deb ham ataladigan konsentrik halqali yoriqlar bilan.

Karnay karnaylarida faza vilkasi tovush to'lqinlarini siqish kamerasi orqali siqishni kamerasi orqali shox tomog'iga etkazish uchun xizmat qiladi, shunda tovushning har bir zarbasi bitta izchil to'lqin jabhasi sifatida tomoqqa etib boradi.[9] Muvaffaqiyatli amalga oshirish bilan yuqori chastotali ishlash yuqori darajaga ko'tariladi.[10]

Faza vilkasi siqishni drayverining murakkab va qimmat elementidir.[5] Uning ishlab chiqarilishi nozik tolerantliklarni talab qiladi. Faza vilkalari alyuminiy kabi metallarda ishlanadi yoki qattiq holda quyiladi plastik yoki Bakalit.[10] Meyer Sound Laboratories harorat va namlikka chidamliligi tufayli engil plastikni tanladi.[11]

Faza vilkasini loyihalashda ko'plab farqlar mavjud, ammo ikkita asosiy diafragma turiga mos kelish uchun rivojlangan: gumbaz va halqa.

Gumbazga asoslangan diafragmalar 1920 yilgi Thuras / Wente patentlariga o'xshash va bugungi kunda ham keng tarqalgan. Gumbaz tipidagi diafragmalar bilan interfeysga ega bo'lgan faza tiqinlari juda xilma-xillikni o'z ichiga oladi: radiusli teshiklari bo'lgan konstruktsiyalar, halqali kontsentrik halqali teshiklari va halqali va lamel teshiklari kombinatsiyalangan gibrid dizaynlari. Altec muhandis Klifford A. Henriksen at fazali vilkalarning radial va "aylana" turlari o'rtasidagi farqlar to'g'risida xabar berdi Audio muhandislik jamiyati 1976 va 1978 yillarda bo'lib o'tgan konventsiyalar.[12][13] Radial konstruktsiyani ishlab chiqarish osonroq, ammo u diafragma perimetridagi tovush to'lqinlari va markazdan tovush to'lqinlari o'rtasida farq qilmaydi. Yuqori chastotalarda diafragma mukammal piston vazifasini bajarmaydi; o'rniga, uning qattiqligi va zichligi bilan bog'liq bo'lgan to'lqinli, modal xususiyatlarni namoyish etadi. Diafragma materiali orqali to'lqin tarqalish tezligi tufayli diafragma markazi perimetrdan biroz kechroq harakatlanadi. Faza vilkasidagi radial uyalar ushbu kichik vaqt farqini to'g'irlamaydi, bu eng yuqori chastotalarga ta'sir qiladi. Konsentrik dumaloq teshiklar diafragmaning to'lqinlanish xatti-harakatlarini to'g'irlashi mumkin, ammo teshiklarning joylashuvi juda muhimdir. Dumaloq teshiklar diafragma va faza vilkasi o'rtasida rezonanslarning paydo bo'lishiga imkon berishi mumkin - bu rezonanslar, bu to'lqinlarning bekor qilinishiga olib keladi va rezonans chastotasida mos ravishda chastota ta'sirining pasayishiga olib keladi.[5]

Kamroq tarqalgan halqali diafragma - bu diafragma materiali orqali to'lqin tarqalishi bilan bog'liq muammolarni minimallashtirishga qaratilgan keyinchalik ishlab chiqish. Ushbu dizayn fazali vilkaning tubdan farq qiladigan shaklini talab qiladi, ammo radial uyalar va konsentrik halqalar hali ham rol o'ynashi mumkin.[5]

Faza vilkasi uyalarining umumiy maydoni odatda diafragma maydonining sakkizdan o'ndan biriga to'g'ri keladi. Bunga xizmat qiladigan 8: 1 dan 10: 1 oralig'ida bosimning hajmga tezlikni o'zgartirish nisbati beriladi empedansga mos keladi diafragmaning shox tomog'iga.[8][14] Kattaroq uyali maydon ko'proq tovush to'lqinining energiyasini qabul qiladi, shuningdek, diafragma tomon ko'proq energiyani aks ettiradi. Kichikroq uyali maydon faza vilkasi va diafragma o'rtasida ko'proq to'lqin energiyasini ushlaydi. Diafragma / faza vilkasi interfeysini o'rganishda, Devid Gunness to'lqin energiyasining faqat yarmi, eng yaxshi holatda, to'g'ridan-to'g'ri diafragmadan faza vilkasi teshiklari orqali va tinglovchiga chiqib ketishini aniqladi. Boshqa yarmi (yoki undan ko'pi) diafragma va faza vilkasi orasidagi bo'shliqda bekor qilinishiga olib keladi yoki faza vilkasini to'g'ridan-to'g'ri tovushdan keyin qoldirib, vaqtinchalik anomaliyalarni (vaqt smear) keltirib chiqaradi. Muammoni minimallashtirish uchun Gunness xatti-harakatni matematik tarzda modellashtirdi va ishlatilgan raqamli signallarni qayta ishlash istalmagan to'lqin xatti-harakatining qutblanish-teskari versiyasini asl nusxasiga qo'llash audio signal.[15]

Woofers

Shox yuklangan woofer qora rangdagi faza vilkasini ko'rsatish

Faza vilkalarini old tomoniga qo'yish mumkin woofer konuslar, ayniqsa, karnay bilan ishlaydigan karnay konstruktsiyalarida. Siqish drayverining faza vilkalari bilan bir xil tarzda, haydovchi yaqinidagi yuqori chastotali to'lqin shovqinlarini minimallashtirishdan iborat. Bunday holda, "yuqori chastota" mo'ljallangan o'tkazuvchanlikka nisbatan; Masalan, 12 dyuymli (300 mm) konusning wooferi mo'ljallangan diapazonning yuqori qismida 550 Hz energiyasini ko'paytirishni kutishi mumkin, ammo 550 Hz to'lqin uzunligi woofer diametridan taxminan ikki baravar ko'p, shuning uchun to'lqin energiyasi bir tomondan ikkinchi tomonga yonma-yon harakatlanadigan chastota fazadan tashqarida bo'ladi va bekor qiladi. Markazdagi faza vilkasi bilan bunday yon to'lqin energiyasi to'siqdan chiqib ketadi va tinglovchiga qarab aks etadi. Vufer konuslari uchun faza qistirmalari, odatda, vuferning markaziy chang qopqog'i ustida joylashgan yoki changyutgichning markazida joylashgan, chang qopqog'ining o'rnini bosadigan qattiq vilkalardir.[16][17]

Adabiyotlar

  1. ^ "Faza vilkasi". Pro audio ma'lumotnomasi. AES. Olingan 2017-12-17.
  2. ^ Devis, Don; Patronis, Eugene (2006). Ovoz tizimining muhandisligi (3 nashr). Teylor va Frensis AQSh. 284-285 betlar. ISBN  0240808304.
  3. ^ "Tarix va karnay turlari". Edison Tech Center. Olingan 15 fevral, 2013.
  4. ^ Xolms, Thom (2006). Musiqa texnologiyasi bo'yicha yo'riqnoma. CRC Press. p. 179. ISBN  0415973244.
  5. ^ a b v d Grem, Fil (2012 yil noyabr). "Spikerlar haqida gapirish: siqishni drayverlarini tushunish: fazali ulanishlar". Uyning old tomoni. Las-Vegas: abadiy aloqa.
  6. ^ a b AQSh Patenti 1.707.545 "Akustik moslama". Edward C. Wente, Bell Telephone Laboratories-ga tayinlangan. 1926 yil 4-avgustda qo'llanilgan. Patent 1929 yil 2-aprelda berilgan.
  7. ^ AQSh Patenti 1.707.544 "Elektrodinamik qurilma". Albert L. Thuras, Bell telefon laboratoriyalariga tayinlangan. 1926 yil 4-avgustda qo'llanilgan. Patent 1929 yil 2-aprelda berilgan.
  8. ^ a b Ergl, Jon (2003). Karnay uchun qo'llanma (2 nashr). Springer. 173–179 betlar. ISBN  1402075847.
  9. ^ Natan, Julian (1998). Asosga qaytish uchun audio. Nyu-York. p. 120. ISBN  0750699671.
  10. ^ a b Ballou, Glen (2012). Elektroakustik moslamalar: Mikrofonlar va Karnaylar. CRC Press. 8-10 betlar. ISBN  113612117X.
  11. ^ "Qanday qilib eng yaxshisini yaxshiroq qilish kerak: Meyer Sound-ning yuqori haydovchilarini rivojlantirish". Meyer Sound. Arxivlandi asl nusxasi 2013 yil 16 fevralda. Olingan 16 fevral, 2013.
  12. ^ Xenriksen, Klifford A. (1976 yil oktyabr). "Plazma fazalarini modellashtirish va tahlil qilish: radiusli turlarga nisbatan aylana doirasi". AES elektron kutubxonasi. Audio muhandislik jamiyati. Olingan 16 fevral, 2013.
  13. ^ Xenriksen, Klifford A. (1978 yil fevral). "Plazma fazalarini modellashtirish va tahlil qilish: aylananing turiga nisbatan radialga qarshi". AES elektron kutubxonasi. Audio muhandislik jamiyati. Olingan 16 fevral, 2013.
  14. ^ Ergl, Jon; Foreman, Kris (2002). Ovozni mustahkamlash uchun JBL audio muhandisligi. Hal Leonard. 125–126 betlar. ISBN  1617743631.
  15. ^ Gunness, Devid V. (2005 yil oktyabr). "Raqamli signalni qayta ishlash bilan karnayning vaqtinchalik ta'sirini takomillashtirish" (PDF). Kongress hujjati. Audio muhandislik jamiyati. Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2012 yil 12 mayda. Olingan 16 fevral, 2013. EAW.com tomonidan o'tkazilgan
  16. ^ Stark, Skot Xanter (1996). Jonli ovozni kuchaytirish: P.A.ning to'liq qo'llanmasi. va musiqani kuchaytirish tizimlari texnologiyasi (2 nashr). Hal Leonard. p. 149. ISBN  0918371074.
  17. ^ "Faza vilkasi texnologiyasi". Afzal audio. OEM tizimlari. 2010. Arxivlangan asl nusxasi 2003 yil 14 aprelda. Olingan 16 fevral, 2013.