EN
ເຫດຜົນພື້ນຖານຂອງການເສຍຮູບໃນລະບົບເສີງວູຟເຟີ
ການເສຍຮູບຈາກຄວາມຮ້ອນເກີນໄປຂອງຂົດລວມສຽງ
ການຮ້ອນເກີນໄປຂອງຂດລວມສຽງຍັງຄົງເປັນໜຶ່ງໃນສາເຫດຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາການເບື່ອນທາງຄວາມຮ້ອນໃນລະບົບລຳເສີງແບບວູຟເຟີ. ເມື່ອເຄື່ອງສົ່ງສັນຍາສົ່ງພະລັງງານຫຼາຍກວ່າທີ່ລຳເສີງຈະຮັບໄດ້ທາງດ້ານຄວາມຮ້ອນ, ສິ່ງຕ່າງໆເລີ່ມຮ້ອນຂຶ້ນຢ່າງຮຸນແຮງພາຍໃນຂດລວມສຽງເຫຼົ່ານີ້, ເຖິງຂັ້ນທີ່ອຸນຫະພູມອາດເຖິງຫຼາຍກວ່າ 300 ອົງສາຟາເຣນໄຮດ (ປະມານ 150 ອົງສາເຊີເລິຍດ). ໃນສະພາບອຸນຫະພູມທີ່ເກີນຄວາມປົກກະຕິເຫຼົ່ານີ້, ພວກເຮົາຈະເຫັນເກີດການຫຸດຕົວທາງຄວາມຮ້ອນ (thermal compression) ພ້ອມດ້ວຍການປ່ຽນແປງຄ່າຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າ (impedance). ຜົນທີ່ໄດ້? ຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າຂອງຂດລວມສຽງຈະປ່ຽນແປງ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດການຫຸດຕົວຂອງພະລັງງານຢ່າງຊັ້ນຕໍ່ຊັ້ນ (gradual power compression effects) ແລະ ລະດັບການເບື່ອນຮູບແບບຮາມໂມນິກ (harmonic distortion) ສູງຂຶ້ນ. ບາງຄັ້ງເມື່ອອຸນຫະພູມຮ້ອນເກີນໄປ, ການຂະຫຍາຍຕัวທາງຮ່າງກາຍຈະເຮັດໃຫ້ຂດລວມສຽງສຳຜັດເຂົ້າກັບບໍລິເວນຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງແມ່ເຫຼັກ (magnet gap area) ເປັນຈິງ. ສິ່ງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດສຽງທີ່ບໍ່ຕ້ອງການຈັກຊະນິດ, ເຊິ່ງຜູ້ຟັງອາດຈະໄດ້ຍິນເປັນສຽງຮ້ອງ (buzzes) ຫຼື ສຽງເປື່ອນ (scratchy noises) ໃນເວລາເລີ່ມເລີ່ມເພງ. ການຈັດການຄວາມຮ້ອນຢ່າງເໝາະສົມບໍ່ໄດ້ໝາຍເຖິງການເພີ່ມແຕ່ຕົວດູດຄວາມຮ້ອນທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກເທົ່ານັ້ນ. ມັນຕ້ອງການການສັງເກດຢ່າງລະອຽດຕໍ່ປະລິມານພະລັງງານທີ່ຖືກສົ່ງໄປ ແລະ ການອອກແບບລະບົບທີ່ມີກົກໄຟ (cooling mechanisms) ທີ່ເໝາະສົມໃສ່ໄວ້ໃນຂະບວນການກໍ່ສ້າງຕັ້ງແຕ່ເລີ່ມຕົ້ນ.
ການເບິ່ງທີ່ຜິດປົກຕິເຊິ່ງເກີດຈາກການເຄື່ອນທີ່ເກີນຂອບເຂດ ແລະ ຄວາມຕຶງຂອງລະບົບການສັ່ນສະເທືອນ
ການເບິ່ງທີ່ຜິດປົກຕິເຊິ່ງເກີດຂື້ນເມື່ອໂວຟເຟີ້ (woofers) ເກີນຂອບເຂດການເຄື່ອນທີ່ທີ່ເປັນເສັ້ນຊື່ (linear excursion limits). ການເຄື່ອນທີ່ເກີນຂອບເຂດຈະດັນຊຸດຂອງແຖບກາງ (cone assembly) ເກີນໄປຈາກຂອບເຂດທີ່ອອກແບບໄວ້ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາລົ້ມເຫຼວທີ່ສຳຄັນສາມປະເພດ:
- ການສຳຜັດຂອງຂດລວມສຽງ (voice coil) ກັບແຜ່ນດ້ານຫຼັງ (backplate) ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດການເບິ່ງທີ່ຜິດປົກຕິຈາກການດັນຢ່າງຮຸນແຮງ
- ການເບິ່ງທີ່ຜິດປົກຕິຂອງສ່ວນສູງ (spider) ແລະ ສ່ວນປ້ອມ (surround) ເກີນຂອບເຂດຄວາມຍືດຫຸ່ນ (elastic limits) ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ກຳລັງການກັບຄືນສู่ສູນກາງ (centering force) ລົດຖອຍ
- ການເບິ່ງທີ່ຜິດປົກຕິຂອງແຖບກາງ (cone) ຢ່າງບໍ່ເປັນສັດສ່ວນ (asymmetric) ໃຕ້ສະພາບການເຄື່ອນທີ່ສູງ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຮູບຮ່າງຂອງຄື້ນສຽງ (wavefront geometry) ເບິ່ງທີ່ຜິດປົກຕິ
ການວັດແທກຕົວຂັບ (driver measurements) ແສດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເບິ່ງທີ່ຜິດປົກຕິເຊິ່ງເກີດຈາກຮູບແບບຮູ້ສຶກ (harmonic distortion) ࡦັກເກີນ 10% ໃນລະດັບຄວາມດັງປາກົດ (SPLs) ທີ່ປານກາງ ໃຕ້ສະພາບການເຫຼົ່ານີ້. ເມື່ອລະບົບການສັ່ນສະເທືອນ (suspension systems) ບໍ່ສາມາດກັບຄືນແຖບກາງໄປສູ່ຕຳແໜ່ງທີ່ເປັນກາງ (neutral position) ໄດ້ ການເຄື່ອນທີ່ທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ (non-linear motion) ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາການປົນເປື້ອນລະຫວ່າງຄວາມຖີ່ (intermodulation) ແລະ ອົງປະກອບຮູບແບບຮູ້ສຶກ (harmonic artifacts) ທີ່ເຮັດໃຫ້ຄຸນນະພາບດ້ານສຽງ (tonal accuracy) ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງສຽງທີ່ເກີດຂື້ນຢ່າງໄວວ່າ (transient fidelity) ລົດຖອຍລົງຢ່າງເລິກເຊິ່ງ
ການຈັບຄູ່ກຳລັງທີ່ຖືກຕ້ອງເພື່ອໃຫ້ການເຮັດວຽກຂອງໂວຟເຟີ້ (woofer speaker) ເປັນໄປຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້
ການຈັບຄູ່ກຳລັງ RMS ຂອງເຄື່ອງສົ່ງສຽງ (amplifier) ກັບອັດຕາກຳລັງ RMS ຂອງໂວຟເຟີ້ (woofer speaker)
ການຈັດຕັ້ງຄ່າອັດຕາການສົ່ງອອກ RMS ຂອງເຄື່ອງປັບແຕ່ງໃຫ້ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຄວາມສາມາດທີ່ໂວຟເຟີ້ເຮັດໄດ້ໃນດ້ານພະລັງງານ RMS ແມ່ນເປັນສິ່ງທີ່ຈຳເປັນຫຼາຍ ຖ້າເຮົາຕ້ອງການໃຫ້ລະບົບຂອງເຮົາເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງໂດຍບໍ່ມີການເปล່ຍແປງສັນຍານ (distortion) ແລະ ມີອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານຂຶ້ນ. ອີງຕາມການສັງເກດເຫັນໃນອຸດສາຫະກຳ, ເມື່ອຄ່າເຫຼົ່ານີ້ຖືກຈັດຕັ້ງໃຫ້ເຂົ້າກັນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ ຈະມີອັດຕາການລົ້ມເຫຼວທີ່ເກີດຈາກຄວາມຮ້ອນຫຼຸດລົງປະມານ 37% ເມື່ອທຽບກັບເວລາທີ່ອຸປະກອນຕ່າງໆບໍ່ເຂົ້າກັນ. ການສົ່ງພະລັງງານເກີນຄວາມສາມາດທີ່ໂວຟເຟີ້ສາມາດຮັບໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ຈະເຮັດໃຫ້ຂົດລວມສຽງ (voice coils) ຮ້ອນຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ, ສິ່ງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ຄຸນນະພາບສຽງຖືກບີບອັດ, ກາວທີ່ໃຊ້ຕິດຕັ້ງຊິ້ນສ່ວນຕ່າງໆພາຍໃນໂວຟເຟີ້ເສື່ອມຄຸນນະພາບ, ແລະ ສຸດທ້າຍຈະເກີດການເສື່ອມສະຫຼາຍຢ່າງສິ້ນເຊີງ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການໃຫ້ພະລັງງານຕ່ຳເກີນໄປໃນໄລຍະເວລາໜຶ່ງຈະເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງປັບແຕ່ງຕ້ອງເຮັດວຽກໜັກຂຶ້ນໃນເວລາທີ່ມີສຽງດັງຢ່າງທັນທີທັນໃດ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການຕັດສັນຍານ (clipping) ແລະ ການເปล່ຍແປງສັນຍານຢ່າງຮຸນແຮງ. ວິທີທີ່ດີທີ່ສຸດຍັງຄົງເປັນການຈັດຄູ່ຄ່າ RMS ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານ (impedance) ເທົ່າກັນ. ຍົກຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ຕໍ່ເຄື່ອງປັບແຕ່ງທີ່ມີອັດຕາການສົ່ງອອກ RMS 500 ແວດ ຢູ່ທີ່ຄວາມຕ້ານທານ 4 ohms ໄປກັບໂວຟເຟີ້ທີ່ມີອັດຕາການຮັບ RMS 500 ແວດ ຢູ່ທີ່ຄວາມຕ້ານທານ 4 ohms.
ການຫຼີກເວີ່ນການຂັດແຍ້ງຄ່າອິມແປັດແຊນເພື່ອປ້ອງກັນຄວາມບໍ່ສະຖຽນທີ່ຂອງຄ່າໄຟຟ້າ ແລະ ການເຮັດໃຫ້ສຽງເສຍຮູບ
ເມື່ອມີຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງກັນລະຫວ່າງຄ່າອິມແປັດແຊນ ຄ່າອັດຕາອັດເຄີເປີຈະເລີ່ມເກີດຄວາມບໍ່ສະຖຽນທີ່ ເຊິ່ງຈະສົ່ງຜົນທັງຕໍ່ຄວາມຊັດເຈນຂອງສຽງ ແລະ ຄວາມເໝາະສົມໃນດ້ານຄວາມໜາແໜ້ນຂອງອຸປະກອນໃນໄລຍະຍາວ. ການເຊື່ອມຕໍ່ລະບົບສຽງຕ່ຳ (woofer) ທີ່ມີຄ່າອິມແປັດແຊນ 4 ohm ໃສ່ອັດເຄີເປີທີ່ອອກແບບມາໃຫ້ເຮັດວຽກໄດ້ດີເທົ່ານັ້ນກັບໂຫຼດທີ່ 8 ohm (ຫຼືກົງກັນຂ້າມ) ຈະເຮັດໃຫ້ອັດເຄີເປີເຂົ້າໄປໃນສະຖານະການທີ່ມັນບໍ່ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ສິ່ງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ການຫຼຸດລົງຂອງຄ່າໄຟຟ້າ, ການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ທີ່ບໍ່ປົກກະຕິ, ແລະ ລະດັບການເຮັດໃຫ້ສຽງເສຍຮູບທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ອີງຕາມການຄົ້ນພົບຫຼ້າສຸດຈາກກຸ່ມມາດຕະຖານສຽງມືອາຊີບ (Pro Audio Standards) ໃນລາຍງານປີ 2024 ຂອງພວກເຂົາ, ການຕັ້ງຄ່າຄ່າອິມແປັດແຊນໃຫ້ຖືກຕ້ອງຈະຊ່ວຍຫຼຸດອັດຕາຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ເກີດຈາກການເຮັດໃຫ້ສຽງເສຍຮູບລົງໄດ້ປະມານ 41 ເປີເຊັນ. ກ່ອນທີ່ຈະຕິດຕັ້ງລະບົບໃດໆ ທ່ານຄວນກວດສອບຄ່າອິມແປັດແຊນທີ່ມາພ້ອມກັບລະບົບສຽງຕ່ຳຂອງທ່ານ (ມັກຈະເປັນ 4 ohm ຫຼື 8 ohm) ແລ້ວຈຶ່ງເລືອກອັດເຄີເປີທີ່ກ່າວຢ່າງຊັດເຈນວ່າມັນເຮັດວຽກໄດ້ດີກັບໂຫຼດດັ່ງກ່າວໂດຍບໍ່ມີບັນຫາ.
ວິທີປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດເພື່ອການປ້ອງກັນການຕັດສັນຍານ ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງສັນຍານ
ວິທີທີ່ສັນຍານທີ່ຖືກຕັດສ້າງໃຫ້ເກີດການໄຫຼຜ່ານແທ້ນເສຽງຕໍ່າ (Woofer) ເຊິ່ງມີລັກສະນະຄ້າຍຄືກັບການໄຫຼຂອງປະຈຸບັນ DC
ເມື່ອເຄື່ອງສະເສີມສັນຍານຖືກເຕັມໄປດ້ວຍສັນຍານ (saturation) ມັນຈະເລີ່ມຕົ້ນການຕັດສັນຍານ (clipping) ເຊິ່ງເປັນການປັບໃຫ້ຈຸດສູງສຸດຂອງຮູບແບບສັນຍານເປັນເສັ້ນດຽວ ແລະ ສົ່ງຜົນຕໍ່ຈຸດທີ່ສັນຍານຂ້າມເຂົ້າໄປໃນສູນ (zero crossings) ຢ່າງມີນັກ. ສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນຕໍ່ໄປຈະເປັນອັນຕະລາຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ເນື່ອງຈາກສັນຍານທີ່ຖືກຕັດນີ້ຈະເຮັດຕົວຄືກັບໄຟຟ້າ DC ເຊິ່ງດັນຂດລວມສຽງ (voice coil) ໃຫ້ເคลື່ອນທີ່ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ໂດຍບໍ່ມີເວລາພໍໃນການເຢັນລົງຢ່າງເໝາະສົມ. ສະມາຄົມວິສະວະກຳດ້ານສຽງ (Audio Engineering Society) ໄດ້ຄົ້ນພົບໃນປີ 2023 ວ່າ ສັນຍານທີ່ຖືກຕັດເຫຼົ່ານີ້ຈະເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມຂອງຂດລວມສຽງເພີ່ມຂຶ້ນຈາກປະມານ 20 ຫາ 30 ເປີເຊັນ ເມື່ອທຽບກັບສຽງທີ່ບໍ່ມີການເสຍຫາຍ (clean audio). ແລະ ການເກີດຄວາມຮ້ອນນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາຕ່າງໆໃນໄລຍະຍາວ ເຊັ່ນ: ກາວທີ່ໃຊ້ຕິດຕັ້ງຊິ້ນສ່ວນຕ່າງໆເລີ່ມເສື່ອມ, ສ່ວນປະກອບຮູບແຕ່ງ (spider components) ເສື່ອມສະຫຼາດໄວຂຶ້ນ, ແລະ ສ່ວນປະກອບອ້ອມຮອບ (surrounds) ຍືດອອກຈາກຮູບຮ່າງເດີມ. ເຖິງແຕ່ຄວາມກົດດັນຈາກຄວາມຮ້ອນຢ່າງດຽວກໍສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສົ່ງສຽງຂອງລະບົບລຳເສີງລົງໄດ້ປະມານ 3 ຫາ 6 ເດຊີເບວ (decibels). ດັ່ງນັ້ນ ຖ້າເຮົາຕ້ອງການຮັກສາຄຸນນະພາບສຽງ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງລະບົບລຳເສີງໃຫ້ຍືນຍາວ, ການຫຼີກເວັ້ນການຕັດສັນຍານ (clipping) ຈຶ່ງເປັນສິ່ງທີ່ຈຳເປັນຢ່າງຍິ່ງ.
- ຮັກສາຄວາມຫຼວງດ້ານກຳລັງຂອງເຄື່ອງສະເສີມສັນຍານ (amplifier headroom) ໃນລະດັບ ±3 dB ຂ້າງເທິງລະດັບສູງສຸດຂອງສັນຍານໂປຣແກຣມ
- ຕິດຕັ້ງຈຳກັດຄ່າທີ່ປັບແຕ່ງໃຫ້ເຂົ້າກັບອັດຕາ RMS ຂອງວູຟເຟີຣ໌—ບໍ່ແມ່ນຈຸດສູງສຸດຂອງລະບົບ
- ໃຊ້ເຄື່ອງວັດແທກສັນຍານ (oscilloscope) ເພື່ອກວດສອບໃນຂັ້ນຕົ້ນຂອງສັນຍານເພື່ອຈັບການຕັດສັນຍານ (clipping) ກ່ອນທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ສັນຍານເຂົ້າໄປໃນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ
ການຈັດຕັ້ງຄ່າການເພີ່ມກຳລັງ (gain staging) ຢ່າງຖືກຕ້ອງຈະຊ່ວຍຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງວູຟເຟີຣ໌ໄດ້ເຖິງ 40% ແລະ ຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຕອບສະຫນອງສຽງທີ່ມີຄວາມໄວສູງ (transient response) ໄດ້ດີກວ່າການປ້ອງກັນແບບຕອບສະຫນອງຕໍ່ເຫດການ (reactive protection) ເທົ່ານັ້ນ
ການຂັບໄລ່ການເບິ່ງທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ (distortion) ໃນໂລກຈິງ ສຳລັບລະບົບວູຟເຟີຣ໌
ຂັ້ນຕອນການຈັດຕັ້ງຄ່າການເພີ່ມກຳລັງ (gain staging): ການຈັດເທົ່າທຽນຄວາມຈຸ່ມຂອງສຽງ (headroom) ຈາກເຄື່ອງປັບສຽງ (mixer) ຜ່ານເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ (amplifier) ໄປຫາວູຟເຟີຣ໌
ການຈັດຕັ້ງລະດັບສັນຍານຢ່າງຖືກຕ້ອງ (Proper gain staging) ຍັງຄົງເປັນວິທີທີ່ດີທີ່ສຸດໃນການຮັກສາສັນຍານສຽງໃຫ້ຫາກໄດ້ຈາກການເສຍຮູບ (distortion) ໃນທັງໝົດຂອງລະບົບ. ເລີ່ມຕົ້ນຕັ້ງແຕ່ຈຸດເລີ່ມຕົ້ນ: ເວລາຕັ້ງຄ່າເຄື່ອງປັບສຽງ (mixers), ຄວນຕັ້ງຄ່າລະດັບສັນຍານອອກ (output levels) ໃຫ້ຢູ່ໃນຊ່ວງ -6 dBFS ຫາ -3 dBFS. ນີ້ຈະເຫຼືອພື້ນທີ່ກັນກະທົບ (buffer space) ປະມານ 3 ຫາ 6 dB ເຊິ່ງຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນສັນຍານທີ່ເກີດຂຶ້ນຢ່າງບໍ່ຄາດຄິດໃນເວລາຕໍ່ມາ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ປັບຄ່າການເຂົ້າ (input gain) ຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ (amp) ຈົນເຖິງຈຸດທີ່ຕົວບອກການຕັດສັນຍານ (clipping indicators) ເລີ່ມແສງຂຶ້ນເພີ່ງດຽວຫຼືສອງຄັ້ງເທົ່ານັ້ນໃນສ່ວນທີ່ດັງທີ່ສຸດຂອງເພງ. ນີ້ເປັນການບອກເຖິງຈຸດທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດ (sweet spot) ໂດຍທີ່ອຸປະກອນຈະຕອບສະຫນອງໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງໂດຍບໍ່ຖືກດັນໃຫ້ເກີນໄປ. ຕ້ອງກວດສອບວ່າພະລັງງານສະເລ່ຍທີ່ອອກຈາກເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ (amplifier) ມີຄວາມເໝືອນກັບຄວາມສາມາດທີ່ລ loudspeaker ສາມາດຮັບໄດ້ຢ່າງປອດໄພຫຼືບໍ່. ພະລັງງານທີ່ຫຼາຍເກີນໄປຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາຄວາມຮ້ອນພາຍໃນອຸປະກອນ, ແຕ່ຖ້າພະລັງງານຕ່ຳເກີນໄປກໍອາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການຕັດສັນຍານຊ້ຳໆກັນ. ຜູ້ທີ່ເຮັດວຽກກັບລະບົບສຽງທີ່ຕ້ອງການຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ (critical sound systems) ຄວນກວດສອບຄ່າຄວາມຕ້ານ (voltage readings) ໃນຈຸດຕ່າງໆ ຢ່າງໜ້ອຍສອງຄັ້ງດ້ວຍເຄື່ອງວັດແທກຄ່າ RMS ທີ່ມີຄຸນນະພາບດີ. ການເຮັດແບບນີ້ຈະຮັບປະກັນວ່າສຽງທີ່ບໍ່ມີການເສຍຮູບຈະເດີນທາງໄປຢ່າງສະອາດເຖິງຈຸດປາຍສຸດ ເລີ່ມຈາກເຄື່ອງປັບສຽງ (mixing desk) ຈົນເຖິງລ loudspeaker ເອງ.