موضوع: مباحثی در زمینه صدا

بازه صدا 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز هست
گوش انسان تقریبا از 30 هرتز تا 16 کیلوهرتز را تشخیص میدهد و حساسیت گوش در بازه 20 تا 30 هرتز و 16 کیلوهرتز تا 20 کیلو بسیار برای اکثر گوش ها بقدری کم میشه که تقریبا شنیده نمیشن
گوش انسان از بازه 300 هرتز تا 4 کیلو هرتز بیشترین حساسیت شنیداری رو داره که بازه 2 تا 3 کیلوهرتز اوج حساسیت گوش میباشد و هر صدایی در این بازه به راحتی شنیده میشه
(این اعداد حدودی هست و تو چند منبعی که خوندم هرکدوم یه عدد خاص خودشو گفته که تجمیع اونها اینی هست که اینجا بیان شده)


کل بازه موسیقیایی به 8 اکتاو "octave" تقسیم شده که در هر اکتاو فرکانس دو برابر میشه
Oct در زبان لاتین به معنی هشت میباشد و علت نامگذاری به اکتاو هم همین می باشد
البته بازه شنیداری انسان بزرگتر هست و اگه بخواهیم در قالب اکتاو بیانش کنیم حدود 10 اکتاو میشه!!!
شکلهای زیر کمک میکنه



حالا میریم سر dB
برای خود من ارتباط دسی بل با بلندی صدا و وات همیشه یه مسیله بود که تا حدودی الان برام روشن شده قضیه و درک صحیح ترش نیاز به کمک شما عزیزان داره تا قشنگ مطلب جا بیفته برام
همین اول کار یه چیز رو کاملا واضح بیان کنم
قدرت در صدا با بلندی صدا فرق میکنه
مثلا یه بلندگو با قدرت 200 وات نسبت به بلندگوی 100 واتی که قدرتش 2 برابره، حدود 3dB تفاوت شدت صدا داره ولی بلندی صدا اختلافش کمه
و یه بلندگو 1000 وات نسبت به بلندگوی 100 وات که اختلاف قدرت صدا میشه 10 برابر و 10 دسی بل تفاوت شدت صدا داره و اختلاف بلندی صداشون میشه حدود دو برابر
همونطور که در مثال بالا دیدیم 3dB شد قدرت 2 برابر و 10dB شد قدرت 10 برابر، پس قدرت با دسی بل کمی متفاوته هرچند از روی هم قابل محاسبه هستند و اینا کلا با بلندی صدا فرق میکنن
با این مقدمه میرم سر مبحث dB
دسی یعنی یک دهم و bell هم به افتخار گراهام بل واحد اندازه گیری شدت صدا در نظر گرفته شد
در واقع دسی بل نسبت قدرت یک به ده هست، حالا یعنی چی؟
یه عکس میزارم که نسبت قدرت به دسی بل رو نشون میده

همونطور که میبینید محور افقی قدرت هست که مثلا با وات میشه اندازه ش گرفت و محور عمودی دسی بل معادل اون
یه راه ساده تر هم برا تبدیل دسی بل و قدرت بهم به این صورته
1dB (1.26^1) = 1.26
2dB (1.26^2) = 1.59
3dB (1.26^3) = 2

4dB (1.26^4) = 2.52
5dB (1.26^5) = 3.18
6dB (1.26^6) = 4
7dB (1.26^7) = 5
8dB (1.26^8) = 6.3
9dB (1.26^9) = 8
10dB (1.26^10) = 10

همونطور که از محاسبات بالا میبینیم 3dB اختلاف یعنی اختلاف دو برابری قدرت در صدا و 6dB چهار برابر و 10dB یعنی 10 برابر
این سه عدد متداول تر هستند چون رند هستند
باز تاکید میکنم قدرت با بلندی فرق داره و اشتباه نگیریدش
این عدد 1.26 هم که در بالا میبینید در واقع 10 به توان یک دهم هست

پژواک
پژواک انعکاس صدا میباشد که در یک محیط بسته از دیواره ها، کف ، سقف و تمام وسایلی که در آن محیط قرار دارند ایجاد میشه و درصدی از صدای اصلی را ایجاد میکنه که بسته به جسمی که از روی آن منعکس شده طیف فرکانسی متفاوتی از صدای اصلی در بر داره. برگشت صدا در برخورد با هر جسم بسته به جنس اون جسم متفاوته و یه سری فرکانس ها توسط اون جسم جذب میشن، یه سری فرکانس ها از اون جسم رد میشن و یه سری فرکانس ها بازگشت داده میشن. حالا فرض کنید از یه اسپیکر یه صدای فلت داره پخش میشه مثلا یه نویز سفید یا نویز صورتی
برگشت این صدای فلت از اجسام فقط یه سری فرکانس ها رو داره که وقتی با صدای اصلی جمع میشه تو اون فرکانس ها پیک داریم و در واقع اسپیکر کارشو خوب انجام داده ولی نتیجه نهایی مطلوب نیست. اکثر پروسسورها با یه میکروفون هم تایم الاینمنت هم پاسخ فرکانسی رو تصحیح میکنن که تصحیح پاسخ فرکانسی برا حذف این پژواک ها و تصحیح پاسخ فرکانسی اسپیکر ها که کامل فلت نیست و ... میباشد.

سالن های کنفرانس طوری طراحی میشن که صدای استیج به طور مستقیم به شنونده برسه و پژواک ها به صورتی باشند که باعث افزایش بازدهی انتقال صدا باشند. همانطور که میدانیم بازگشت صدا هم میتونه کمک کننده باشه هم مخرب که اگه طراحی ها اصولی باشه از بازگشت صدا میشه استفاده کرد ، چیزی که در باکس های ساب خصوصا پورتد شاهد اون هستیم.
هرچه به منبع صدا نزدیکتر باشیم صدای اصلی که به گوش ما میرسه بلندتر و واضح تر هست و هرچه از منبع دور میشیم در واقع پژواک ها هستن که غالب میشن و اثر صدای اصلی کم و کمتر میشه، به همین دلیل یه فاصله بحرانی وجود داره که از اون فاصله دورتر اثر پژواک ها بر سیگنال اصلی غالب شده و اون سیگنال اصلی تو پژواک ها گم میشه. این پدیده رو ما تو ماشین با فاصله نمیبینیم در واقع با حجم صدا میبینیم. حالا چطور؟ توی ماشین فاصله خیلی زیاد نیست و شما به درایورها نزدیک هستید ولی وقتی بلندی صداتون از یه حدی بالاتر بره در واقع پژواک هایی که از شیشه، بدنه ماشین، داشبورد، صندلی ها و... برگشت داده میشه هم بقدری بلند میشه که روی کیفیت صدا تاثیر میزاره و اونو کم میکنه. یکی از دلایلی که کیفیت صدا رو با حچم صدا توی ماشین نمیشه به راحتی جمع زد همین مسیله هست.

تاخیر زمانی Time alignment
این مبحث خیلی مفصله و خیلی جای کار داره که با مثال درون ماشین میگم
سرعت صوت تقریبا 344 متر در ثانیه هست. فرض کنید دو بلندگو یکی در فاصله یک متری و یکی پنج متری شما قرار داره و هر دو دارن از یه منبع موسیقی پخش میکنن
صدای اسپیکر که در 1 متری هست در 1/344 ثانیه یعنی حدود 3 میلی ثانیه به گوش ما میرسه
صدای اسپیکر که در 5 متری هست در 5/344 ثانیه یعنی حدود 15 میلی ثانیه به گوش ما میرسه
همونطور که میبینید ما یه صدا رو دو بار با اختلاف 12 میلی ثانیه میشنویم، حالا اینو در نظر بگیرید که یک موسیقی که مداوم داره پخش میشه رو ما دو بار میشنویم و صدای اسپیکری که دورتره وقتی شنیده میشه که اسپیکر جلوتری داره یه چیز دیگه پخش میکنه
این یعنی کاهش کیفیت پخش صدا
شکل زیر کمک میکنه متوجه بشید چطور یه فرکانس که از سه درایور با فاصله متفاوت پخش شدن به گوش شنونده رسیده

به اینها پژواک صداها رو درون ماشین اضافه کنید که هرکدوم با تاخیر زمانی مشخصی به گوش ما میرسند
نتیجه کار کاهش واقعی کیفیت صدا خواهد بود.
کاری که پروسسور ها درون پخش در این زمینه میکنن اینه با فاصله زمانی مشخص براساس فاصله اسپیکرها با شنونده صدا رو به اسپیکر مورد نظر میرسونن
یعنی چی؟
با مثال میگم
مثلا صدا در زمان صفر به ساب که دورترین هست عموما داده میشه
در زمان مثبت 1 میلی ثانیه با اسپیکر عقب سمت شاگرد
مثبت 2 میلی ثانیه به اسپیکر عقب سمت راننده
مثبت چهار میلی ثانیه جلو سمت شاگرد
زمان مثبت 5 میلی ثانیه اسپیکر جلو سمت راننده
که باعث میشه تمام صداها در یک لحظه از تمام درایورها به گوش شنونده برسه که هم باعث میشه شنونده احساس کنه در مرکز صدا قرار داره هم کیفیت افزایش پیدا میکنه