|
|
 |
| Το Δικαναλικό Υποσύστημα
Ηχου |
| ΕΝΑ ΗΧΗΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΠΟΤΕΛΕΙΤΑΙ
από μία ή περισσότερες πηγές και ένα σύστημα μετατροπής του
ηλεκτρικού σήματος σε ακουστικό, που είναι τα ηχεία. Ωστόσο,
επειδή το σήμα από την πηγή δεν είναι αρκετά ισχυρό ώστε να
τροφοδοτήσει αποτελεσματικά τα ηχεία, υπάρχει μία ακόμη
βαθμίδα, αυτή της δρομολόγησης, επεξεργασίας και ενίσχυσης του
ηλεκτρικού σήματος που πραγματοποιήται από διατάξεις που γενικώς
ονομάζουμε ενισχυτές. Το σύνολο των συσκευών σε ένα τέτοιο
σύστημα διασυνδέεται με γραμμές μεταφοράς των οποίων η αρχιτεκτονική
και οι προδιαγραφές ποικίλλουν ανάλογα με την θέση και τα σήματα που
καλούνται να μεταφέρουν. Το τυπικό ηχοσύστημα χρησιμοποιεί δυο
πανομοιότυπα κανάλια (που καταλήγουν σε δύο ηχεία) προκειμένου να
δημιουργήσει την ψευδαίσθηση του χώρου. Ενα τέτοιο σύστημα
ονομάζεται stereo. |
|
EΠΙΣΤΡΟΦΗ► |
| Οι πηγές ακολουθούν τον
βασικό διαχωρισμό όντας αναλογικές και ψηφιακές, με τις
αναλογικές να περιλαμβάνουν τα συστήματα
ανάγνωσης βινυλίου (κεφαλές, βραχίονες και τράπεζες
περιστροφής), τις συσκευές ανάγνωσης μαγνητικών ταινιών
(κασετόφωνα και μαγνητόφωνα που πλέον σπανίζουν, με τα
τελευταία να είναι κυριολεκτικώς συλλεκτικά) και τους
ραδιοφωνικούς δέκτες που δεν χρησιμοποιούν κάποιο
συγκεκριμένο μέσο αποθήκευσης αλλά το διαμορφωμένο σήμα από τους
ραδιοφωνικούς σταθμούς. Στις
ψηφιακές πηγές περιλαμβάνονται εκείνες που δεν
χρησιμοποιούν σήματα που έχουν υποστεί απωλεστική συμπίεση κατά την
κωδικοποίησή τους, όπως είναι τα CD players και οι
εξελίξεις τους τα CD Recorders που μπορούν να
εγγράψουν CD και φυσικά να τα αναπαράγουν, τα
R-DAT, τα ψηφιακά κασετόφωνα των οποίων η χρήση
είναι κυρίως επαγγελματική και βεβαίως οι πηγές που αντιστοιχούν στα
νέα μέσα υψηλής ανάλυσης. Οι
πηγές αυτές είναι τα SACD players και τα
DVD-A players τα οποία χρησιμοποιούν ειδικούς
δίσκους, βασισμένους στην τεχνολογία του DVD, η μεγάλη χωρητικότητα
του οποίου επιτρέπει την αποθήκευση μεγαλύτερης ποσότητας δεδομένων.
Στην κατηγορία των πηγών που χρησιμοποιούν
απωλεστικώς συμπιεσμένο σήμα περιλαμβάνονται τα
ΜD players τα οποία βασίζονται στον αλγόριθμο
ATRAC, τα MP3 players που βασίζονται στις
προδιαγραφές συμπίεσης του MPEG-1 Layer 3 και το ηχητικό τμήμα των
DVD-V players, όταν αυτό αποκωδικοποιεί σήματα
AC-3. |
|
ΚΟΡΥΦΗ ΣΕΛΙΔΑΣ |
Ολες οι πηγές έχουν μία έξοδο ή καλύτερα ένα ζεύγος
εξόδων -αφού μιλάμε για στερεοφωνικές συσκευές- όπου εμφανίζεται το
ηλεκτρικό σήμα που προέρχεται από την ανάγνωση του αντίστοιχου
μέσου. Οι έξοδοι αυτές ονομάζονται αναλογικές για
να τις ξεχωρίζουμε από τις ψηφιακές εξόδους που είναι δυνατόν να
συναντήσουμε σε πολλές ψηφιακές συσκευές. Οι αναλογικές έξοδοι μπορεί να είναι δύο ειδών, οι
πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μη ισορροπημένες
(unbalanced) και οι ισορροπημένες
(balanced). Oι διαφορές τους είναι τόσο μηχανικές,
αφού απαιτείται διαφορετικού τύπου αγωγός και βύσματα, όσο και σε
επίπεδο ηλεκτρονικών και σχετίζονται με τις τεχνικές μείωσης του
θορύβου που χρησιμοποιούνται στην περίπτωση των balanced εξόδων. Εκτός από τις αναλογικές εξόδους που με ελάχιστες
εξαιρέσεις (τα cd transports) έχουν όλες οι ψηφιακές συσκευές,
υπάρχει συχνά και η δυνατότητα εξαγωγής του σήματος πρίν την
εσωτερική του μετατροπή σε αναλογικό. Τότε μιλάμε για
ψηφιακές εξόδους οι οποίες μπορεί να είναι
ομοαξονικές (coaxial), δηλαδή ηλεκτρικές unbalanced
μορφής, οπτικές, όπου το ηλεκτρικό ψηφιακό σήμα
έχει μετατραπεί σε οπτικό,(η απλή Toshlink και η περισσότερο
ποιοτική ST Glass) καθώς και προδιαγραφής AES/EBU
που αποτελεί μία ηλεκτρική ψηφιακή σύνδεση για
επαγγελματικές εφαρμογές. Ενα ενδιαφέρον σημείο εδώ, είναι να
διευκρινιστεί το είδος του σήματος που εμφανίζεται στις εξόδους
αυτές: Στις ψηφιακές συσκευές που αναπαράγουν αμειγώς ήχο (CD-DA,
SACD, DVD-A) η έξοδος είναι η συμβατική που μπορεί να προσφέρει το
CD (LPCM, 16bit/44.1kHz) ενώ στα DVD-Video players είναι
δυνατόν ή ίδια έξοδος να εμφανίζει παλμοσειρά AC-3 ή DTS ώστε να
είναι δυνατή η ψηφιακή σύνδεση με έναν επεξεργαστή Dolby
Digital/DTS. Εκτός των ψηφιακών εξόδων είναι δυνατόν να συναντήσουμε
και αντίστοιχες ψηφιακές εισόδους σε όσες συσκευές
έχουν την δυνατότητα ψηφιακής εγγραφής, δηλαδή στα MD players, στα
CD Recorders και -δυνητικά- στα MP3 recorders.
H πληθώρα των
τρόπων σύνδεσης δεν δημιουργεί προβλήματα
συμβατότητας, αρκεί να ακολουθηθεί ένας απλός κανόνας: Μία
έξοδος μπορεί να συνδεθεί αποδοτικά και με ασφάλεια μόνο σε μία
αντίστοιχης τεχνολογίας είσοδο και πουθενά αλλού! |
|
ΚΟΡΥΦΗ ΣΕΛΙΔΑΣ |
Αν και μία ενισχυτική διάταξη έχει
ως βασική αποστολή να ενισχύει τα σήματα που εφαρμόζονται στην
είσοδό της, ο ενισχυτής σε ένα οπτικοακουστικό
σύστημα κάνει συνήθως πολύ περισσότερα πράγματα. Κατ' αρχήν
αποτελεί τον δρομολογητή των σημάτων από και πρός τις διάφορες
πηγές, έτσι ώστε να μπορούμε να ακούμε αυτό που επιθυμούμε και να
πραγματοποιούμε τις εγγραφές που θέλουμε. Στην συνέχεια, μέσω
των κυκλωμάτων που περιλαμβάνει, αν είναι ενεργός, απομονώνει τις
πηγές από τον τελικό ενισχυτή. Ο ενισχυτής, ακόμη, επιτρέπει την
ρύθμιση της στάθμης και της ισορροπίας των καναλιών μέσω του
αντίστοιχου ρυθμιστικού και -σπανιότερα πλέον- εκτελεί μία
συγκεκριμένη ισοστάθμιση στα σήματα που προέρχονται από το βινύλιο,
την γνωστή αποέμφαση κατά RIAA. Με εξαίρεση την τελευταία
λειτουργία, όλες τις υπόλοιπες τις εκτελούν οι ενισχυτές που είναι
γνωστοί ως "γραμμικοί" (ή line). Προενισχυτές phono (όπως λέγονται πιο
συχνά αυτοί που πραγμτοποιούν την αποέμφαση RIAA) μπορεί κανείς
να συναντήσει είτε ενσωματωμένους σε ολοκληρωμένους ενισχυτές και
προενισχυτές, είτε και μεμονωμένους. H ισοστάθμιση RIAA είναι η
αντίστροφη αυτής που χρησιμοποιήται κατά την χάραξη του δίσκου, και
που έχει σαν στόχο την αύξηση της χωρητικότητάς του (εξασθενώντας
τις χαμηλές συχνότητες) και την μείωση του θρύβου επιφανείας
(ενισχύοντας τις υψηλές συχνότητες) απαιτεί μεγάλη ακρίβεια,
με αποτέλεσμα οι ποιοτικές σχεδιάσεις να είναι αρκετά ακριβές.
Αξια αναφοράς λεπτομέρεια, το ότι η αντίστοιχη είσοδος μπορεί να
χρησιμοποιηθεί μόνο για φωνογραφική κεφαλή. Ως διάταξη, ο
ενισχυτής είναι η μοναδική σε ένα σύστημα που δέχεται και αποδίδει
ηλεκτρικά σήματα χωρίς να κάνει κάποια μετατροπή ενέργειας. Ο διαχωρισμός των ενισχυτών σε ψηφιακούς και
αναλογικούς είναι μάλλον αρκετά πρώιμος, ίσως και άτοπος.
Υπάρχουν δύο ειδών "ψηφιακοί" ενισχυτές αυτοί που
διαθέτουν ψηφιακές εισόδους (και έναν ενσωματωμένο μετατροπέα d/a)
και αυτοί που ενισχύουν το σήμα στο ψηφιακό πεδίο (σε μορφή PWM,
PDM, ΣΔ) και χρησιμοποιούν στην έξοδο ένα βαθυπερατό φίλτρο για να
μετατρέψουν το ενισχυμένο ψηφιακό σήμα σε αναλογικό. Ο όρος
αρμόζει καλύτερα στους δεύτερους, αλλά αυτοί αποτελούν προς το παρόν
ένα ειδικό εργαλείο και όχι την πλειοψηφία.
|
|
ΚΟΡΥΦΗ ΣΕΛΙΔΑΣ |
| H τελική αποστολή ενός
ενισχυτή είναι η παροχή ισχύος ώστε να λειτουργήσουν τα ηχεία σε
ικανοποιητικές στάθμες. Η παροχή της ισχύος αυτής είναι μία
διαδικασία που θέτει τελείως διαφορετικές απαιτήσεις από έναν
ενισχυτή. Ενας καλός διαχωρισμός των ενισχυτών που χρησιμοποιούνται
σε ένα ηχοσύστημα είναι σε ενισχυτές χαμηλού σήματος ή
προενισχυτές, ενισχυτές ισχύος ή τελικούς
ενισχυτές και σε ενισχυτές που περιλαμβάνουν και τις δύο
κατηγορίες σε ένα περίβλημα και είναι οι περισσότερο διαδεδομένοι
από όλους, ολοκληρωμένοι ενισχυτές. Ενας διαχωρισμός των ενισχυτών χαμηλού σήματος
μπορεί να γίνει και με βάση την λειτουργικότητα: Ενας
ενισχυτής χαμηλού σήματος μπορεί να είναι μόνο line
περιλαμβάνοντας κάποια κυκλώματα ενίσχυσης της στάθμης του σήματος,
line και phono, αν περιλαμβάνει και κυκλώματα προσαρμογής
φωνογραφικών κεφαλών και αποέμφασης RIAA ή και μόνο phono. Μπορεί επίσης να είναι και
παθητικός, αν περιλαμβάνει μόνο παθητικά κυκλώματα
προσαρμογής των εισόδων και ρύθμισης της στάθμης. Οι τελικοί ενισχυτές όντας πιο λιτοί σε
λειτουργίες μπορούν να αναγνωρισθούν με βάση την εσωτερική τους
αρχιτεκτονική. Μπορεί να περιλαμβάνουν και τα δυο κανάλια με κοινό
τροφοδοτικό οπότε είναι οι συνήθεις στερεοφωνικοί,
ένα μόνο κανάλι, οπότε είναι μονοφωνικοί και
χρειάζεται κανείς δύο, είτε τέλος να περιλαμβάνουν δύο κανάλια και
δύο ξεχωριστά τροφοδοτικά σε κοινό περίβλημα οπότε τους ονομάζουμε
Dual Mono. |
|
ΚΟΡΥΦΗ ΣΕΛΙΔΑΣ |
| Από μία ενισχυτική διάταξη μπορεί κανείς να
αναμένει δύο κατηγορίες εξόδων. Εξόδους χαμηλής στάθμης (line)
ή εξόδους υψηλής στάθμης και ισχύος για την σύνδεση ηχείων.
Στην περίπτωση των εξόδων χαμηλής στάθμης, που αφορά τους
ολοκληρωμένους ενισχυτές και τους προενισχυτές, ισχύουν τα όσα έχουν
ήδη γραφεί για τις αναλογικές εξόδους των πηγών (balanced,
unbalanced, κ.λπ). Στην περίπτωση των
εξόδων υψηλής στάθμης, που αφορά τους
ολοκληρωμένους και τους τελικούς ενισχυτές, η έξοδος επιτρέπει απλώς
την σύνδεση των ηχείων και οι διαφοροποιήσεις που είναι δυνατόν να
γίνουν αφορούν στον αριθμό των καλωδίων πρός το ηχείο.
H συνήθης πρακτική είναι η χρήση ενός καλωδίου (δύο αγωγών) από
τον ενισχυτή πρός το ηχείο. Αυτή είναι η απλή
καλωδίωση. Αν αυτό έχει εντελώς διαχωρισμένα τα φίλτρα των
μεσαίων/υψηλών και των χαμηλών συχνοτήτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί
ένα καλώδιο για κάθε φίτλρο, μία μέθοδος σύνδεσης που είναι γνωστή
και ως διπλοκαλωδίωση. |
|
ΚΟΡΥΦΗ ΣΕΛΙΔΑΣ |
Τα ηχεία αποτελούν την τελική βαθμίδα μετατροπής
του ηλεκτρικού σήματος σε ακουστικό. Είναι ίσως το κομμάτι του
συστήματος με τα περισσότερα προβλήματα και την μικρότερη εξέλιξη.Σε
ένα δικαναλικό σύστημα έχουμε μόνο δύο ηχεία με την εξαίρεση της
χρήσης υπογούφερ για τις πολύ χαμηλές συχνότητες. Τα ηχεία χαρακτηρίζονται κατ' αρχήν από την
αρχή λειτουργίας τους με τα
ηλεκτροδυναμικά που χρησιμοποιούν τα γνωστά
μεγάφωνα να είναι τα πλέον συμβατικά και να ακολουθούν τα
planar (όπου ένα πολύ ελαφρύ διάφραγμα κινείται στο
διάκενο ενός μόνιμου μαγνήτη) τα ηλεκτροστατικά
(όπου ένα διάφραγμα κινείται μέσα σε ένα ισχυρό
ηλεκτροστατικό πεδίο που διαμορφώνεται από το σήμα) και τα
υβριδικά τα οποία χρησιμοποιούν μία από τις δύο
προηγούμενες τεχνικές σε συνδιασμό με ένα κλασικό ηλεκτροδυναμικό
μεγάφωνο για τις χαμηλές συχνότητες. Τα
ηλεκτροδυναμικά ηχεία χρησιμοποιούν στην συντριπτική τους πλειοψηφία
μία ξύλινη ή συνθετική καμπίνα για την ακύρωση της
οπίσθιας ακτινοβολίας του μεγαφώνου των χαμηλών συχνοτήτων και για
την αύξηση της ευαισθησίας τους στην περιοχή αυτή. Η καμπίνα,
όπως λέμε, "φορτίζει" το μεγάφωνο και οι βασικοί τρόποι είναι τρείς:
Είτε ο διαχωρισμός της πίσω ακτινοβολίας είναι πλήρης (με ένα
αεροστεγές περίβλημα) οπότε μιλάμε για καμπίνα κλειστού
τύπου ή απείρου διαφράγματος (infinite baffle) είτε
αξιοποιεί την οπίσθια ακτινοβολία με μία αλλαγή φάσης οπότε μιλάμε
για φόρτιση με οπή ανάκλασης χαμηλών (bass reflex)
είτε χρησιμοποιεί μία πιό σύνθετη κατασκευή που είναι γνωστή ως
γραμμή μεταφοράς (transmission line) της οποίας
στόχος είναι η βελτιστοποίηση στην συμπεριφορά του όγκου αέρα που
βρίσκεται στην καμπίνα, αφού το μεγάφωνο "βλέπει" μία σταθερή
σύνθετη μηχανική αντίσταση.
Το μέγεθος ενός
συμβατικού ηλεκτροδυναμικού ηχείου, καθορίζει και τον εσωτερικό όγκο
αέρα και κατά ένα σημαντικό ποσοστό καθορίζει και την απόδοσή του
στις χαμηλές συχνότητες. Ο χωρισμός των ηχείων
ως προς τις εξωτερικές τους διαστάσεις βέβαια δεν σχετίζεται μόνο με
τις επιδόσεις τους χαμηλά, αλλά και με το πόσο δύσκολα μπορούν να
τοποθετηθούν σε έναν χώρο. Τα ηχεία ραφιού ή βιβλιοθήκης
(bookshelf) είναι μικρά σε όγκο ηχεία, τα
ηχεία βάσης είναι ηχεία μέτριων διαστάσεων των
οποίων η σωστή τοποθέτηση απαιτεί βάσεις συγκεκριμένου ύψους και τα
ηχεία δαπέδου είναι ηχεία των οποίων η διάσταση του
ύψους επιτρέπει την τοποθέτηση απ' ευθείας στο πάτωμα (αν και κάποια
μορφή απομόνωσης τους απο αυτό, είναι πάντοτε
επιθυμητή). |
|
ΚΟΡΥΦΗ ΣΕΛΙΔΑΣ |
| Ενα τυπικό ηχείο, δέχεται
στην είσοδο του το σήμα από τον τελικό ενισχυτή και το μετατρέπει σε
ακουστικό. Αυτά τα ηχεία τα ονομάζουμε παθητικά σε
αντιδιαστολή με τα ενεργά που περιλαμβάνουν έναν ή
περισσότερους ενισχυτές ισχύος στο εσωτερικό τους και δέχονται
στην είσοδό τους ασθενές σήμα στάθμης line (π.χ. από έναν
προενισχυτή). Ενα ενεργό ηχείο μπορεί να είναι και
"ψηφιακό", με την έννοια ότι εκτός από τον ενισχυτή
ισχύος περιλαμβάνει και έναν μετατροπέα d/a και η σύνδεσή του
γίνεται μέσω μίας γραμμής μεταφοράς ψηφιακού σήματος. Ο ίδιος
διαχωρισμός σε παθητικά και ενεργά ισχύει και για τα
υπογούφερ. Τα
υπογούφερ είναι ηχεία των οποίων η σχεδίαση είναι
βελτιστοποιημένη ώστε να αποδίδούν πολύ χαμηλές συχνότητες (τυπικά,
από 16Hz έως 200Hz). Ενα υπογούφερ είναι πάντοτε
ηλεκτροδυναμικό και μπορεί να είναι είτε κλειστού τύπου (σπανίως)
είτε ανοικτού. Στην δεύτερη περίπτωση, ο σχεδιαστής μπορεί να
επιλέξει είτε την συμβατική αρχιτεκτονική του bass reflex (όπου το
ηχείο συμπεριφέρεται ως φίλτρο διέλευσης υψηλών συχνοτήτων με
συγκεκριμένη συχνότητα αποκοπής και κλίσης) είτε την αρχιτεκτονική
band pass (οπότε το ηχείο συμπεριφέρεται ως φίλτρο διέλευσης
ζώνης). |
|
ΚΟΡΥΦΗ ΣΕΛΙΔΑΣ EΠΙΣΤΡΟΦΗ► |
|
|
| |
|
