แบบสำรวจการออกแบบส่วนท้ายของเสียง

การสั่นสะเทือนจากลำโพงสามารถส่งผ่านไปยังพื้นผิวของห้องได้โดยตรงผ่านการสัมผัสพื้น ส่งผลให้พื้นผิวของห้องแผ่การสั่นสะเทือนเหล่านี้ออกมาเป็นเสียงรบกวน ซึ่งอาจส่งผลต่อประสบการณ์การฟังเพลงได้ นอกจากนี้ ปัญหาดังกล่าวยังซับซ้อนยิ่งขึ้นเนื่องจากพื้นผิวของห้องมีขนาดใหญ่ จึงสามารถแผ่เสียงออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง การสั่นสะเทือนความถี่ต่ำถือเป็นตัวการที่เลวร้ายที่สุด เนื่องจากสามารถเคลื่อนที่ไปทั่วโครงสร้างของห้องได้โดยมีอิมพีแดนซ์เพียงเล็กน้อย

แม้จะใช้วิธีแยกการสั่นสะเทือนพื้นฐานแล้ว ผลกระทบที่ลดน้อยลงของการสั่นสะเทือนที่เกิดจากโครงสร้างก็สามารถบรรเทาลงได้ การวางขาตั้งเสียงที่แยกการสั่นสะเทือนไว้ใต้ลำโพงจะช่วยลดเวลาสะท้อนเสียง ผลกระทบจากการสลายตัวของการสั่นสะเทือน และความบิดเบือนที่ความถี่บางความถี่ [1] ผลในเชิงบวกที่คล้ายคลึงกันนี้เกิดขึ้นได้จากการแยกอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสียงออกจากการสั่นสะเทือน ระดับของประโยชน์เหล่านี้อาจแตกต่างกันอย่างมากระหว่างการออกแบบขาตั้งเสียง

การวัดการแยกการสั่นสะเทือน

เราพยายามวัดประสิทธิภาพการแยกการสั่นสะเทือนของฐานรองเสียงแบบต่างๆ ที่ได้รับความนิยม จากนั้นเราจึงวัดฐานรอง แบบคาร์ไบด์ ของเราภายใต้เกณฑ์เดียวกันสำหรับการเปรียบเทียบ การแยกการสั่นสะเทือนถูกวัดสำหรับฐานรองเสียงแต่ละอันในทิศทางแนวนอนและแนวตั้ง แหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนสามแหล่งที่แตกต่างกันถูกนำมาใช้เพื่อสร้างการสั่นสะเทือน ได้แก่ โต๊ะสั่นสะเทือนแม่เหล็กไฟฟ้า ซับวูฟเฟอร์ และลำโพง 2 ทาง ในการทดลองแต่ละครั้ง ฐานรองเสียงสี่อันถูกวางไว้ด้านบนของแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือน จากนั้นจึงวางแผ่นอลูมิเนียมไว้ด้านบนของฐานรองเสียง น้ำหนักถูกยึดด้วยสลักเกลียวกับแผ่นอลูมิเนียมเพื่อจำลองมวลของลำโพงหรืออุปกรณ์เสียงที่มีมวลรวมประมาณ 32 กก. (70 ปอนด์) จากนั้นจึงติดเซ็นเซอร์วัดความเร่งเพียโซอิเล็กทริก ACH-01 ของ Measurement Specialties เข้ากับแผ่นด้วยเทปสองหน้าเพื่อวัดความเร่งในทิศทางแนวนอนและแนวตั้ง

ตารางการสั่นสะเทือนแม่เหล็กไฟฟ้า

ตารางการสั่นสะเทือนแม่เหล็กไฟฟ้าถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้ชุดการวัดชุดแรก ตารางได้รับการควบคุมแบบดิจิทัลเพื่อปรับแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนและความถี่ของพื้นผิวโต๊ะ เพื่อกำหนดแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนของโต๊ะ เซ็นเซอร์วัดความเร่งถูกติดเข้ากับโต๊ะ จากนั้นจึงใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์เซ็นเซอร์ ทำเช่นเดียวกันกับเซ็นเซอร์วัดความเร่งตัวที่สองที่ติดอยู่บนแผ่นอลูมิเนียม การวัดจะทำจากเซ็นเซอร์แผ่นในช่วง 5 เฮิรตซ์ตั้งแต่ 10 เฮิรตซ์ถึง 200 เฮิรตซ์ ตารางการสั่นสะเทือนได้รับการปรับในแต่ละช่วงเพื่อให้แน่ใจว่าโต๊ะสั่นสะเทือนด้วยความเร่ง 2.5 เมตรต่อวินาที 2 การวัดเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่บริเวณความถี่เบสเพื่อกำหนดประสิทธิภาพการแยกการสั่นสะเทือนรอบความถี่เรโซแนนซ์ของส่วนท้ายเสียงแต่ละส่วน

ข้อดีของการทดลองนี้คือ ตารางนี้ให้การสั่นสะเทือนที่สม่ำเสมอตลอดการวัด ทำให้สามารถระบุเสียงสะท้อนในส่วนท้ายของเสียงได้อย่างชัดเจน ข้อเสียของการทดลองนี้คือความละเอียดที่จำกัดเนื่องจากการวัดแบบเว้นระยะห่าง นอกจากนี้ การทดลองนี้ยังไม่ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับพฤติกรรมการสลายตัวของการสั่นสะเทือนอีกด้วย

ซับวูฟเฟอร์

ซับวูฟเฟอร์ถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนเพื่อให้ได้การวัดค่าการกวาดในย่านความถี่เบส พีซีถูกใช้เพื่อสร้างสัญญาณไซน์กวาดแบบลอการิทึมจาก 15 Hz ถึง 200 Hz ซึ่งจากนั้นจะเล่นผ่านซับวูฟเฟอร์ เซ็นเซอร์วัดความเร่งถูกติดไว้ที่ขอบด้านหน้าและด้านบนของแผ่นเพื่อวัดการสั่นสะเทือนในแนวนอนและแนวตั้งพร้อมกัน พีซีถูกใช้เพื่อบันทึกเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งบนแผ่น จากนั้นการวัดจะถูกแปลงเป็นกราฟน้ำตกที่แสดงการสลายตัวของการสั่นสะเทือน แกน Y ของกราฟน้ำตกถูกตั้งค่าให้ละเว้นสิ่งแปลกปลอมในพื้นเสียงรบกวน โดยที่ 0 dBFS สอดคล้องกับขีดจำกัดก่อนที่จะถูกตัดทอน SPL สูงสุดในระหว่างการกวาดคือ 93 dBA โดยวัดจากพื้นของโรงงานสะท้อนเสียงของเราที่ระยะห่าง 1 ม. การเร่งความเร็วตู้แนวนอนสูงสุดที่พบในระหว่างการกวาดคือ 2.4 ม./วินาที 2

ลำโพง 2 ทาง

ลำโพง 2 ทางถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนเพื่อให้ได้การวัดค่าการกวาดในช่วงความถี่กลางและเสียงแหลม การทดลองดำเนินการโดยใช้กระบวนการเดียวกันกับการทดลองซับวูฟเฟอร์ ยกเว้นว่าการกวาดจะทำตั้งแต่ 200 Hz ถึง 1 kHz สำหรับเสียงกลางและ 1 kHz ถึง 10 kHz สำหรับเสียงแหลม ความแตกต่างอีกประการหนึ่งคือแอมพลิฟายเออร์เซนเซอร์วัดความเร่งถูกตั้งค่าให้ให้ค่าเกน +20 dB เทียบกับการวัดซับวูฟเฟอร์ ค่าเกนเพิ่มเติมนี้ใช้เนื่องจากแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนที่ต่ำกว่าโดยเนื้อแท้ของความถี่ที่สูงกว่า ค่าเกนที่สูงขึ้นยังเพิ่มระดับเสียงรบกวนพื้นฐาน ซึ่งจำเป็นต้องจำกัดส่วนที่มองเห็นได้ของกราฟน้ำตกความถี่กลางและความถี่สูงเพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งแปลกปลอมจากระดับเสียงรบกวนพื้นฐาน ค่า SPL สูงสุดของลำโพงอยู่ที่ 93 dBA ในระหว่างการกวาด โดยที่แรงดันไฟฟ้าขับเคลื่อนคงที่ตลอดการวัดทั้งหมด การเร่งความเร็วตู้แนวนอนสูงสุดที่พบระหว่างการกวาดคือ 1.9 m/ s2

ข้อดีของการทดลองซับวูฟเฟอร์และลำโพงก็คือ การทดลองเหล่านี้ทำให้เห็นพฤติกรรมการสลายตัวของการสั่นสะเทือนของส่วนท้ายของเสียงแต่ละส่วนได้อย่างชัดเจน ข้อเสียก็คือ การสั่นสะเทือนของตู้ลำโพงไม่สอดคล้องกับความถี่เท่ากับการทดลองตารางการสั่นสะเทือน อย่างไรก็ตาม พฤติกรรมการสั่นสะเทือนของตู้ลำโพงจะสม่ำเสมอกันทุกครั้งที่วัด ทำให้สามารถเปรียบเทียบระหว่างส่วนท้ายของเสียงได้อย่างมีประโยชน์ โดยการวัดแต่ละครั้งจะทำสองครั้งติดต่อกัน จากนั้นจึงหาค่าเฉลี่ยเพื่อปรับความไม่สม่ำเสมอของพฤติกรรมการสั่นสะเทือนของตู้ลำโพงให้เรียบ

คลิกที่ข้อความ การวัด ภายใต้แต่ละอุปกรณ์เพื่อสลับการมองเห็นกราฟ

การวัดแนวนอนและแนวตั้งจะแสดงในแท็บแยกกัน

การปฏิเสธความรับผิดชอบ

การทดลองเหล่านี้จำลองแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนที่สัมผัสได้โดยตรงที่ตู้ลำโพงหรือซับวูฟเฟอร์ที่เล่นด้วยระดับเสียงปานกลางถึงสูง ขาตั้งเครื่องเสียงบางอันอาจวัดได้แตกต่างกันเมื่อแยกการสั่นสะเทือนที่มีแอมพลิจูดต่ำ นอกจากนี้ มวลที่รองรับยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของขาตั้งเครื่องเสียงบางอันด้วย ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงมวลอาจเปลี่ยนการวัดได้ ในที่สุด การวัดทั้งหมดเหล่านี้ทำโดยใช้การกระตุ้นการสั่นสะเทือนแบบไซน์ที่สภาวะคงที่โดยประมาณ ซึ่งแตกต่างจากสถานะไดนามิกของดนตรี

บทสรุป

ประสิทธิภาพการแยกการสั่นสะเทือนของส่วนท้ายเสียงที่ทดสอบนั้นแตกต่างกันอย่างมาก ในกรณีส่วนใหญ่ การสั่นสะเทือนที่ไม่พึงประสงค์จะเพิ่มขึ้นผ่านส่วนท้ายเสียงในความถี่เบสและความถี่กลางต่ำ ในกรณีอื่นๆ การหน่วงไม่เพียงพอ ทำให้เกิดการสั่นพ้องต่อไปนานหลังจากการกระตุ้นครั้งแรก ดังที่ระบุโดยเวลาสลายตัวที่ยาวนานในกราฟน้ำตกบางส่วน

ขายึดฐานคาร์ไบด์มีความโดดเด่นในด้านความสามารถอันเหนือชั้นในการแยกและลดทอนเสียงเบสและระดับกลางต่ำ จึงช่วยเพิ่มความชัดเจนสูงสุดในทุกความถี่เหล่านี้