רמקולים ושמע, חלק ד´

חלק רביעי (אך לא אחרון) מסדרת המאמרים המופתית המסבירה כיצד טכנולוגית הרמקולים והשמע עובדת.והפעם - רמקולים והגברה.

7:00
  /  
02.01.2009
  
כתב: מוטי כהן
הקדמה

לשאר הפרקים בסדרה

טכנולוגיה אודיו: רמקולים ושמע – פרק א´

טכנולוגיה אודיו: רמקולים ושמע – פרק ב´

טכנולוגיה אודיו: רמקולים ושמע – פרק ג´

טכנולוגיה אודיו: רמקולים ושמע – פרק ד´

טכנולוגיה אודיו: רמקולים ושמע – פרק ה´

התנגדות הרמקול

כאשר בוחנים מפרט של מגבר סטריאו או מגבר לקולנוע בייתי, הנתון הבולט ביותר הוא לא אחר מאשר הספק המגבר. הספק המגבר מראה כמותית את יכולתו של המגבר לדחוף את הרמקולים ולמעשה כמה רעש הוא יכול להפיק דרכו. נתון ההספק במגבר לא עומד לבדו, תמיד ישנה והתייחסות חשובה להתנגדות הרמקול.

בדרך כלל 8 אוהם.

למרות שברור למתכנני המגבר שכל רמקול שיחובר למגבר לא "יראה" התנגדות קבועה בכל תחום התדרים שבו הוא עובד, המדידות והנתונים שהמגבר מציג יוצאים תמיד בהנחה שהרמקול הוא נגד קבוע ויציב ללא השראויות או קיבולים למיניהם. לכן, ככל שמערך הרמקולים יציג בפני המגבר התנגדות קבועה ורציפה כך ייטב מבחינת ההגברה.

אבל מה באמת רואה המגבר כשהוא מחובר לרמקול?

מה היא ההתנגדות האמיתית של מערך רמקולים?

קשה לתת תשובה חד משמעית. ההתנגדות תלויה כמובן ביחידת הרמקול עצמו, בקרוס, בתיבה, בפתחים שיש בתיבה וכו´.

הגרף הבא מציג התנגדות של מערכי רמקולים שונים כתלות בתדר:

לצורך השוואה כל הגרפים הוכנסו לסקלה אחת והתוצאה נראית די מבולגנת.

בכל תדר התנגדות שונה. לכל תיבת רמקולים התנהגות שונה. אין רציפות והשינויים בולטים למעלה ולמטה.

אז היכן בדיוק נמצאת התנגדות ה- 8 אוהם המובטחת במפרט הרמקול?

שימו לב לגרף של חברת Tannoy ששובר את הסקאלה. כשה- Port חסום (הגרף הכחול), רואים שני שיאים בולטים של התנגדות, אחד ב- 60 תנודות בשנייה והשני בכ- 3000 תנודות בשנייה. אבל באותה תיבה כשה- Port פתוח (הגרף הסגול), כבר נוסף עוד שיא. והשיא הקודם זז מ- 60 ל- 70 תנודות בשנייה.

שילוב המגבר

אין ספק שכל מערך רמקולים מקרין התנהגות שונה וזה יוצר בעיות תכנון והגדרת מפרטים אצל יצרני המגברים ומשאיר אותם בשאלה הנצחית: לפי איזה מודל של רמקול (גרף) הם יבדקו את המגבר שהם מתכננים?

כדי להסביר ביתר נוחיות את מה שרואים, נשאיר רק שני גרפים:

גרף של התנגדות נמדדת של רמקול באוויר הפתוח (ללא תיבה) ועוד גרף של מערך רמקולים בתיבה של חברת Proac.

בפרק המסביר את מבנה הרמקול ישנה התייחסות לתדר התהודה של הרמקול. התנגדות הרמקול מורכבת מהתנגדות אוהמית של הסליל שמלופף סביב המגנט בתוספת התנגדות השראותית של אותו סליל. כשהרמקול מתנדנד, ישנו תדר מסוים שבו המבנה המכאני של הרמקול נכנס לנדנוד ובתדר זה הרמקול זקוק למינימום אנרגיה כדי לנוע. תדר זה נקרא תדר התהודה של הרמקול ובתדר זה ההתנגדות של הרמקול עולה חזק.

הגרף האפור מראה עקום התנגדות של רמקול באוויר הפתוח. לאורך כל תחום התדר התנגדות הרמקול נשארת די רציפה סביב נקודת ה- 8 אוהם פרט לאזור התהודה שהוא בכ- 110 תנודות לשנייה. זו גם בערך התנגדות הרמקול כשהוא מוכנס לתיבה עם כמות אוויר מתאימה.

החל מתדר 3000 תנודות בשנייה (הרץ) ההשראות של הרמקול מתחילה להיות דומיננטית וההתנגדות עולה בהדרגה.

כשהרמקול מוכנס לתיבה ומוסיפים קרוס ומוסיפים עוד רמקול – התמונה כבר אחרת.

בפרק הדן בנושא התיבה וה- Port, מוסבר על תפקידו של הפתח בתיבה וכיצד הוא "עובד" עם הרמקול. התיבה מתוכננת לתדר תהודה קרוב לתדר התהודה של הרמקול ולכן במקום לקבל שיא אחד של התנגדות, מקבלים שני שיאים נמוכים יותר בתדרים שונים (צימוד גדול בהרבה מ- 1 במעגלי תהודה צמודים).

ה- Proac שמוצג לדוגמה בגרף הירוק מראה שני שיאי התנגדות, אחד ב- 40 והשני ב- 80 תנודות בשנייה.

אז למה זה חשוב? כי זה "מפריע" למגבר לדחוף את הרמקול ועושה לו חיים קשים כשבכל תדר המגבר רואה התנגדות שונה.

גם הקרוס והרמקול השני (ה Tweeter) נכנסים בנקודה מסוימת למשחק. במצב זה נוצר שיא חדש בנקודת תדר החיתוך של הקרוס, וההתנגדות שוב עולה.

אבל דווקא הנקודה שבה ההתנגדות יורדת למינימום היא הנקודה הבעייתית ביותר למגבר. כמו שרואים בגרף, ה- Proac מראה למגבר התנגדות של פחות מ- 4 אוהם בתדר של כ- 250 תנודות בשנייה (לעומת ה- 8 הנומינלי), וזה אומר שכל פעם שקיים באות השמע תדר בסביבות ה- 250, המגבר צריך להתאמץ ולדחוף לרמקול הספק יותר מכפול ממה שהוא אמור לדחוף בתדרים אחרים.

מגבר שמתוכנן להספק מקסימלי של 100 וואט ומופעל בהספק של 50 וואט בלבד יכנס לעיוותים בכל פעם שהמוזיקה תוציא צליל בסביבות תדר ה- 250.  הצד היותר חמור הוא שבנקודת זמן זו, כשהמגבר נכנע לדרישת הרמקול, שאר התדרים גם הם יושפעו לרעה ויכנסו לעיוות.

יצרניי הרמקולים מנסים לגרום למערכת הרמקולים לשקף עד כמה שאפשר התנגדות רציפה בכל תחומי התדר, אבל ברור שזה לא פשוט. על ידי הכנסת מעגלים חשמליים נוספים בקרוס אפשר להקטין את השתוללות עקום ההתנגדות, אבל זה כמובן מייקר את התיבה ומוריד את נצילות הרמקול מה שמאלץ להשתמש במגבר חזק יותר, והבעיה חוזרת.

חיבור מגבר

שיטות חיבור למגבר

בעבר תיבות הרמקולים חוברו למגבר בחיבור פשוט וישיר. כיום איכות המגברים עלתה ונתון יכולת בלימת הרמקול שהם מפגינים (Damping Factor) גבוה מאד, וכדי לנצל ביעילות נתון זה נבנים היום הרמקולים עם אפשרות לחיבור מופרד ליחידת ה-  Woofer וחיבור נפרד ליחידת ה- Tweeter.

החיבור הרגיל נראה כך:

המגבר מתחבר להדקי חיבור (Terminal) הקיימים בחלקה האחורי של התיבה. האות מהמגבר מגיע ל- Crossover שמתפקידו לסנן ולפצל את התדרים הנמוכים ליחידת ה- Woofer ואת התדרים הגבוהים ליחידת ה- Tweeter.

במצב זה כל התדרים מהמגבר נכנסים לתיבה והפיצול ליחידת הרמקול הפנימי המתאים מתבצע בתוך התיבה.

החיבור הפיזי בין המגבר לתיבה בעזרת זוג חוטים לערוץ נראה כך:

האיור מראה את החיבורים למגבר, והאנימציה מראה את הזרם שזורם בחוטים שמקורו כמובן במגבר.

הנקודות האדומות מייצגות את הזרם של תחום התדרים הנמוך והנקודות הכחולות מייצגות את הזרם של תחום התדרים הגבוה. כמו שרואים, בחוט המחבר בין המגבר לבין התיבה זורם הזרם של כל תחום השמע. בנקודת הפיצול לקרוס, התדרים שאמורים להגיע ל- Woofer זורמים דרך המסנן שדואג להעביר רק את התדרים הנמוכים והם מגיעים ליעדם ללא התדר הגבוה. הזרם של התדרים הגבוהים נחסם על ידי המסנן.

בהתאמה, התדרים שאמורים להגיע ל- Tweeter זורמים דרך המסנן שדואג להעביר רק את התדרים הגבוהים ואלה מגיעים ליעדם ללא התדר הנמוך. הזרם של התדרים הנמוכים נחסם על ידי המסנן.

הדגש בחיבור זה, היא העובדה שבחוטים שמקשרים בין המגבר לתיבה זורם הזרם של כל תחום תדרי השמע.

חיבור Bi-Wire

חיבור Bi-Wire 

כיום, מצוידות תיבות הרמקולים באפשרות לחיבור רגיל או חיבור הידוע בשם חיבור Bi-Wire.

תיבת רמקולים בחיבור Bi-Wire נראית כך:

בתיבה זו כל מסנן מחובר לנקודות חיבור משלו. בעזרת מגשרים חיצוניים מתאימים חוזרת התיבה להיות תיבה רגילה ואפשר לחבר את המגבר לאחד מהדקיי החיבור כמתואר בתיבה הקודמת.

כדי לעבור לחיבור Bi-Wire יש צורך לנתק את המגשרים החיצוניים ולחבר את המגבר עם חוטים נפרדים.

זוג חוטים מגיע מהמגבר ישירות למסנן תחום התדרים הנמוך שבתיבה. והזוג השני מגיע ישירות למסנן תחום התדרים הגבוה שבתיבה.

בחיבור כזה, זרם התדרים הנמוכים זורם רק בחוטים שמגיעים ל- Woofer, והזרם של התדרים הגבוהים זורם רק בחוטים שמגיעים ל- Tweeter.

צורת חיבור זו מקטינה את התנגדות החוטים בין המגבר לתיבה כי במקום זוג חוטים מחברים שני זוגות. כשהחוטים ארוכים, חיבור בשיטה זו גם מקטין את ההשראות שלהם ובעיקר מונע השפעה של יחידת ה- Woofer על יחידת ה- Tweeter כי הקשר החשמלי ביניהם קיים רק בנקודת חיבור אחת – במגבר.

חלק מחובבי השמע טוענים שבמבחן השמיעה, חיבור Bi-Wire עדיף בהרבה על חיבור רגיל ועד כמה באמת חיבור ה- Bi-Wire עדיף זה נושא לוויכוחים רבים. מנגד, ישנו גם סוג חיבור נוסף שחלק נכבד מחובבי השמע טוען שהוא הוא החיבור הנכון ביותר.

הכוונה לחיבור Bi-Amping.

ה- CROSS

ובחזרה ל-CROSS

ולפני שנצלול להסבר ה Bi-Amping, נדגיש בכמה מילים על החסרונות תיבת הרמקולים הרגילה:

  1. הרמקול בתיבה לא מחובר ישירות למגבר (יש קרוס בדרך)
  2. תגובה של רמקול אחד יכולה להשפיע על הרמקול האחר בתיבה.
  3. יש צורך בהכנסת רכיבים נוספים כדי לאזן את העצמה בין הרמקולים השונים בתיבה.
  4. בהספקים גדולים, כדי למנוע עיוותים, יש צורך להכניס בקרוס רכיבים פיזיים גדולים.
  5. קיים תחום חפיפת צליל גדול בין יחידות הרמקולים הפנימיים.

נתמקד בעיקר בחסרון האחרון: תחום חפיפת צליל גדול בין יחידות הרמקולים הפנימיים.

בחלק ג´ של המאמר מתוארת בעיית פיזור הצליל שנוצרת בנקודת החיתוך של הקרוס. בנקודה זו שני הרמקולים, גם ה- Woofer וגם ה- Tweeter, מוציאים צליל שווה מצב שגורם לצליל לצאת משני מקורות. התאבכות הצליל כתוצאה משני מקורות יוצרת הקרנה לא שווה ועצמת שמע לא אחידה בכל זווית שמיעה.

מי שאחראי למעבר התדרים הוא הקרוס. ליתר דיוק החלק החשוב בקרוס הוא – כמה "חד" המסנן ביכולת שלו לחסום תחום תדרים לעומת תחום אחר.

אפשר לבנות את הקרוס הרבה יותר חד, תחום המעבר בין התדרים יקטן והתוצאה הסופית תשופר.

בצד שמאל של האיור, רואים את תחום החפיפה הרגיל שיוצר הקרוס. בתוספת רכיבים בקרוס, אפשר להקטין את תחום חפיפת הצליל  הבעייתי בכך שמתכננים שיפוע עקומה יותר חד כמו שרואים באיור בצידו הימני.

נראה שבתכנון זה מקטינים בהרבה את בעיית המעבר בין יחידת ה- Woofer ויחידת ה- Tweeter.

זה נכון, אבל לא כל כך פשוט.

רכיבי הקרוס הם רכיבים פסיביים – סלילים, נגדים, קבלים ולפעמים שנאים. וכמו כל רכיב שנבנה בייצור המוני הם מדויקים עד כ- 5% דיוק, במקרה הטוב. רכיבים אלו גם משתנים בטמפרטורה ואפילו אם הם מאד מדויקים בזמן ההרכבה, יש חשש שבשנויי זמן/לחות/טמפרטורה הם יזוזו מערכם הראשוני.

כשערך הרכיב משתנה גם תדר הסינון שלו משתנה.

באיור הבא אפשר לראות מה קורה כשיש סטייה של כ- 5% בערך של אחד הרכיבים במסנן של יחידת הבאס בלבד:

בקרוס "הרגיל" (צד שמאל באיור) השינוי לא ממש יורגש. ברור שנקודת ההחלפה בין הרמקולים תזוז אבל ההשפעה לא תהיה דרמטית. לעומת זאת, בקרוס "המשופר" (צד ימין של האיור), בגלל השיפוע החד של העקומה, תורגש ירידה לא מבוטלת בתחום תדר ההחלפה.

כאן כבר נוצר "בור" קטן בנקודת תדר החיתוך של הקרוס.

ההגדלה של הקרוס המשופר נראית כך:

כשנקודת החיתוך של מסנן הבאס זזה ולא תואמת לנקודת חיתוך הטרבל נוצרת דעיכת אות באזור תדר ההחלפה. ככל שהתזוזה יותר גדולה כך נפגמת רציפות הצליל במישור התדר.

ההמחשה באנימציה היא של אי דיוק ותזוזה ברכיב אחד, לא קשה לנחש מה יקרה כשכמה רכיבים ישתנו ושכל אחד יזוז כמובן לכיוון הלא מתאים ….

מטרת כל ההסבר הזה הוא להמחיש את המגבלה הפיסיקלית, ולמה לא בונים קרוס יותר "טוב" להפרדה בין הרמקולים. מכאן, איך בכל זאת מתגברים על הבעיה הנ"ל וגם על שאר הבעיות שפורטו ברשימה למעלה.

חיבור Bi-Amping

Bi-Amping 

כאן אנו חוזרים לחיבור ה- Bi-Amping.

המטרה העיקרית היא חיתוך מדויק ויציב של המסננים, וכדי להשיג תכונות אלו משתמשים במסננים אקטיביים. מסננים אקטיביים בנויים סביב מגברי שרת ועונים על רוב דרישות הדיוק. חסרונם שהם פועלים רק באותות בעלי עוצמה נמוכה.

יחידת הסינון שמתפקידה להחליף את הקרוס, נמצאת במסלול כניסת אות השמע ומקבלת את האות מקדם מגבר (Pre Amplifier). היציאה של יחידת הסינון היא למעשה שני יציאות: אחת לכיוון ה- Woofer והשנייה לכיוון ה- Tweeter.

כיוון שהעצמה ביציאת המסנן נמוכה ואינה מסוגלת לדחוף רמקול, חייבים להכניס בדרך מגבר הספק.

מהלך אות השמע הוא כזה שאות השמע יוצא מיחידת קדם מגבר ונכנס ליחידת מסנן אקטיבי. המסנן, בדומה ל- Crossover, מפצל את התדרים הנמוכים לכיוון מגבר הספק A ואת התדרים הגבוהים לכיוון מגבר הספק B. מכיוון שבחיבור זה מגבריי ההספק מחוברים ישירות לרמקולים, זה מחייב לנטרל את הקרוס בתיבה או להשתמש בתיבה ללא קרוס.

היתרונות בחיבור ה- Bi-Amping די בולטים:

  1. אין קרוס בדרך לרמקולים דבר שמשפר את הנצילות (Sensitivity) ואת הבלימה של הרמקול (Damping Factor).
  2. אין קשר חשמלי בין הרמקולים השונים בתיבה.
  3. ע"י שינוי הגברת מגבר ההספק או המסנן אפשר לתאם רמות אקוסטיות בין היחידות השונות בתיבה.
  4. אין קרוס לכן אין רכיבים שעלולים להיכנס לרוויה ולכן אין עליה בעיוותים בעצמות שמע גבוהות.
  5. המסננים מדויקים חדים ומבוקרים יותר בנקודת חיתוך התדר בין הרמקולים מה שעוזר בהרבה להקטנת התופעה של צליל בעל יותר ממקור אחד.

אין ספק שתיאורטית Bi-Amping עדיף.

השימוש במסננים אקטיביים מאפשר טיפול קל יותר בנקודות תורפה של הרמקול, שיפור הדהוד ואפילו אפשרות להדגשה של תדר הבס לרמה המתאימה. המסננים האקטיביים גם זולים יותר ולא מצריכים הכנסת רכיבים משופרים כמו קבלים עם Q גבוה או סלילים גדולים.

אבל כל זה תאורטי.

זה לא סיטואציה אידיאלית להכניס מסנן כללי לגבוהים ומסנן כללי לנמוכים ובזה לסגור עניין. בכדי להגיע למצב הנכון והמעשי, צריך להתאים את המסנן שנמצא לפני המגבר בצורה מדויקת לאותו רמקול שנמצא אחרי המגבר. למעשה ברגע שמחליפים רמקול חייבים להחליף גם את יחידת המסננים.

החסרונות של חיבור ה- Bi-Amping יחסית לחיבור Bi-Wire הם:

  1. מערך חיבורים וחלקים יותר מורכב
  2. הצורך ביחידת מגבר כפולה
  3. לתאום נכון, החלפת רמקול דורשת החלפת המסנן.
  4. אין טיפול נכון בבעיות התנגדות הרמקול והדהודים בייחוד כשהמסנן הוא מסנן כללי.

בהשוואה לחיבור ה- Bi-Amping חיבור ה- Bi-Wire מאפשר לפתור נקודות חולשה חשמליות ואקוסטיות נקודתיות ע"י התאמה בעזרת הקרוס ליחידות הרמקול בתיבה. בחיבור רגיל או Bi-Wire, הקרוס הפסיבי נמצא בתוך התיבה ומאפשר לחברות הרמקולים להוסיף מעגלי תיקון לא רק כדי לפצל את הצלילים לרמקול המתאים, כי אם גם לתקן בעיות אקוסטיות בתדרים שלא קשורים לתדרי החיתוך של הרמקולים. ע"י תוספת של מעגלי תהודה ומנחתים לתדרים לא רצויים גם מצליחים לשפר את תאום התנגדות הרמקול למגבר.

התכנון של הקרוס נועד לא רק להפרדת צלילים, הוא יותר מזה, ולכן הוא גם יותר מעשי כי הוא בנוי ומתוכנן לרמקול שבו הוא נמצא.

לכל שיטת חיבור יש את החסידים שלה והויכוחים בין חסידי השיטות רק יתרבו.

תומכי החיבור הרגיל טוענים שחיבור ה- Bi-Wire מיותר ולא משפר את הצליל.

תומכי חיבור ה- Bi-Wire טוענים שאיכות הצליל וההפרדה בין הרמקולים כן ברת שמיעה ועדיפה על החיבור הרגיל. לדעתם היא עדיפה גם על חיבור  Bi-Amping, כי עדיף תיבה עם קרוס פנימי שנבנה במיוחד לעבוד עם הרמקולים הפנימיים מאשר מסנן חיצוני רגיל.

תומכי חיבור ה- Bi-Amping חוזרים על כל השיפורים שהוזכרו, ומדגישים שמסנן אקטיבי בחיבור Bi-Amping שמגיע עם הרמקול ושמתואם אליו זה הטוב ביותר. לדעתם, גם מסנן כללי שלא מגיע במיוחד עם הרמקול עדיף על חיבור Bi-Wire.

הרמקול והפאזה

הרמקול והפאזה

כשמביטים בחלקה האחורי של תיבת הרמקולים מתגלים הדקי החיבור לחוטים שמגיעים מהמגבר.  גם בתיבה וגם ברוב האיורים במאמר זה, מסומנים החיבורים באדום ושחור. סימון זה מרמז שחיבור החוטים איננו שרירותי ומחייב את מרכיב מערך יחידות השמע לדאוג לחבר את החוט המתאים להדק האדום ואת השני להדק השחור.

בחיבור תיבה יחידה שמנגנת מוזיקה בלעדית וללא קשר לרמקולים האחרים, אין חשיבות לקטביות החיבור. האותות החשמליים שמגיעים לרמקול הם סוג של אותות מחזוריים והצלבת החוטים לא תשפיע על הצליל שמגיע לאוזן.

לעומת זאת, תיבה שמשתתפת עם עוד תיבות להשמעה הרמונית כוללת ונמצאת במערך של יותר מיחידה (כמו בשמע דו ערוצי או קולנוע ביתי), חייבת לשמור על כללים ולהתחבר בקוטביות ברורה.

במערך של יותר מתיבה אחת, כדי לקבל צליל מדויק וממוקד ישנה חשיבות מכרעת לקוטביות חיבור החוטים.

מדוע זה קורה?

לפנינו שלושה רמקולים.

  • הראשון לא מחובר חשמלית לכלום.
  • השני מחובר לסוללה שהפלוס שלה מחובר לפלוס (האדום) של הרמקול והמינוס מחובר למינוס (שחור) של הרמקול.
  • השלישי מחובר לסוללה בכיוון הפוך כך שהפלוס של הסוללה מחובר למינוס (השחור) של הרמקול והמינוס מחובר לפלוס (אדום) של הרמקול.

  • הרמקול הראשון נח במצב אמצעי.
  • ברמקול השני זורם זרם בכיוון חיובי. הזרם בכיוון זה יוצר שדה מגנטי שגורם לממבראנה לנוע קדימה.
  • ברמקול השלישי זורם זרם שלילי ולכן השדה המגנטי הפוך וגורם לממבראנה לזוז לכיוון ההפוך והיא נמשכת למרכז הרמקול.

אם מגבר כל שהוא שמחובר לרמקול בכיוון חיובי ומוציא גל שמתחיל בכיוון חיובי, הממבראנה תתחיל את התנועה שלה לכיוון חיצוני. כשכיוון הגל ישתנה, תחליף הממבראנה כיוון ותנוע בחזרה למרכז הרמקול.

אם נתרגם את תנועת הרמקול לתנועת מולקולות האוויר, נוצר מצב שבזמן שהממבראנה "יוצאת" מהרמקול, היא דוחפת את האוויר לכיוון המאזין. כשהממבראנה חוזרת "לתוך" הרמקול, היא יונקת את האוויר בחזרה. התנועה החוצה ופנימה מאד מהירה (לפי תדר הצליל) ונוצר גל אקוסטי שתחילתו דחיפת אוויר ובהמשכו משיכת האוויר.

אם החיבורים מהמגבר לרמקול יוצלבו, הממבראנה תתחיל את התנועה שלה לכיוון הפנימי.

כשהרמקול בודד, אין משמעות לכיוון החיבור.

כשמכניסים עוד רמקול למשחק, הסיפור כבר אחר.

אחד מהתופעות המעניינות של התחושה באוזן היא העובדה שאם אוזן ימין ואוזן שמאל מקבלים צליל זהה בעוצמה ובפאזה, המוח "חושב" שמקור הצליל נמצא ממול המאזין. כששני רמקולים שנמצאים בצידי המאזין יוצרים צליל זהה, הצליל נשמע כאילו נוצר במרכז, בין שני הרמקולים.

הפרשים קטנים בזמני הגעת הצליל לאוזניים והפרשים בעוצמות מאפשר למוח למקם גם את כיוון מקור הצליל במרחב.

בהאזנה לשני רמקולים שמחוברים נכון, בפאזה אחידה, נוצרים שני גלים זהים שמגיעים לאוזן המאזין.

בהנחה שרמקול ימין ורמקול שמאל מקבלים אות זהה, כשרמקול ימין דוחף אוויר גם רמקול שמאל דוחף, והאוזן מקבלת שני גלים אקוסטיים שזהים בכיוון התנועה שלהם וגם זהים בעוצמתם. המוח בונה דמות דמיונית של מקור הצליל כאילו היא ממוקמת במרכז החדר. למעשה המוח מתרגם את גלי הקול לתחושה מרחבית ויוצר במה וירטואלית שבה ממוקם במדויק כל זמר וכלי הנגינה. תנועת הרמקולים הומוגנית ותמיד כשהממבראנה של רמקול ימין נעה כלפי חוץ גם הממבראנה של רמקול שמאל תנוע באותו כיוון.

פאזה הפוכה

פאזה הפוכה 

אבל מה קורה כשאחד הרמקולים מחובר הפוך. מה קורה כשהממבראנה של רמקול אחד זזה קדימה באותו זמן הממבראנה של הרמקול השני זזה אחורה.

התוצאה: האוזניים קולטות שני גלים אקוסטיים בפאזה הפוכה, המוח מתבלבל והבמה שהוא מתרגם מפוזרת לחלוטין. קשה למקד את מקור הצליל וכליי המוזיקה נשמעים כמרחפים בחלל כשמיקומם משתנה בסדר לא ברור.

בקולנוע בייתי, כשיש גם רמקולים אחוריים, תחושת מיקום הצליל בחדר נעלמת וכל כיוון התנועה של האובייקטים בסרט מיטשטש במרחב החדר.

חשוב לכן להקפיד לחבר את חוטי הרמקול כך שההדק האדום במגבר יחובר להדק האדום ברמקולים.

השאלה עד כמה הכלל הזה נכון, והאם אפשר לסמוך על סימוני הצבעים של הדקי החיבור בתיבות?

בבדיקות שעשיתי ברמקולים שונים של כמה חברות מפורסמות, כשהרמקול קיבל זרם חיובי תמיד הממבראנה שלו נעה לכיוון החיצוני. אמנם זה נותן את התחושה שכול הרמקולים בנויים להתנהגות בפאזה זהה, אבל זה עדיין לא מבטיח שלכל תיבות הרמקולים יש התנהגות אחידה ולא בטוח שכל החברות מקפידות שזרם חיובי בהדק האדום ידחוף את הממבראנה קדימה.

אני לא מכיר תקן מחייב בנושא זה ולכן הבדיקה האמיתית של כיוון חיבור הרמקולים חייבת להתבצע באמצאות האזנה – בעיקר אם הרמקולים ההיקפיים והסנטר לא יוצרו באותה חברה.

בנוסף, מערכות ROOM CORRECTION רבות המובנות כיום ברסיברים פופולריים מסוגלות לזהות מצב של פאזה הפוכה ולהתריע על כך (לעיתים גם לתקן זאת).

בחלקו הראשון של המאמר הוסבר כיצד פועל רמקול וכיצד בעזרת פיזיקת המגנוט הופך את האות החשמלי לאות אקוסטי. חלקו החמישי והאחרון של המאמר יוקדש לרמקולים שבנויים להמרת אות חשמלי לאות אקוסטי בצורה מיוחדת ולא שגרתית.

לדיון במאמר בפורום לחצו כאן.


7:00
  /  
2.1.2009
  
כתב: מוטי כהן

1