תעלומת הפטיפון

פטיפונים, טייפ-סלילים, אקולייזרים ושאר ציוד אנלוגי.

מנהלים: מנהל אודיו, מנהלי אודיו אנלוגי

AssafAviv
סמל אישי של משתמש
חבר פעיל במיוחד
חבר פעיל במיוחד
הודעות: 846
הצטרף: ספטמבר 2005
מיקום: הרצליה
נתן תודות: 6 פעמים
קיבל תודות: 2 פעמים

תעלומת הפטיפון

לינק להודעה #1 

תמיד עיניינה אותי השאלה הזו ואף פעם לא חשבתי על תשובה הגיונית....

אז ככה...
לפטיפון יש מחט 1, כמו שאנחנו יודעים, ורוב התקליטים מוקלטים בצורה של 2 ערוצים זאת אומרת סטריאו , ויש כאילה שגם 4, הקוואדרופוניים.

משגע אותי , איך זה שהחילוק בין הערוצים יכול להיות מוחלט, בין 2 או 4 ערוצים, בתוך תעלה אחת!, עם מחט אחת.... :)

לתשובתכם אודה :)

MartinHSabag
סמל אישי של משתמש
מנהל
מנהל
הודעות: 59242
הצטרף: נובמבר 2004
מיקום: כפר-סבא
נתן תודות: 812 פעמים
קיבל תודות: 1598 פעמים
יצירת קשר:

לינק להודעה #2 

עוד מעט מומחי הפטיפונים יגיעו (ziv_ayalon, danlo, דוחף_לויתן ושות'....) :wink:
Making Products, Mentor, Lecturer
twitter facebook linkedin
About.me

אילפור
סמל אישי של משתמש
עוסק בתחום
עוסק בתחום
הודעות: 1029
הצטרף: פברואר 2005
מיקום: ירושליים /ת"א
נתן תודות: 0
קיבל תודות: 17 פעמים

פטיפון

לינק להודעה #3 

החריטה של התקליט היא כזו שערוץ אחד הוא תנועה של המחט במישור האנכי, והשני במישור האופקי.
איל פור

AssafAviv
סמל אישי של משתמש
חבר פעיל במיוחד
חבר פעיל במיוחד
הודעות: 846
הצטרף: ספטמבר 2005
מיקום: הרצליה
נתן תודות: 6 פעמים
קיבל תודות: 2 פעמים

לינק להודעה #4 

עוד לא נתן לי פיתרון הגיוני :) אני רוצה לדעת איך זה יכול להיות חילוק מוחלט ומושלם בין 4 או 2 ערוצים :) ... אם אפשר תיאור קצת יותר מפורט בבקשה.... :?

motico
סמל אישי של משתמש
כתב
כתב
הודעות: 1472
הצטרף: מרץ 2005
מיקום: גבעתיים
נתן תודות: 103 פעמים
קיבל תודות: 115 פעמים

לינק להודעה #5 

combina22

קצת קשה להסביר בלי ציור אז שירבטתי איזה איור מצחיק בתקווה שזה יעזור בהבנה.

לחריץ בתקליט יש צורה של V .
על שיפוע צד ימין של ה V מוקלט (בצורת חריטה) ערוץ אחד ועל שיפוע צד שמאל של ה V מוקלט ערוץ שני.
קצה המחט זה יהלום שבנוי ככדור. במחטים הטובים יותר היהלום מעוצב בחיתוך של אליפסה. היהלום מורכב על מתכת זעירה שמסוגלת לנוע. בקצה המתכת יש מגנט. את המגנט חובקים 2 סלילים קבועים שמחוברים קשיח לראש הפטיפון.
תזוזה של המגנט גורמת לשדה מגנטי משתנה ליד הסלילים וזה יוצר את האות החשמלי שמועבר למגבר.

המחט שיושבת בחריץ נוגעת בצד ימין ובצד שמאל של ה V . שינוי בשיפוע בצד אחד גורם למחט לנוע מימין למטה לכיוון שמאל למעלה.
שינוי בשיפוע בצד השני גורם למחט לנוע משמאל למטה וימין למעלה.
המגנט כאמור מחובר ליהלום ולכן נע בהתאם לתזוזת היהלום.
זוית הסלילים יחסית למגנט היא כזאת, שתנועה של המגנט בשיפוע ימין משפיעה בעיקר על סליל ימין וותנועה בשיפוע השני משפיעה בעיקר על סליל שמאל.

למעשה כל סליל מקבל ערוץ נפרד ויוצר את ה STEREO הרצוי. תנועת המגנט שתיאורטית צריכה להשפיע רק על ערוץ אחד, מעשית, משפיעה במקצת גם על הערוץ השני כך שאין הפרדה מלאה בין הערוצים (משהו כמו 30-40dB).

4 ערוצים נוצרים אלקטרונית. בדומה ל PRO LOGIC, גם כאן לפני הכנסת המידע לתקליט, מקודדים בפאזות את הערוצים והופכים 4 ערוצים ל 2 ערוצים וזה מה שמוכנס לתקליט. האלקטרוניקה במגבר הופוכת את 2 הערוצים בחזרה ל 4 ערוצים.
נא להרשם/להכנס לחשבון בפורום על מנת לצפות בקבצים או בתמונות המצורפים לשרשור

dudib
סמל אישי של משתמש
חבר מכור קשה
חבר מכור קשה
הודעות: 5094
הצטרף: מאי 2005
מיקום: מצפה יאבוייה על הים
נתן תודות: 8 פעמים
קיבל תודות: 35 פעמים

לינק להודעה #6 

motico לא חשבתי אף פעם איך פטיפון עובד , אבל עכשיו הבנתי
תודה על ההסבר והציור (Y)

tamiral
סמל אישי של משתמש
חבר ותיק
חבר ותיק
הודעות: 1171
הצטרף: אפריל 2005
מיקום: ירושלים
נתן תודות: 0
קיבל תודות: 0

לינק להודעה #7 

אחלה הסבר!!
מובן וקולע.

גם אני לא ציפיתי אבל למדתי משהו :D
Good advise $5, me shut up $10

oferlaor
סמל אישי של משתמש
מנהל
מנהל
הודעות: 70187
הצטרף: נובמבר 2004
מיקום: מודיעין, ישראל
נתן תודות: 501 פעמים
קיבל תודות: 3868 פעמים

לינק להודעה #8 

הי מוטי.

מעניין מאוד - יש כאן הרבה CO DEPENDENCE בין הערוצים, לפחות לפי המימוש שאתה מציג.

הם זה לא פוגע בהפרדת הערוצים?

MartinHSabag
סמל אישי של משתמש
מנהל
מנהל
הודעות: 59242
הצטרף: נובמבר 2004
מיקום: כפר-סבא
נתן תודות: 812 פעמים
קיבל תודות: 1598 פעמים
יצירת קשר:

לינק להודעה #9 

אחלה הסבר מוטי, רק אוסיף שמה שהסברת הוא למעשה ראש MM - MOVING MAGNET, כמו כן יש ראש MC- MOVING COIL שבמקום מגנט שזז בין שני סלילים, מדובר על סליסל שזז בין מגנטים.
Making Products, Mentor, Lecturer
twitter facebook linkedin
About.me

kobb
סמל אישי של משתמש
חבר פעיל מאוד
חבר פעיל מאוד
הודעות: 130
הצטרף: ינואר 2005
נתן תודות: 0
קיבל תודות: 0

לינק להודעה #10 

combina22,
קבל (Y) על השאלה. מעניין שאף פעם זה לא שאלתי את עצמי את השאלה הזו.


motico,
קבל (Y) (Y) על ההסבר.
אין לי תשובות וכל התקוות הלכו להן לכל הרוחות.

aquarius
סמל אישי של משתמש
חבר פעיל במיוחד
חבר פעיל במיוחד
הודעות: 667
הצטרף: מאי 2005
נתן תודות: 10 פעמים
קיבל תודות: 0

לינק להודעה #11 

motico כתב:combina22

.

זוית הסלילים יחסית למגנט היא כזאת, שתנועה של המגנט בשיפוע ימין משפיעה בעיקר על סליל ימין וותנועה בשיפוע השני משפיעה בעיקר על סליל שמאל.

quote]

שמתי לב שכתבת בעיקר- האם יש כפילויות בצליל
...

danlo
סמל אישי של משתמש
חבר פעיל מאוד
חבר פעיל מאוד
הודעות: 167
הצטרף: מרץ 2005
נתן תודות: 0
קיבל תודות: 0

לינק להודעה #12 

ההסבר שניתן לוקה בחסר.
ראשית אסביר איך מקודדים הקלטת סטראו, ואז הקלטה קוודרופונית .

סיגנל סטראו מורכב משני סיגנלי משנה עצמאיים. לכן הוא גודל דו-מימדי.
המחט נעה יחסית לתקליט במישור המאונך לו. למישור יש שתי דרגות חופש , לכן אין בעיה לתאר גודל דו-מימדי בעזרתו.
נשאלת השאלה רק איך לעשות את זה.

הדרך המתבקשת במבט ראשון היא ציר אופקי וציר אנכי. שתי בעיות בכך :
- מודולציה אנכית הרבה פחות איכותית (בעיה פיזית).
- אין תאימות אחורה לתקליטי המונו. אנו מעוניינים שתקליט מונו ינוגן כהלכה במחט סטראו ולהיפך. תקליטי המונו היו מקודדים במישור האופקי.
במקרה שלנו אם ננגן תקליט מונו בראש סטראו נקבל סגנל מערוץ אחד בלבד (במקום סגנל זהה משני הערוצים). לעומת זאת אם ניקח תקליט סטראו וננגן בפטיפון מונו במקום לקבל סגנל המהווה את סכום הערוצים נקבל סגנל השווה לערוץ בודד.
לכן הפיתרון הזה ירד מהפרק.
הפיתרון הנכון הוא , כמו שנכתב מקודם , מערכת צירים מסובבת ב-45 מעלות.
התעלה תהיה בצורת V , כשהקירות כאמור בזווית של 45 מעלות משני צידי האנך. המודולציה של כל ערוץ היא וקטור נורמלי (מאונך) לקיר. קל לראות ששני הוקטורים מאונכים אחד לשני - וזה עונה על הדרישה הבסיסית ביותר שלנו.
נוסף לכך בגלל הסימטריה שני הערוצים נפגעים באותה מידה מנחיתות האפנון האנכי . התחלה טובה.

כעת נניח ששני הסגנלים המקוריים שלנו הם L,R .
כלומר ההעתקה על ציר X היא 0.7 * (L-R) (מכיוון שההעתקות הפוכות בכיוון על X)
וההעתקה על ציר Y היא 0.7 * (L+R) (מכיוון שההעתקות באותו כיוון על Y)

0.7 הוא קבוע - ניתן להתעלם ממנו. גם בהמשך אתעלם מקבועים.


איך התקליט יקרא בראש מונו? הסגנל המתקבל יהיה הסכום של רכיבי ה-x , כלומר *הפרש* הערוצים. בדיוק ההפך ממה שאנו רוצים (סכום הערוצים).
לעומת זאת אם ניקח תקליט מונו, שהאות בו הוא S, וננגן בשיטה הזו נקבל
L-R=S, L+R=0 . כלומר : ( L=S, R=(-S .
אנחנו רוצים 2/L=R=S .
כלומר הפיתרון הזה לא מוצלח לגמרי.
כעת - אם נשתמש בשיטה האחרונה, אבל נקבע שההעתקה המיצגת את ערוץ ימין הפוכה בסימנה (כלומר כל בליטה הופכת לשקע ולהיפך), הוקטור הרלוננטי יהיה (R-) במקום R. אם נציב את זה בביטויים למעלה נקבל:
ההעתקה על ציר X היא 0.7 * (L+R)
וההעתקה על ציר Y היא 0.7 * (L-R)

כעת תקליט מונו ינוגן כהלכה , כיוון שנקבל : L-R=0, L+R=S .
כלומר L=R=S/2. בדיוק מה שרצינו.
אם ננגן תקליט כזה במחט מונו נקבל את סכום הערוצים. גם זה מה שרצינו.
לכן זה הפתרון.


הקלטה קוודרופונית - היא עסק הרבה יותר בעייתי.
לא משנה איך נסתכל על זה - למחט יש רק שתי דרגות חופש. לקודד משהו 4-מימדי זה בעייתי.
הדרך היחידה לעשות זאת היא כך שכל דרגת חופש של המחט תיצג שני ערוצים. כלומר מודולציה. הבעייה היא שרוחב הפס של תקליט קטן מדי לכך (היתה שיטה כזו אך היא הייתה מאד נדירה).
מה עושים? מבלפים.
אי אפשר לקודד 4 ערוצים לתוך 2 ערוצים ולקבל בחזרה שחזור מושלם של 4 ערוצים. אבל אפשר לקבל משהו די דומה . יש מספר שיטות לכך . כל השיטות דורשות מקודד קוודרופוני .

הסבר טכני:
בונים טרנספורמציה לינארית (מטריצה) שמעבירה גודל 4 מימדי לדו-מימדי, כך שבפעולה ה"הופכית" שלה ( זו לא טרנספורמציה הופכית מבחינה מתמטית) נקבל בחזרה 4 גדלים כך שבכל אחד מהם יש העדפה מסוימת לגודל המקורי.
כלומר : אם הסגנל המקורי היה מורכב מ- LF,RF,LR,RR . נעביר את זה לשני גדלים l,r ואז בחזרה ל - *LF*,RF*,LR*,RR כך שלדוגמא *LF יכיל רכיב גדול יותר של RR* ,LF יכיל רכיב גדול של RR וכו'.
דוגמא:
l = LF - 0.707*j*LR + 0.707RR
r = RF - 0.707LR + 0.707*j*RR

כש - j מיצג הזזה ב- 90 מעלות, כלומר הציר המדומה.
ניתן בקלות לראות שאפשר לשלוף בחזרה ארבע קרובים גסים לגדלים המקוריים. הם יהיו:
LF* = l = LF - 0.707*j*LR + 0.707RR
RF* = r = RF - 0.707LR + 0.707*j*RR
LR* = LR + 0.707*j*LF - 0.707 *RF
RR* = RR -0.707*j*RF + 0.707LF

שימו לב שההפרדה בין הערוצים לא משהו...

MartinHSabag
סמל אישי של משתמש
מנהל
מנהל
הודעות: 59242
הצטרף: נובמבר 2004
מיקום: כפר-סבא
נתן תודות: 812 פעמים
קיבל תודות: 1598 פעמים
יצירת קשר:

לינק להודעה #13 

מלך !

danlo, יש מצב לצרף כמה איורים ושנהפוך את זה לפרק נוסף בסדרת הכתבות שלך על פטיפונים ?
Making Products, Mentor, Lecturer
twitter facebook linkedin
About.me

motico
סמל אישי של משתמש
כתב
כתב
הודעות: 1472
הצטרף: מרץ 2005
מיקום: גבעתיים
נתן תודות: 103 פעמים
קיבל תודות: 115 פעמים

לינק להודעה #14 

aquarius ועפר

תנועת המגנט בכיוון מסויים אמורה להשפיע רק על ערוץ אחד (סליל אחד), אבל למעשה חלק מהשדה המגנטי משפיע גם על הערוץ השני (הסליל השני) ולכן כתבתי בעיקר.

עפר כמו שאמרת, זה בהחלט פוגע בהפרדה בין הערוצים, 40dB נחשה כבר מספר טוב.
מוטי

oferlaor
סמל אישי של משתמש
מנהל
מנהל
הודעות: 70187
הצטרף: נובמבר 2004
מיקום: מודיעין, ישראל
נתן תודות: 501 פעמים
קיבל תודות: 3868 פעמים

לינק להודעה #15 

danlo,

אוקיי, עכשיו אני חושב שאני מבין יותר טוב - מה שאתה אומר זה שהמחט זזה בעצם על שני צירים שהם 45 מעלות ולכן מושפעים באותה מידה בדיוק על ידי כח המשיכה.

אם כך, בעצם הסלילים צריכים פשוט להיות מונחים בצורת X וכך סליל אחד מודד את התנועה של ציר אחד של ה-V והשני את הציר השני ללא כל תלות בין הערוצים.

תודה!!

שלח תגובה

חזור אל “אודיו אנלוגי”