Loudspeaker time alignment
લાઉડસ્પીકર સમય-સંરેખણ જેને સામાન્ય રીતે ફક્ત "સમય-સંરેખણ" અથવા "સમય-સંરેખણ" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે તે લાઉડસ્પીકર પ્રણાલીઓમાં લાગુ થતો શબ્દ છે જે વિશાળ ઑડિઓ શ્રેણીને આવરી લેવા માટે બહુવિધ ડ્રાઇવરો (જેમ કે વૂફર, મધ્ય-શ્રેણી અને ટ્વીટર) નો ઉપયોગ કરે છે. તેમાં ક્ષણિક પ્રતિસાદને સુધારવા, ચોકસાઈમાં સુધારો કરવા અને બિન-કોક્સિયલ ડ્રાઇવરોમાં, ક્રોસઓવર ફ્રીક્વન્સીઝ પર નિર્દેશન અથવા લોબ ટિલ્ટિંગમાં સુધારો કરવા માટે એક અથવા વધુ ડ્રાઇવરો (2-વે કરતા વધુ) માંથી આવતા અવાજમાં વિલંબનો સમાવેશ થાય છે. તે વ્યક્તિગત ડ્રાઇવરોના આગળથી પાછળના અંતરને સમાયોજિત કરવાનો ઉપયોગ કરે છે જેથી ધ્વનિ આઉટપુટ ખરેખર એક સાથે હોય. 1975માં એડ લોંગે રોનાલ્ડ જે. વિકરશેમના સહયોગથી લાઉડસ્પીકર પ્રણાલીઓને ટાઇમ-સંરેખિત કરવાની પ્રથમ તકનીકની શોધ કરી હતી. 1976માં લોંગે 54મા એઇએસ સંમેલનમાં "એ ટાઇમ-એલાઇન ટેકનીક ફોર લાઉડસ્પીકર સિસ્ટમ ડિઝાઇન" રજૂ કરી હતી, જેમાં મલ્ટી-વે લાઉડસ્પીકર સિસ્ટમ્સ માટે સુધારેલા ક્રોસઓવર નેટવર્કની રચના કરવા માટે ટાઇમ-એલાઇન જનરેટરનો ઉપયોગ દર્શાવવામાં આવ્યો હતો. આ તકનીક ક્રોસઓવર ફ્રીક્વન્સીઝમાંથી પસાર થતા વિવિધ ચોરસ કઠોળના વ્યક્તિલક્ષી મૂલ્યાંકન પર આધારિત હતી. ટાઇમ-એલાઇન જનરેટર પલ્સને ઓસિલોસ્કોપ પર લૉક કરે છે જેથી તેને જોઈ શકાય. સમય-સંરેખણ તકનીકનો ઉપયોગ લોંગ ઓન યુઆરઇઆઇ 813 સ્ટુડિયો મોનિટર દ્વારા 1977માં કરવામાં આવ્યો હતો. લોંગે ટાઇમ-એલાઇન તકનીકનો ઉપયોગ કરીને 1970ના દાયકાના અંતથી 90ના દાયકા સુધી નજીકના ફિલ્ડ સ્ટુડિયો મોનિટરનું પણ ઉત્પાદન કર્યું હતું. 1977માં લોંગે ટાઇમ-એલાઇન ટ્રેડમાર્ક કર્યું અને બાદમાં તેના ડેરિવેટિવ્ઝ, ટાઇમ-એલાઇન અને ટાઇમ-એલાઇનમેન્ટ ટ્રેડમાર્ક કર્યું. (ડૅશનો સમાવેશ કરવો આવશ્યક છે). લાંબા સમયથી યુઆરઇઆઇ, બેગ એન્ડ લાઉડસ્પીકર અને અન્યને ટાઇમ-એલાઇન ટ્રેડમાર્કનું લાઇસન્સ આપવામાં આવ્યું છે. હાઈ-ફાઈ ઓડિયો માટે જરૂરી છે કે લાઉડસ્પીકર રેકોર્ડ કરેલી સામગ્રીના વફાદાર પુનઃઉત્પાદન માટે સક્ષમ હોય, તે અનુસરે છે કે ઓડિયો સ્પેક્ટ્રમને વધુ સારી રીતે આવરી લેનાર લાઉડસ્પીકરમાં વધુ સારું હાઈ-ફાઈ પ્રદર્શન હશે. તેથી, મોટાભાગના હાઈ-ફાઈ લાઉડસ્પીકર ઓડિયો સ્પેક્ટ્રમને સંતોષકારક રીતે આવરી લેવા માટે બહુવિધ ડ્રાઇવરોને નિયુક્ત કરે છે. ઓછામાં ઓછું, આવા લાઉડસ્પીકરમાં વૂફર (અથવા મિડ-રેન્જ/મિડ-વૂફર) અને ટ્વીટરનો ઉપયોગ કરીને 2-વે હોઈ શકે છે. ઉચ્ચ સ્તરના લાઉડસ્પીકર 3-માર્ગીય અથવા 4-માર્ગીય પણ હોઈ શકે છે. આ લેખ અને સરળતા માટે, 2-વે સ્પીકર સિસ્ટમ ધારણ કરવામાં આવશે-જેમાં વૂફર અને ટ્વીટરનો સમાવેશ થાય છે. વૂફર ઓડિયો સ્પેક્ટ્રમના નીચલા ભાગને આવરી લે છે અને ટ્વીટર ઉપલા ભાગને આવરી લે છે, બન્ને વચ્ચેનું વિભાજન બિંદુ ક્રોસઓવર ફ્રિક્વન્સી હોવાથી, તે અત્યંત મહત્વનું છે કે, ક્રોસઓવર ફ્રિક્વન્સી પર બંને ડ્રાઇવરોના આઉટપુટનો ધ્વનિક રીતે સરવાળો થવો જોઈએ જેથી કોઈ પણ શિખરો અથવા ડૂબકી વિના, અન્યથા લાઉડસ્પીકરને અવાજને રંગવાનું કહેવામાં આવે. 2-વે સ્પીકરની લાક્ષણિક લાક્ષણિકતા એ છે કે ક્રોસઓવર આવર્તન પર, વૂફર અને ટ્વીટરના કેન્દ્રો વચ્ચેના ભૌતિક અંતરને કારણે, સંયોજનમાંથી નીકળતો અવાજ સર્વ-દિશાત્મક નથી, પરંતુ લોબ કરેલો હોય છે. લોબની અંદર અવાજનું સ્તર, ક્રોસઓવર આવર્તન પર લોબની બહારની સરખામણીમાં ઘણું વધારે હોય છે. તેથી લાઉડસ્પીકર ડિઝાઇનરો વ્યાસમાં શક્ય તેટલા નાના ડ્રાઇવરોનો ઉપયોગ કરીને મુખ્ય લોબને શક્ય તેટલું જાડું બનાવવાનો પ્રયાસ કરે છે જેથી તેમની વચ્ચે નજીકનું અંતર રહે. જો કે, વ્યાજની સૌથી ઓછી આવર્તન (બાસ) વૂફરના વ્યાસની નીચી મર્યાદા મૂકે છે. તેથી, આવા વક્તાઓમાં હંમેશા લોબિંગ હશે. લોબ ટિલ્ટિંગ એક લાક્ષણિક 2-વે સ્પીકર અગાઉ સૂચવ્યા મુજબ વૂફર અને ટ્વીટરનો ઉપયોગ કરે છે. સામાન્ય રીતે ટ્વીટર વૂફર કરતાં ઘણું નાનું અને પાતળું હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે ડ્રાઇવરોની કિરણોત્સર્ગી સપાટીઓ (ડિઝાઇનના આધારે વૉઇસ-કોઇલ અથવા ગુંબજ/ડસ્ટ-કેપ પર, જેને "એકોસ્ટિક સેન્ટર" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એક જ સમતલમાં હોતી નથી-ટ્વિટરની કિરણોત્સર્ગી સપાટી સામાન્ય રીતે વૂફરથી ઘણી આગળ હોય છે જ્યારે બંનેને એક જ સપાટ પેનલ પર માઉન્ટ કરવામાં આવે છે. તેમ છતાં આ ભૌતિક ઓફસેટ 20-40 mm ના ક્રમમાં હોઈ શકે છે, લાક્ષણિક ક્રોસઓવર ફ્રીક્વન્સીઝ (≤1 kHz) પર, આ ઓફસેટ મુખ્ય લોબને નમાવવા માટે પૂરતું છે. નીચેની છબી આ બતાવે છેઃ વૂફર એ બેમાંથી મોટો છે, જે ટ્વીટરની નીચે સ્થિત છે. આ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું 2-માર્ગીય રૂપરેખાંકન છે. જેમ જોઈ શકાય છે તેમ ટ્વીટર ઘણું પાતળું હોય છે અને તેનું એકોસ્ટિક કેન્દ્ર વૂફરના એકોસ્ટિક કેન્દ્રથી આગળ હોય છે. આને કારણે, ક્રોસઓવર આવર્તન પર કારણ કે બંને ડ્રાઇવરો સમાન આવર્તન ઉત્પન્ન કરે છે, ટ્વીટરના ધ્વનિ તરંગો વૂફરની સરખામણીમાં સાંભળવાની સ્થિતિ P પર વહેલા પહોંચે છે. આને કારણે, પી પર તરંગોનો બિન-આદર્શ સરવાળો છે (તેઓ મજબૂત અથવા રદ કરી શકે છે). આમ મુખ્ય લોબ P થી દૂર P 'સ્થિતિ તરફ નિર્દેશ કરે છે (જે આ ચોક્કસ વક્તા માટે P કરતા ઓછી છે). સમય-સંરેખણ સાથે લોબ-ટિલ્ટિંગમાં સુધારો મોટાભાગના હેતુઓ માટે નમેલું લોબ કોઈ સમસ્યા ઊભી કરતું નથી અને ખરેખર ઘણી સ્પીકર સિસ્ટમો સમય સંરેખણનો ઉપયોગ કરતી નથી. જો કે, એલ. આર. 4 અથવા એલ. આર. 2 ક્રોસઓવર તરીકે ઓળખાતી ક્રોસઓવરનો એક પ્રકાર છે, જેમાં અમુક વિશિષ્ટ સુવિધાઓ છે જે તેનો ઉપયોગ કરતા વક્તાઓ માટે સમય-સંરેખણને યોગ્ય બનાવે છે. આ ચોક્કસ ક્રોસઓવરમાં એવો ગુણધર્મ છે કે ક્રોસઓવર આવર્તન પર વિદ્યુત સરવાળો સપાટ હોય છે (એટલે કે, ત્યાં કોઈ ટોચ અથવા ડૂબકી નથી) અને વૂફર અને ટ્વીટરને મોકલવામાં આવતા સંકેતો હંમેશા તબક્કામાં હોય છે (એલઆર 2 કેસમાં 180° તબક્કાની બહાર, જે ફક્ત ટ્વીટરના સંકેતને ઊંધી કરીને સુધારવામાં આવે છે). જ્યારે સમય-સંરેખિત લાઉડસ્પીકર સાથે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે લાઉડસ્પીકરનો મુખ્ય ભાગ હવે બરાબર આગળ (એટલે કે, સીધો) નિર્દેશ કરે છે અને તેના જવાબમાં 3ડીબી ટોચ હોતી નથી. આ LR2 અથવા LR4 ક્રોસઓવર્સને બટરવર્થ પ્રકારની સરખામણીમાં ઓડિયો માટે આદર્શ બનાવે છે. એલ. આર. ક્રોસઓવર વિના પણ, મુખ્ય લોબ પોઇન્ટ આગળ રાખવો યોગ્ય છે જેથી સ્પીકર સાંભળવાની સ્થિતિને સમાનરૂપે પ્રકાશિત કરશે, પરિણામે એકંદર સિસ્ટમ પ્રદર્શન (જેમ કે ઇમેજિંગ અથવા શ્રાવ્યતા) વધુ સારું થશે. વિદ્યુત સમય-સંરેખણ આ તકનીકમાં (સામાન્ય રીતે) ટ્વીટરનો સંકેત તબક્કાવાર બદલાતો હોય છે (સામાન્ય રીતે વિલંબ કારણ કે ટ્વીટર વૂફરથી આગળ હોય છે). આ તબક્કાની પાળી ટ્વીટરના ધ્વનિ તરંગમાં સમકક્ષ સમય પાળી રજૂ કરે છે જેમ કે તે ભૌતિક ઓફસેટને કારણે વૂફર અને ટ્વીટર વચ્ચેના સમયના તફાવતને સુધારે છે. ચલ ફેઝ-શિફ્ટ ફિલ્ટર સાથે, ભૌતિક રીતે કંઈપણ બદલ્યા વિના લગભગ કોઈપણ સ્પીકરને સમય સંરેખિત કરવું ખૂબ જ સરળ બને છે. ડ્રાઇવરોને શારીરિક રીતે સમય-સંરેખિત કરવા કરતાં આ પદ્ધતિ ઘણી સરળ અને અનુકૂળ પણ છે. જો કે, આ કિસ્સામાં ધ્વનિ માપન લગભગ હંમેશા જરૂરી હોય છે, કારણ કે તબક્કાની ગોઠવણ એકલા સાંભળીને કરી શકાતી નથી. ભૌતિક સમય-સંરેખણ આ તકનીકમાં ડ્રાઇવરોને શારીરિક રીતે એવી રીતે સરભર કરવામાં આવે છે કે તેમના ધ્વનિ કેન્દ્રો સમાન ભૌતિક સમતલમાં આવેલા હોય. આ તકનીકનો ઉપયોગ ત્યારે થાય છે જ્યારે સમય સંરેખણના અન્ય કોઈ માધ્યમો ઉપલબ્ધ ન હોય અથવા તેનો ઉપયોગ કરવા માટે ન હોય. તે અંતિમ વપરાશકર્તા માટે સુયોજનને સરળ બનાવે છે જેમાં તેમને ડ્રાઇવરોને સંરેખિત કરવા માટે કોઈ વિશેષ ઇલેક્ટ્રોનિક્સની જરૂર નથી. જો કે, આ તકનીક માટે જરૂરી છે કે ધ્વનિ કેન્દ્રોની ચોક્કસ ઊંડાઈ ડિઝાઇન સમયે જાણી શકાય, જેથી ભૌતિક ઓફસેટ સ્પીકરની આગળની પેનલમાં રજૂ કરી શકાય જ્યાં ડ્રાઇવરો માઉન્ટ કરે છે. આવું કરવાની એક સામાન્ય રીત એ છે કે આગળની પેનલમાં "સ્ટેપ" હોય (ઉપરની છબીમાં બતાવ્યા પ્રમાણે) જ્યાં ટ્વીટર વૂફરની પાછળ અમુક અંતરે માઉન્ટ થાય છે. આ પગલું પગલાની આસપાસ ટ્વીટરના ધ્વનિ તરંગોના વિવર્તનને કારણે ડ્રાઇવરો વચ્ચેના સમયના વિલંબ કરતાં સરવાળામાં વધુ ભૂલો પેદા કરી શકે છે. પગથિયાની ધારને ઢાળવાળી અને ગોળાકાર કરવાથી વિવર્તન ઘટાડવામાં મદદ મળે છે, પરંતુ તેને સંપૂર્ણપણે દૂર કરી શકાતું નથી. ઉપરાંત, વધુ ધીમે ધીમે ઢોળાવ, ડ્રાઇવરો વચ્ચે ઊભી અલગતા વધારે છે, જે બદલામાં ફરીથી ક્રોસઓવર આવર્તન પર લોબના પાતળા (એટલે કે ઊભી નિર્દેશનમાં વધારો) નું કારણ બને છે. ટ્વિટરને ભૌતિક રીતે પાછળની તરફ ખસેડ્યા વિના ભૌતિક સમય-સંરેખણ રજૂ કરવાની બીજી રીત એ છે કે સ્પીકરને ઉપરની તરફ નમાવવું (અથવા ઊભીને બદલે આગળની પેનલ ઢાળવાળી હોવી). આ પદ્ધતિ ભૌતિક ઓન-એક્સિસ પ્લેનને ઉપર તરફ નમાવવાનું કારણ બનશે-તેથી તે વર્ચ્યુઅલ રીતે ભૌતિક પ્લેનને જરૂરી ઓન-એક્સિસ પ્લેન સાથે સુસંગત બનાવે છે. જો કે, હવે સાંભળવાની સ્થિતિ તમામ આવર્તન પર ડ્રાઇવરની તુલનામાં બંધ-અક્ષ છે. આ તમામ પદ્ધતિઓમાં સૌથી સરળ છે (ખાસ કરીને સ્પીકરને ઉપર તરફ નમાવવું) જેમાં તે કોઈપણ સ્પીકર માટે કરી શકાય છે અને ટ્રાયલ-એન્ડ-એરર દ્વારા સ્પીકરને સેટ કરવા માટે પોતાને વધુ સરળતાથી ઉધાર આપે છે. એકોસ્ટિક લોબિંગ મિડવૂફર-ટ્વીટર-મિડવૂફર (ડ્રાઇવરોને સમય-સંરેખિત કર્યા વિના લોબ ઝુકાવના સુધારણા માટેની તકનીક) સંદર્ભો લાઉડસ્પીકર લાઉડસ્પીકર ટેકનોલોજી પણ જુઓ.