پری آمپلی فایر (1)
در این نقشه با کلیت طرح کاری هر کدام از زیر و بم و مید (فرکانس میانه) و الگوریتم کاری آنها آشنا می شوید. هرچقدر که با چرخاندن ولوم مید یا زیر یا بم، ورودی آی سی دوم را به خروجی آی سی اول نزدیک تر کنیم آن فرکانس قوی تر خواهد شد و هر چه ورودی آی سی دوم را به خروجی همان آی سی نزدیک تر کنیم، آن فرکانس ضعیف تر خواهد شد.
می دانید که:
1. خازنهای با حجم کمتر تنها فرکانسهای بالاتر را از خود عبور می دهند و خازنهای با حجم بیشتر فرکانسهای پایین تر را هم از خود عبود می دهند.
2. بنا بر این اگر خازنی به ورودی آی سی سری بشود، تنها فرکانسهای بالا تقویت خواهند شد و اگر خازن به خط منفی موازی شود، فرکانسهای بالا بر اثر اتّصال محو خواهند شد.
3. بازگشت صدا از خروجی آی سی به ورودی منفی (که نام آن را فیدبک منفی گویند) در حکم اتّصال صدا به خط منفی است و باعث پایین آمدن ضریب تقویت آن آی سی می شود (هرچه بازگشت بیشتر، ضریب تقویت کمتر). حال اگر این کار با یک خازن با ظرفیت پایین انجام شود، تنها ضریب تقویت در فرکانسهای بالا پایین می آید.
اکثر دستگاهها برای فیلتر صدا از همچنین الگوریتمی استفاده می کنند و تنها مقدایر مقاومتها و خازنهایشان متفاوت است.
البته دستگاه چنگ (برگرفته از مونتاربوهای قدیمی) بعد از الگوریتم زیر و بم یک مدار کوچک اضافه دارد که بعد از این مدار، صدای مید نزدیک به زیر را زیاد می کند.
دو الگوریتم برای بم طراحی کردیم که احتمالاً تفاوت آنها در دامنه صدای بم است. دستگاه چنگ از الگوریتم اول استفاده می کند و جاسکو از دومی. بر مبنای الگوریتم دوّم امپدانس (: مقاومت داخلی و حساسیتِ) ورودی آی سی دوم بالاتر است.
ناگفته نماند که بعضی دستگاه ها از الگوریتم های متفاوتی تبعیت می کنند و مثلاً به جای استفاده از فیدبک منفی برای کات، از خط صفر ولت استفاده می کند.
(این مربوط به پری های ساندکرافت که البته خاطره ی خوشی از این الگوریتم ندارم. انگار بعضی فرکانس ها را پوشش نمی دهد و صدا شکسته می شود)
ذکر این نکته ضروری است که در این نقشه ها به هیچ وجه صدا به صورت طبیعی از پری اول به پری دوم منتقل نمی شود، بلکه تنها از دریچه زیر و بم است که صدا منتقل می شود. یعنی فقط صدای زیر و صدای بم از این طرح خارج می شوند! بنا بر این پیشنهاد ما این است که بخش مید را حتماً در طرح خودتان بگنجانید (گرچه آن را به صورت پیش فرض در وسط قرار دهید)، و إلا صدای شما صدایی تو خالی و بدون مید خواهد بود.
*****
[مباحث آتی نیاز به بازنگری دارد و در حد یک ایده است]
تأثیر هر یک از ردیف ها بر دیگری:
اضافه کردن هر یک از ردیف های زیر و بم و مید، باعث می شود که امپدانس ورودی در یک بازه خاص از فرکانس کاهش یابد، و این در کارایی ردیف های دیگر تأثیر دارد. مهم ترین تأثیر آن هم در دامنه پاسخ فرکانسی آنهاست.
با یک مثال توضیح می دهیم: فرض کنید که مدار شما فقط بخش تنظیم زیر را داراست. در آن صورت صدای زیر در اوج صدا خواهد بود و البته دامنه آن تا صداهای میانه هم خواهد رسید و به یک معنی دیگر این ولوم، ولوم صدا خواهد بود نه ولوم زیر. این صدای زیر، آزار دهنده ترین نوع صدای زیر است، چون خیلی تیز است و به گوش می زند. علاوه بر این که به جهت ضریب تقویت بالا و امپدانس ورودی بالا، احتمال دیستور صدا زیاد است.
حال یک ردیف صدای بم به مدار اضافه می کنیم. این ردیف قابلیت ندارد که صدای بم تولید کند، بلکه تنها کارایی آن این است که (در محدوده ای از مجموع صدا) فرکانسهای زیر و مید را می خورد و با کم شدن دیگر فرکانسها فرکانس بم باقی می ماند. با این توضیح ردیف بم، اوّلاً ضریب تقویت صدا را کاهش می دهد و دوما امپدانس ورودی را کاهش می دهد. نتیجه اینکه با اضافه شدن ردیف بم، صدای زیر و مید تا حدودی کاهش می یابند (بسته به مقاومتهایی که در سه سر ولوم بم قرار دارند)، نیز به جهت امپدانس ورودی پایین دامنه فرکانسی صدای زیر و مید کاهش می یابد.
هرچه صدای بم بیشتر صدا را بخورد دامنه صدای بم و زیر کاهش می یابد و این خوب است، لکن تقویت صدای زیر کمتر می شود که برای این اشکال باید چاره ای اندیشید. در طرح جاسکو مقاومت دو سر ولوم بم 22 کیلو است و از این رو این دستگاه در ارائه صدای زیر با مشکل مواجه نیست، اما در برخی دستگاهها این مقاومت در حد 10 کیلو یا کمتر است که این دستگاهها برای تقویت صدای زیر چاره های دیگر اندیشیده اند.
اگر دو مقاومت قرمزی که در دو سر ولوم بم قرار دارد یکسره بشود، چه اتّفاقی می افتد؟ بله ردیف بم صدای مید و زیر را می خورد و دیگر صدای مید و زیر در نمی آید. مخصوصاً اگر ولوم بم بسته باشد. (البته مقاومت 10 کیلو که به پایه وسط آن وصل شده تأثیر این ردیف را بر ردیف زیر و بم تا حدودی کنترل می کند).
با توجّه به تأثیری که ردیف بم بر دو ردیف زیر و مید دارد، مقاومت دو سر آن را کمی بالا در نظر می گیرند. همین تأثیر را ردیف مید هم بر ردیف زیر دارد. به همین خاطر مقاومت دو سر ولوم مید را هم کمی بالا می گیرند. با وجود این دو مقاومت اگر ولوم مید را ببندید می بینید که صدای زیر شما هم تا حدودی کاهش می یابد. مقاومتهای دو سر ولوم زیر ار می توانید یکسره کنید! البته از این کارها هیچگاه نکنید...
تأثیر امپدانس ورودی و خروجی بر کارایی زیر و بم:
در مورد تأثیر امپدانس ورودی بر کارایی زیر و بم توضیح دادیم و گفتیم که با بالا رفتن امپدانس دامنه فرکانسی بالا می رود و با پایین آمدن آن پایین می آید. اما خوب است که بدانید امپدانس خروجی هم به شدّت در زیر و بم تأثیر گذار است و این نکته ای است که خیلی ها از آن غافل هستند! رنج فرکانسی هنگامی که خروجی یک پری بار بیشتری تحمل می کند متفاوت است با زمانی که بار کمتری تحمل می کند. هرچه امپدانس خروجی افزایش می یابد رنج فرکانسی زیر و بم بالاتر می رود و چه بسا دامنه آنها هم بیشتر می شود! ممکن است یک تنظیم زیر با امپدانس خروجی پایین فرکانس 8 کیلو را تقویت کند و با امپدانس خروجی بالاتر فرکانس 12 کیلو را تقویت کند.
بنا بر این به گزینه های زیر توجّه داشته باشید، زیرا این موارد در امپدانس خروجی تأثیر گذار هستند:
1. برای خروجی پری از ولوم چند کیلو استفاده کرده اید؟ (اگر اصلاً از ولوم استفاده نکرده اید برای شما متأسّفم)
2. در خروجی پری چه مقاومت ثابتی قرار داده اید؟
3. چند عدد پری را به هم میکس کرده اید؟
4. اکو و پری دوّمی که به پری اول وصل کرده اید امپدانس ورودی آن چقدر است؟
و یک گزینه مهم دیگر: مقاومت فیدبک آی سی اوّل (ورودی میکروفون از پایه 2 به 1) چقدر است؟ این مقاومت از جهات مختلف در کارایی پری مؤثر است (در کارایی زیر و بم، در گین و گیرایی، در پاسخ فرکانسی و در ضریب تقویت).
مقاومت ولومهای زیر و بم نیز بر رنج فرکانسی تأثیر گذار است. بله اگر شما ولوم بم را مثلاً 50 کیلو انتخاب بکنید، فرکانس آن بالا تر خواهد بود تا زمانی که این ولوم را 100 کیلو انتخاب نمایید. اگر صدای بم دستگاه شما همهمه دارد یا بوق است، این ولوم را افزایش دهید (یا خازنهای وصل به این ولوم را بالا ببرید).
تأثیر امپدانس ورودی و خروجی بر دیستور صدا:
پری ردیف اوّل و دوّم باید با هم مچ باشند. یعنی مقاوت ورودی و خروجی آنها با هم تناسب داشته باشد. در غیر این صورت صدا صاف و شفاف نخواهد بود بلکه صدایی گوش خراش با دیستور بالا به نتیجه خواهد رسید.
[در مجموع قاعده بر این است که با توجه به ضریب تقویت هر طبقه و امپدانس ورودی آن، صدا بیش از حد به آن طبقه وارد نشود وگرنه دچار دیستورت و اعوجاج می شود. ممکن است بعضی طبقات تقویت کننده روی ماکزیمم صدا کار کنند و بعضی طبقات در همان لحظه روی حداقل صدا کار کنند که این وضعیتی نامطلوب است.]
می دانید که هر ردیف از یک تقویت کننده op-amp قادر است ضریب تقویت صدا را به اندازه مورد نیاز شما بالا ببرد. اما با این حال در یک دستگاه آمپلی فایر مثل چنگ، صدا از 5 تقویت کننده (یا بیشتر) عبور می کند تا به پاور برسد! علّت آن تغییراتی است که لازم است در صدا رخ بدهد و بعد صداها با هم مخلوط بشوند و به خروجی فرستاده شوند.
می بینید که دستگاه چنگ پنج طبقه تقویت کننده را به هم سری می کند و با این حال صدایش اینقدر صاف است. اما شما اگر تنها دو تقویت کننده را به طور غیر استاندارد به هم وصل کنید صدای شما دیستور پیدا خواهد کرد و از ته چاه در خواهد آمد.
اگر به ورودی همان پری که نقشه آن را نشان دادیم یک طبقه تقویت ساده به شکل زیر وصل کنید (بدون ولوم) صدا به هم می ریزد و آزاد دهنده خواهد شد. در حالی که همین طرح را می توانید به خروجی وصل کنید و صدایی صاف داشته باشید.
بود و نبود این ولوم در خروجی مدار تأثیر زیادی در از بین رفتن دیستور صدا دارد. پس مواظب باشید که گول نخورید.
خوب است بدانید تمام دستگاهها و میکسرها از همین آی سی 4558 استفاده می کنند، پس فعلاً به دنبال آی سی دیگری نباشید.
گین و گیرایی:
در دستگاههای پیشرفته یک ولوم با نام (گین) برای گیرایی وجود دارد، با زیاد کردن این ولوم صدا زیاد می شود ولی میکروفون به صداهای بلند حساس می شود و اگر در میکروفون بلند صدا بزنید صدا دیستور پیدا می کند.
این مشخصات از ولوم گین با کارایی مقاومت فید بک جور در می آید (مقاومت 150 کیلو در طرح قبل و طرح اوّل).
اگر دستگاه شما به گونه ای است که با نزدیک شدن میکروفون به دهان، صدا دیستور پیدا می کند، لازم است این مقاومت را کم کنید (این مقاومت در اوّلین طبقه تقویت بیشترین تأثیر را دارد).
البته دیستور شدن صدا در هنگام داد زدن در میکروفونی که به دهان چسبیده، طبیعی است و از آن فرار نکنید.
(دقّت داشته باشید: قبلاً هم گفته ایم که دیستور در پری جدای از دیستور پاور است، دیستور در پری بر اثر تناسب نداشتن امپدانس ورودی و خروجی محقّق می شود).
اگر ضریب تقویت صدای شما کم است (و می خواهید بیشتر شود تا مجبور نشوید ولوم را تا آخر باز کنید)، این مقاومت فیدبک را بیشتر کنید. (البته اگر با زیاد کردن این مقاومت صدای شما دیستور پیدا می کند، لازم است به جای این کار یک طبقه به پری اضافه کنید).
دقّت کنید که زیاد کردن این مقاومت گرچه ضریب تقویت را زیاد می کند، لکن پاسخ فرکانسی را پایین تر می آورد و کمی صدا گرفته تر می شود (فرکانس زیر آن کمتر می شود).
توجّه: بسیاری از توضیحاتی که در مورد مقاومت فید بک دادیم، در مورد مقاومت ورودی میکروفون، به صورت عکس صادق است (مقاومت 2.7k در طرح اوّل) یعنی با زیاد شدن این مقاومت، اوّلاً صدا کم می شود، دیستور کم می شود و گیرایی بالا می رود، لکن این مقاومت تأثیر خاصی بر پاسخ فرکانسی ندارد. البته! البته پیشنهاد ما این است که این مقاومت را زیاد نکنید! گرچه در طرح پری مونتاربو این مقاومت 15 کیلو بود! امتحان کنید...
طبقه اوّل و دوم:
تا به اینجا اصول ساختن یک پری با زیر و بم را کاملاً توضیح دادیم. می توانید مدار اوّل را به یک پاور وصل کنید و صدا بگیرید. اما چند اشکال وجود دارد:
اوّلاً: گویا لازم است صدا را تا آخر زیاد کنید، یعنی هنوز ضریب تقویتی صدا کافی نیست.
دوّماً: ولوم زیر را نیز لازم است تا آخر زیاد کنید، این هم بد است.
سوّماً: شاید شما نیاز داشته باشید که یک اکو هم بعد از پری اوّل جاسازی کنید. اکو اوّلاً می طلبد که شما یک مقاومت بین پری و پاور اضافه بکنید (که این مقاومت ضریب تقویت را کمتر از قبل می کند) ثانیاً خروجی اکو برای وارد شدن به پاور کافی نیست، بلکه نیاز به تقویت دارد.
چهارماً: شاید بخواهید چند ردیف پری طبقه یک را به هم میکس کنید که میکس کردن اینها هم در افت سطح صدا تأثیر می گذارد.
بنا بر این چاره کار شما یک طبقه دوّم پری است که در دستگاهها به اسم main شناخته شده اند.
می توانید برای پری دوّم عین همان پری اوّل را با همان زیر و بم تکرار کنید (البته مقاومت ورودی را بالا انتخاب کنید تا دیستور پیدا نکند) می توانید برای پری دوّم طرحی ساده مثل طرح چند سطر قبل انتخاب کنید که این کار از جهاتی خوب است، اما جبران کم بودن صدای زیر را نمی کند. بنا بر این باید یک الگوریتم تقویت زیر یا کاهنده ی صدای بم در این پری جاسازی کنید.
