کاربرد دسیبل در فیزیک صوت

کاوه رهنما

اصطلاح دسیبل (Decibel) در بسیاری از مباحث فیزیکی موسیقی و نیز بهنگام استفاده از دستگاههای ضبط و اعمال افکت در استودیوهای موسیقی کاربرد دارد. با وجود اینکه بسیاری از دست اندرکاران موسیقی از این اصطلاح استفاده می کنند، دید صحیحی نسبت به این اصطلاح ندارند. در این نوشته سعی می کنیم مفهوم این اصطلاح را برای علاقمندان به موسیقی تشریح کنیم.

مقدمه
اصطلاح دسیبل برای مقایسه نسبت بین دو مقدار در علوم فیزیک ، الکترونیک و ... بخصوص رشته های مختلف مهندسی بکار برده می شود. در اغلب موارد مقادیری که با یکدیگر مقایسه می شوند از جنس توان ، فشار، ولتاژ و ... هستند. از مواردی که دسیبل در آن کاربرد بسیار دارد می توان به فیزیک صوت اشاره کرد.

در فیزیک صوت برای محاسبه میزان و سطح قدرت منابع صوتی از این معیار استفاده می شود. دسیبل که آنرا با علامت dB نشان می دهند، عبارت است از لگاریتم مبنای ده نسبت دو توانی که قرار است با یکدیگر مقایسه شوند.

چرا از لگاریتم استفاده می شود؟
از آنجایی که هر دو مقداری که قرار است مقایسه شوند دارای ابعاد فیزیکی (دیمانسیون یا dimention) یکسان هستند، خارج قسمت آنها عدد خالص بدون واحد است، لذا می توان از خارج قسمت آنها لگاریتم گرفت. علت اصلی گرفتن لگاریتم آن است که بتوان توسط آن بسادگی مقایسه ای برای مقادیر بسیار بزرگ و یا بسیار کوچک داشت، بدون اینکه نیاز به استفاده از اعداد بسیار بزرگ یا کوچک داشته باشیم.

برای ساده تر شدن موضوع به یک مثال توجه کنید. فرض کنید که دو منبع صوتی (ساز یا سیستم پخش صوت و ... ) داریم که اولی توان خروجی معادل P1 دارد و دومی توانی معادل P2. هر دو بصورت یکسان در حال اجرا یا پخش یک موسیقی هستند و تنها تفاوت آن است که یکی از آنها، مثلآ P2 با قدرت بیشتری موسیقی را پخش می کند. (فرض می کنیم که شکل موج هر دو منبع یکسان است.)

تحت این شرایط ، نسبت توان این دو منبع صوتی را بر حسب دسیبل می توان به اینصورت بیان کرد :

10 log₁₀ (P₂/P₁)

بنابراین مشاهده می کنید که اگر P₂=2P₁ باشد در آنصورت نسبت دو توان معادل ده برابر لگاریتم دو در مبنای ده یا همان عدد 3 خواهد بود. در اینحالت قدرت P2 معادل 3dBاز P1 بیشتر است.

و یا اگر P2 قدرتی معادل ده برابر P1 داشته باشد در مقام مقایسه قدرت آن 10dB از P1 بیشتر است. اگر P2 توانی معادل یک میلیون برابر P1 داشته باشد، می توان بسادگی گفت که توان P2 معادل 60dB از P1 بیشتر است.

مشاهده می کنید که چقدر بیان و استفاده از لگاریتم در مقایسه توان دو منبع صوتی می تواند ساده باشد. نکته دیگر اینکه چنانچه در مقایسه های بالا توان P2 کمتر از P1 باشد به همین سادگی محاسبات انجام شده و فقط نتیجه یک عدد منفی خواهد بود.

یک مثال کاربردی
فرض کنید که یک آمپلی فایر صوتی می خرید که ادعا می کند توان خروجی آن 3dB از نسخه قبلی که به بازار آمده است بیشتر است، در اینصورت بسادگی مشخص است که توان خروجی این دستگاه دو برابر توان نمونه قبلی است، چرا که لگاریتم 2 در مبنای 10 معادل عدد 0.3 است. بنابراین 3dB بالا یا پایین کردن توان معادل دو برابر کردن یا نصف کردن توان محسوب می شود.

سطح فشار صوت یا Sound Pressure Level
در مواردی که هدف ارائه ایده از قدرت یک منبع صوتی برای تاثیر گذاری بر روی گوش انسان است، داشتن احساس از میزان توان آن دستگاه عملآ کاربردی ندارد. لذا از معیار دیگری بنام SPL یا سطح فشار صوتی استفاده می شود. این شاخص نیز کماکان با همان مبانی که برای دسیبل در توان توضیح دادیم، همخوانی دارد. در این حالت از فرمول زیر استفاده می کنیم :

20 log₁₀ (P/P₀)

(علت استفاده از ضریب 20 بجای ضریب 10 آن است که در واقع اگر از همان فرمول قبل بخواهیم استفاده کنیم، قدرت rms یک منبع صوتی متناسب است با نسبت P²/P₀² ، که می توان توان دو را به پشت لگاریتم برد و به ضریب تبدیل کرد.)

در هر صورت هنگامی که می خواهیم از سطح یا حجم تنها یک منبع صوتی صحبت کنیم و بحثی از مقایسه وجود ندارد، نیاز به یک منبع مبنا داریم که شدت صوتی منبع مورد نظر خود را نسبت به آن بسنجیم.

                         
                جدول مقایسه توان بر حسب دسیبل SPL برای چند نمونه منبع صوتی

در اینگونه از موارد، سطح مقایسه (در واقع مخرج کسر لگاریتم)، فشاری انتخاب می شود که توسط آن گوش تحریک شده و در آستانه شنیدن قرار می گیرد، به این فشار Absolute Threshold of Hearing با ATH گفته می شود که معادل فشاری است برابر با 20 میکرو پاسکال است که در فرمول بالا با P₀ نمایش داده شده است. (هر پاسکال معادل فشاری است که با نیروی یک نیوتنی بر سطح یک مترمربع وارد می شود.)

طبیعی است که پاسخ فرکانسی گوش انسان در فرکانسهای مختلف یکسان نیست بنابراین لازم است تا این آستانه در فرکانس خاصی حساب شود، برای این منظور در مباحث عمومی فرکانس یک کیلوهرتز بعنوان مبنا بکار برده می شود.

واحدی که برای اینگونه از مقادیر بکار برده می شود با dB SPL نمایش داده می شود تا مشخص شود که مقدار مقایسه نسبت به رفرنس آستانه شنوایی انجام گرفته شده است. جدول بالا نمونه ای از قدرت صوتی منابع مختلف را نشان می دهد.

لازم به ذکر است که آستانه شدت صوتی که می تواند برای گوش خطرناک باشد حدود 80-90 دسیبل SPL است.

ملوترون

 

کاوه رهنما

Sampler دستگاهی است الکترونیکی که می تواند صداهای مختلف را ضبط کرده، ذخیره کند و سپس با توجه به نیاز آهنگساز آنها را در رنجهای مختلف فرکانسی پخش نماید. ملوترون سازی بود که در اوایل دهه 60 ساخته شد و پایه گذار دستگاههای دیجیتال پیشرفته امروزی است که ما آنها را بنام Sampler می شناسیم.

Mellotron
اولین گونه این دستگاه که در جهان ساخته شد درواقع دستگاهی شبیه به ارگ های بزرگ امروزی بود که ملوترون (Mellotron) نام داشت. ملوترون از معدود دستگاه های الکترونیکی بسیار مفیدی و تاثیر گذار در صنعت موسیقی الکترونیک بود که ساخته شد و در دهه های 60 و 70 گروههایی بسیاری مانند Genesis، Yes، Moody Blues، King Crimson و ... از آن بیشترین بهره را بردند.

روش کار این دستگاه بر پایه وجود تعداد زیادی نوار ضبط مغناطیسی (برای هر کلید کیبرد) که هر یک توانایی ضبط حدود 8 ثانیه اطلاعات صوتی را داشتند، بود. با فشار دادن کلاویه کیبرد، امکان پخش حلقه وار محتویات هر نوار مغناطیسی مهیا می گشت. مدل های مختلف ملوترون توانایی اجرای صداهایی مانند سازهای زهی، فلوت و باس را در آن واحد داشتند.

گراهام باند (Graham Bond) خوانند و نوازنده کیبرد سبک راک انگلیسی، اولین کسی بود که از این دستگاه در کارهای خود استفاده کرد.

اولین ملوترون
اواخر دهه 50 بود و بیل فرنسن (Bill Fransen) ساکن کالیفرنیا، کاری نداشت جز پاک کردن پنجره منازل مردم. روزی هنگامی که در حال پاک کردن پنجره منزل یکی از مشتری های خود بود متوجه صداهای عجیب و غریبی شد که از گاراژ منزل بیرون می آمد.

آنجا منزل هری چمبرلین (Harry Chamberlin) مخترع سازی بود که برای هر کلید آن یک حلقه باز از نوار های مغناطیسی وجود داشت که با هر بار زدن کلید و رها کردن کلید، نوار به ابتدا باز می گشت. او این اختراع خود را در سال 1949 به ثبت رسانده بود. هر چند کار او در نوع خود بی نظیر بود اما موسیقیدانان نمی توانستند از آن استفاده کنند چرا که برای اجرای نت های بلند، با آن مشکل داشتند. وی نام Chamberlin را برای این ساز انتخاب کرده بود.

مشکل مطرح شده و کیفیت بد صدای خروجی که غالبآ توام با نویز و هوم زیاد بود از یک طرف و ناتوانی فروشنده ای که چمبرلین برای محصول خود انتخاب کرده بود از طرف دیگر باعث شده بود تا این اختراع نتواند آنگونه که باید جایی در بازار برای خود پیدا کند.

بیل فرنسن که شیفته این ساز شده بود و توانایی های بسیاری در آن یافته بود، به انگلستان رفت و اقدام به همکاری با کارخانه ای در بیرمنگام برای تغییر طرح این ساز نمود.

کارخانه متعلق به برادران بردلی (Bradley) بود و Streetly Electronics نام داشت، در این کارخانه بود که طراحی های آنها Mellotron را بوجود آورد. اولین نوع ملوترون دارای دو کیبرد مجزا بود که از نوارهای از پیش ضبط شده برای پخش استفاده می کرد.

مشخصات اولین ملوترون
- در سال 1963 تهیه شد.
- نام مدل آن MARK I بود.
- دارای دو کیبرد بود که هریک سی و پنج کلاویه داشتند.
- قیمت آن در همان زمان بین 2000 تا 4000 پوند بود.
- بسیار سنگین وزن بود، چیزی حدود 140 کیلوگرم.
- حدود 55 عدد از این مدل بیشتر ساخته نشد.

لازم به ذکر است که پس از آن مدلهای MARK II، FX Console، مدل 300 و 400/400SM ، 400 FX و ... نیز به بازار آمد، تا اینکه در سال 1976 اولین نمونه از دستگاه های Sampler دیجیتال توسط شرکت Computer Music Melodian ساخته شد.

hollowsun.com , soundonsound.com , brumbeat.net

 

آکوستیک اتاق - ۵

کاوه رهنما

در ادامه مباحث مربوط به آکوستیک اتاق در این نوشته به مقدمه ای بر بررسی موضوع ضد صدا کردن یک اتاق و یا همان مقوله Soundproffing / Acoustic Isolation می پردازیم؛ شرایطی که در نظر گرفتن آنها می تواند مانع از ورود نویز و صداهای ناخواسته به اتاق و طبیعتآ مانع از خروج صدا به بیرون از اتاق شوند.

مقدمه
اگر به موسیقی علاقه داشته باشید و یا با سازی مانند پیانو کار کنید، احتمالآ لحظاتی برای شما بخصوص هنگام غروب و شب بوده است که در حال گوش دادن به موسیقی با صدای بلند یا تمرین پیانو بوده اید که ناگهان با برخورد احتمالآ خشن اطرافیان - حتی همسایگان - برای پایین تر آوردن صدا روبروه شده اید.

بدیهی است برای یک علاقمند به موسیقی هیچ چیز به این اندازه نمی تواند در آن لحظه که با اشتیاق به موسیقی گوش می دهد یا ساز تمرین می کند، دردناک باشد. بخصوص اگر هزینه زیادی برای تهیه یک سیستم صوتی خوب یا یک ساز با حجم صوتی بالا کرده باشد.

واقعیت آن است که هنگامی که هریک از ما هزینه زیادی برای تهیه یک سیستم صوتی خوب یا سازی مانند پیانو می کنیم، اگر هدف اصلی استفاده و لذت بردن از تمام امکانات آن باشد باید کمی هم برای شرایط استفاده از آنها هزینه کنیم، در غیر اینصورت نخواهیم توانست حتی در صورت مخالف نبودن اطرافیان از حداکثر مزایای سیستم صوتی یا پیانوی خود بهره ببریم.

زمان برای همگان طلا است، اما برای یک علاقمند به موسیقی - یا دست اندرکاران صدابردای و یا صاحبان سالن های کنسرت و ... - علاوه بر آن سکوت هم نقش طلا را بازی می کند و برای رسیدن به آن باید هزینه کرد.

چگونه به هدف خود نزدیک تر شویم؟
برای آنکه شدت صدای تولید شده به سمت شنوندگان نا خواسته کاسته شود روشهای ساده، مشخص، اما نه لزومآ قابل دسترس با هزینه کم وجود دارد که مهمترین آنها عبارتند از :

- استفاده از تمهیداتی برای از بین بردن انرژی صوتی که به سمت اطاق مورد نظر می آید و یا برعکس کاهش انرژی صوتی که در اتاق تولید شده و طبیعتآ تمایل دارد در تمام جهت ها از دیوارها عبور کند. در این روشها با استفاده از تجهیزات خاصی معمولآ انرژی صوتی را به انرژی حرکتی بدون صدا (احیانآ کم صدا) و یا انرژی حرارتی تبدیل می کنند.

- دور کردن منبع تولید صدا (سیستم صوتی یا ساز) از شنوندگان ناخواسته. طبیعی است در حین طی شدن فاصله، در اثر برخورد صوت با مولکولهای هوا، صوت بتدریج انرژی خود را از دست می دهد و ضعیف تر می شود.

همانطور که مشاهده می کنید دو روشی که بیان شد بسیار بدیهی و ساده هستند اما استفاده و لحاظ کردن هر یک از آنها می تواند مشکلات خاص خود را به همراه داشته باشد. به عنوان مثال برای کاهش انرژی صوتی به هنگام عبور از مرزهای اتاق - از هر طرف - نیاز به استفاده از تجهیزات damping یا وسایلی هستیم که جلوی هرگونه ارتعاش و انتقال انرژی را بگیرد.

و یا در ارتباط با دور کردن منبع تولید صدا با توجه به امکانات منزل خود مثلآ ناگزیر هستیم ساز یا سیستم صوتی گرانبهای خود را به داخل انباری یا اتاقی در آنطرف محوطه عادی منزل ببریم که عملآ می تواند برای خود دردسرها و نقطه ضعف های کاربردی داشته باشد. (هرچند اگر یک علاقمند جدی باشید به ناچار مجبور به انجام چنین کاری هم خواهید بود.)

البته روشهای فنی و تکنولوژیک دیگری هم برای حذف صداهای ناخواسته وجود دارد که در آن توسط میکروفن های مختلف، اصواتی که از اطراف منتشر می شود نمونه برداری شده پس از پردازش توسط کامپیوتر یا دستگاههای مخصوص اصوات مشابه اما معکوس آنها برای انتشار در جهت مخالف و حذف در محیط پخش می شود که طبیعی است دسترسی به این روش برای همگان امکان پذیر نخواهد بود.

Damping یا خفه کردن صدا
کاربردی ترین روش برای جلوگیر از نفوذ صدا از بیرون به داخل و یا برعکس Damping است. در این روش با استفاده از تجهیزات و روشهای مختلف محیط مورد نظر را از لحاظ آکوستیکی نسبت به اطراف ایزوله می کنند.

انواع صداهای ناخواسته که می تواند در اتاق تولید و یا به آن نفوذ کرده مانع از لذت بردن شما از موسیقی شوند را می توان به دو دسته تقسیم کرد. دسته اول صداهای عادی مانند صدای اتومبیل یا صحبت عابرین پیاده در خیابان، صدای جوی آب و ... دسته دوم صداهای نا خواسته ای هستند که در داخل اتاق مورد نظر شما بوجود می آیند، که اغلب آنها ناشی از ارتعاش اجسام (پنجره، لوستر، لوازم منزل و ... ) بر اثر برخورد صوت پر انرژی با آنها است.

طبیعی است که برای هریک از این موارد باید تمهیدات خاصی اندیشید و نیز برای جلوگیری از خروج صدا از داخل اتاق به خارج نیز تمهیدات مخصوص به خود را در نظر گرفت که در نوشته بعد به آن خواهیم پرداخت.

آکوستیک اتاق - ۴

، کاوه رهنما

کنترل میزان انعکاس صدا و مقدار خروج صدا در یک اتاق از اولین و مهمترین اهدافی است که یک مهندس صدا (Sound Engineer) باید به آن دست پیدا کند. با وجود آنکه انعکاس صدا در بسیاری موارد باعث زیبایی صوت می شود ، در عین حال می تواند از کیفیت صدا بکاهد بنابراین معمول بر این است که به هنگام ضبط صدا آنرا بطور خالص و بدون هیچ افکتی ضبط می کنند و پس از آن افکت های لازم را به هر میزان که بخواهند اضافه می کنند.

این نیاز بحثی بنام ایزوله کردن یا Isolation را به میان می آورد که در آن باید از مجموعه مواد و تکنولوژیهایی در ساخت دیوارها، سقف و کف سالن استفاده کرد تا بتوان میزان انعکاس صدا را به میزان دلخواه تنظیم نمود و مانع از خروج صدا به بیرون از اتاق شد.

برای جلوگیری از خروج صدا از یک اطاق است نه تنها باید مواردی که برای کنترل انعکاس مد نظر قرار دارد را رعایت کرد، بلکه باید دیوارها، درها، کف و سقف و ... را ایزوله کرده و در مواردی که ممکن است آنها را دو جداره ساخت.

مهندس صدا باید دقت کند که نباید هیچ منفذی برای خروج صدا از اتاق وجود داشته باشد، توجه به برخی نکات هنگام ساخت اتاق می تواند به ایزوله کردن بهتر آن کمک کند، بعنوان مثال از مهمترین نکاتی که باعث خروج صدا از یک اطاق می شود کانالهای تهویه هوا، کولر، حتی ترانکهای سیم های برق و تلفن و ... است.

پس از آنکه شما مطمئن شدید از اتاق شما یا سالن مورد نظر صدایی بیرون نمی رود، برای استفاده بهتر از موسیقی باید منابعی که بالقوه می توانند تولید سر و صدای ناخواسته یا نویز کنند را از کار بیندازید.

اگر واقعآ می خواهید از شنیدن موسیقی یا ساز زدن در اتاق لذت ببرید و یا قصد ضبط با کیفیت قطعات موسیقی را دارید، باید هرگونه لوازم اضافی را از آنجا بیرون ببرید.

پس از اینکار باید به اقلامی مانند دستگیره های درب و پنجره، چراغ ها، شیشه های در و پنجره، بخاری، چوب پرده و ... خلاصه هر آنچه که می تواند با انتشار صوت به لرزه در آید، توجه کنید. موارد زیادی مشاهده شده است که حتی در بهترین استودیوها با وجود بهترین عایق بندی دیوارها و کمترین میزان انعکاس داخلی، به هنگام اجرای موسیقی با صدای بلند قطعاتی به لرزه در می آیند.

چند راهنمایی
در هرصورت نباید فراموش کنید که هرچقدر هم که خرج کنید، نمی توانید به یک ایزولاسیون (Isolation) صد در صد دست پیدا کنید، بخصوص اگر اتاق مورد نظر شما از قبل برای اینکار تهیه نشده باشد. نکات زیر می تواند شما را برای رسیدن به یک ایزولاسیون خوب راهنمایی کند :

- قبل از هر چیز منافذی را که ممکن است از آن صدا خارج یا وارد شود را پیدا کنید. محل هایی مانند فاصله بین قسمت پایین درب ها و کف زمین، کانالهای تهویه و ... از این جمله هستند.

- برای کاهش میزان انعکاس، سعی کنید کف اطاق از فرش، موکت یا هر نوع پوششی که پرز داشته باشد تهیه شود. اینکار نه تنها باعث کم شدن انعکاس می شود بلکه پرزها انرژی صوت را گرفته مانع از انتقال آن به طبقات پایین تر نیز می شوند.

- اگر امکان باشد برای دیوارها (حتی سقف و کف) از عایق های صوتی یا در صورت نبود عایق های حرارتی پشم شیشه استفاده کنید. انجام اینکار حداقل برای دیوار و سقف بسادگی توسط خود شما امکان پذیر است.

- اتصال مستقیم مولد های صوتی، مانند بلندگو به دیوار، سقف یا زمین از جمله بزرگترین اشتباهاتی است که ممکن است یک طراح آکوستیک اتاق انجام دهد، بنابراین برای استفاده از آنها همواره از پایه استفاده کنید و یا با طنابهایی آنها را به سقف متصل کنید. اگر به هر دلیلی مجبور هست که آنها را در کف قراردهید، از سه چهار لایه پارچه کلفت و پرز دار زیر آنها استفاده کنید.

- صدای طبیعی هنگامی بوجود می آید که هیچ انعکاسی نباشد، بنابراین تا می توانید دیوارها، سقف و کف را با موادی که جاذب صوت هستند بپوشانید. اینکار بخصوص برای پنجره ها که امکان عایق بندی خوبی ندارند می تواند مفید باشد چرا که مانع از خروج صدا از طریق آنها می شود. پرده های کلفت، پرز دار و سنگین به راحتی علاوه بر اینکه تا حد زیادی مانع انعکاس صدا می شوند، انرژی صوت را نیز در خود جذب می کنند.

- رسم بر این است که برای رسیدن به شرایط انعکاس نزدیک به صفر دیوارها را از بلوکهای مخصوص آکوستیک می پوشانند، خاصیت مهم این پوشش ها آن است که چنانچه اتاقی بوسیله آن پوشیده شده باشد، کیفیت صدا در تمام نقاط آن تقریبآ یکسان و نزدیک به صدای خالص است. اگر چنین طرحی را برای اتاق خود می خواهید و تمایل به انجام هزینه زیاد ندارید، می توانید از کارتن های تخم مرغ استفاده کنید، پاسخ فرکانسی و رفتار آنها تقریبآ شبیه به این بلوکهای آکوستیک هستند.

نکته مهم در این باره آن است که این پوششها بیشتر برای متعادل کردن انعکاس و میزان تضعیف صداهای ریز و بم بکار برده می شوند و خاصیت مهمی که دارند این است که در نهایت کیفیت صدای سالن به درجه مطلوبی می رسانند.

آکوستیک اتاق - ۳

کاوه رهنما

میزان انعکاس صوت در یک اتاق یا سالن به موسیقی یا هر صدای دیگری، عمق و فضا می دهد. هر چند این شاخص یکی از اولین نیازهای هر علاقمند به موسیقی یا مهندس صوت است اما شاید نتوان از آن بعنوان مهمترین خصیصه برای یک انعکاس خوب یاد کرد.

بیایید موضوع را از زاویه دیگری بررسی کنیم؛ پاسخ فرکانسی یک Reverb خوب باید حالت مسطح (Flat) داشته باشد و یا اگر بخواهیم کمی زیبا تر و به گوش خوش آهنگ تر باشد باید علاوه بر Flat بودن، بصورت یک فیلتر پایین گذر عمل کند. این چیزی است که برخی از دست اندر کاران مهندسی صدا از آن به عنوان انعکاس گرم یا Warm Reverb یاد می کنند.

همانگونه می دانید و در شکل نیز مشاهده می کنید یک فیلتر پایین گذر - منظور شرایط آکوستیک یا یک فیلتر مصنوعی الکترونیکی با چنین پاسخ فرکانسی - تمایل بیشتری برای ماندگاری صداهای فرکانس پایین دارد تا فرکانس بالا که این موضوع کاملآ با آکوستیک سازهای معمولی تطابق دارد؛ یعنی نت های بم دیرتر مستهلک می شوند.

ویژگیهای فنی در ساخت سازها باعث می شود تا خصیصه استهلاک صدا (Decay) برای نتهای زیر سریعتر صورت بگیرد چه در این صورت موسیقی تولید شده به هیچ وجه برای گوش خوش آیند نخواهد بود و حتی باعث آزار و اذیت می شود.

برای بدست آوردن ایده واقعی اگر به استخرهای سرپوشیده رفته باشید حتمآ متوجه شدید که سر و صدای مردم - بخصوص کودکان - در این مکان چقدر گوش خراش است. علت این موضوع آن است که آکوستیک انعکاس در چنین محیطی بیشتر حالت بالاگذر دارد.

یکی دیگر از مشخصه های مهم یک انعکاس پوش یا همان Envelope صوت منعکس شده است. منحنی پوش انعکاس، باید پیوسته و بدون برآمدگی یا فرو رفتگی مستهلک شود، تقریبآ همانند آنچه در شکل دوم مشاهده می کنید.

دقت کنید که یک اتاق خالی با دیوارهای صاف هرگز چنین پوشی را تولید نمی کنند و انعکاس حاصله در این اتاق ها، نوع خاصی است که به آن Slap Back گفته می شود، چرا که انعکاس بطور متوالی با فاصله های زمانی قابل تشخیص تکرار می شود. (اگر آنرا تا کنون امتحان نکردید حتمآ یکبار در یکی از اتاقهای یک ساختمان نو که هنوز کسی در آن زندگی نمی کند، آزمایش کنید.)

بنابراین مشاهده می کنید که برای رسیدن به یک انعکاس ساده اما مشخص، باید تمهیدات بسیاری از جنس پوشش دیوار، کف و سقف گرفته تا چیدمان وسایل مد نظر باشد. جالب اینجاست که بدانید برخی از سازه های موجود در منازل تاثیر خاصی در ویژگی انعکاس صدا در منزل دارند، که یکی از متداول ترین آنها راه پله ها هستند که پوش منحنی انعکاس خاصی تولید می کنند که به انعکاس لرزان یا Flutter مشهور است.

به نمونه هایی از Reverb های متفاوت گوش کنید :

یک Riff گیتار بدون هیچ انعکاسی

همان Riff در یک سالن کنسرت متوسط

همان Riff در سالن یک کلیسای متوسط

همان Riff در یک اتاق بزرگ (کف فرش شده بدون لوازم)

همان Riff در فضایی که Slap Back ایجاد می کند (اتاق متوسط کاملآ خالی با کف موزایک)

                            
               پارامترهای مهم یک Reverb معمولی با پوش پیوسته

پارامترهای مهم یک Reverb عادی
منظور از Reverb عادی آن است که پوش آن پیوسته باشد و در منحنی آن انفصال، برآمدگی یا فرورفتگی وجود نداشته باشد، در اینصورت سه پارامتر اصلی وجود خواهد داشت که عبارتند از :

Predelay : زمانی است که طول می کشد تا اولین انعکاس از صدای اصلی شنیده شود. گاهی این زمان به اولین انعکاس که مربوطه به Reverb نیست و به آن انعکاسهای اولیه یا Early Reverb گفته می شود، اطلاق می گردد، اما در اینجا منظور اولین زمانی است که شما Reverb یا همان انعکاسهای متوالی را می شنوید. (به نوشته های قبل مراجعه کنید.)

Decay : مشخص کننده مدت زمانی است که Reverb پس از شروع، مستهلک شده دیگر قابل شنیدن نخواهد بود. گاهی به این زمان Reverb Time هم گفته می شود.

Reverb Damping : نحوه عملکرد فیلتر پایین گذر را نشان می دهد که از چه فرکانسی به بعد Damping یا همان تضعیف آغاز می شود.

یادآوری : نکته ای که بسیاری در آن ابهام دارند تفاوت میان اکو (Echo) و Reverb است که در اینجا اشاره ای به آن می کنیم. اکو مربوط می شود به اولین انعکاسهای صدا - یا همان Early Reverb - که در نوشته اول به آن اشاره کردیم و در شکل دوم می توانید آنها را مشاهده کنید. از آنجایی که این انعکاسها مسافت کمی را طی می کنند تا از منبع به گوش شنونده برسند فاصله زمانی کمی با اصل صدا دارند لذا معمولآ تاثیر ناچیزی بر کیفیت صدا می گذارند، هرچند نبود اکو در یک صدای خام کاملآ قابل احساس است.

در نوشته های بعد راجع به ضریب انعکاس، نحوه ایزوله کردن اتاق و ... صحبت خواهیم کرد.

 

آکوستیک اتاق - ۲

کاوه رهنما

در نوشته قبل ملاحظه کردیم که امواج صوتی منتشر شده از یک منبع صوتی در یک اتاق علاوه بر آنکه بصورت مستقیم به گوش ما می رسند، بصورت غیر مستقیم و از طریق دیواره ها نیز می توانند انعکاسهایی داشته باشند که مستقیمآ به همان محلی که ما ایستاده ایم هدایت شوند.

نکته قابل توجه آنکه با وجود اسباب و اثاثیه، پوشش های دیوار، پنجره، سقف و کف اتاق، در یک اتاق معمولی منزل (مثلآ 12 متر مربع) اولآ انرژی صوت با عبور و انعکاس در محیط بسیار کم خواهد شد و ثانیآ اختلاف زمانی رسیدن صوت مستقیم با انعکاسهای اول که قوی تر هستند (به نوشته قبل مراجعه کنید) بقدری ناچیز است (کمتر از ده - بیست میلی ثانیه) که شنونده تقریبآ هیچ احساس مشخصی از وجود انعکاس صدا نخواهد داشت.

اما در اصل اینگونه هم نیست! در واقع صدایی که در یک اتاق معمولی شما می شنوید آن چیزی نیست که بصورت خالص از دستگاه صوتی یا سازی که می نوازید بیرون می آید. با وجود آنکه انرژی صوت در اثر انعکاسهای متوالی از بین می رود ترکیب صداهای گذشته با آنچه شما مستقیمآ می شنوید بشدت صدای اصلی را تحت تاثیر قرار می دهد.

بیایید قبل از ادامه این بحث نگاهی به انعکاسهای متوالی صوت در اتاق داشته باشیم، فراموش نکنید که در نوشته قبل به موضوع تنها به انعکاس اول صوت پرداختیم.

انعکاسهای متوالی
در یک اتاق معمولی انعکاسهای مستقیم اول مسافتی حدود 4-3 متر را باید طی کنند تا به گوش مخاطب برسند و به همین دلیل با توجه به سرعت نسبتآ بالای صوت اختلاف زمانی محسوسی با صوتی که بصورت مستقیم به گوش ما می رسد نخواهند داشت.

اما اگر به شکل اول نگاه کنید، متوجه می شوید که ممکن است امواج صوتی در برخی از جهت ها آنقدر در دیوارها منعکس شوند تا در نهایت پس از طی این مسافت طولانی به گوش شما برسند. بدیهی است این دسته از امواج در مسافت زیادی را طی کرده و به همین دلیل با تاخیر زمانی بسیار به گوش می رسند؛ هرچند با توجه به شرایط اتاق ممکن است ضعیف شده باشند اما در صورت داشتن انرژی کافی، بوضوح قابل تشخیص از صدایی که در حال حاضر بصورت مستقیم می شنویم خواهند بود. به بیان دیگر تاثیر قابل توجهی به آنچه هم اکنون از منبع صوتی بیرون می آید می گذارند.
            

                   نمودار انرژی و زمان Reverb ناشی از انعکاسهای متوالی صوت

بنابراین می توان نتیجه گرفت که با توجه به میزان کاهش انرژی صوتی پس از عبور و انعکاس در محیط یا بهتر بگویم با توجه به مقدار ضریب جذب صوت در دیوارها و محیط ، صوت از لحظه تولید می تواند تا مدتها وجود داشته باشد و به گوش برسد، هرچند به تدریج میرا شده و انرژی آن برای به حرکت درآوردن پرده گوش ما کاهش پیدا می کند.

Reverb
مجموعه انعکاسهایی از صوت که ناشی از بیش از یک انعکاس باشند، با اختلاف قابل ملاحظه ای به گوش می رسند که به آن Reverb گفته می شود. مشخصه اصلی Reverb بیشتر از آنکه دامنه - یا انرژی - موج باشد، میزان تاخیری است که طی آن به گوش می رسد.

برخلاف انعکاسهای اول که از یکدیگر فاصله دارند، از آنجایی که Reverb ممکن است پس از انعکاسهای متوالی در بسیاری از جهت ها به گوش شنونده برسد، معمولآ پوشی پیوسته دارد که در شکل بوضوح نشان داده شده است.

تجربه نشان می دهد که مقادیر کم Reverb بین 0.5 تا یک ثانیه برای گفتار می تواند بسیار دلنشین باشد و مقادیر بین 1 تا 3 ثانیه برای انواع سبکهای موسیقی. همچنین نباید فراموش کرد که استفاده از Reverb از سالهای اولیه پیدایش موسیقی نیز متداول بوده است. بعنوان مثال بسیاری از قطعات آوازی مخصوص فضا و آکوستیک کلیساها با میزان Reverb زیاد نوشته شده اند که اجرای آن در سالنهای معمولی جالب نخواهد بود.

 

آکوستیک اتاق - ۱

کاوه رهنما

بسیاری از مواقع موسیقی را در داخل اتاق یا سالن گوش می دهیم تا در محیط باز، بنابراین آشنایی با قوانین آکوستیک و نحوه انعکاس صوت در محیط بسته می تواند تاثیر بسیار زیادی در نحوه استفاده صحیح از امکانات اطاق یا سالن برای بدست آوردن بهترین کیفیت داشته باشد. در نظر داریم طی چند نوشته به موضوع آکوستیک اتاق بپردازیم، هر چند این مباحث ممکن است بیشتر جنبه فیزیکی داشته باشد اما یقینآ برای علاقمندان به موسیقی می تواند مفید باشد.

شاید فکر کنید برای اجرای موفق یک موسیقی تنها نیاز به سازهای خوب، نوازندگان ماهر و یک رهبر خوب است، اما متاسفانه این گونه نیست و این موضوعی نیست که دست اندرکاران موسیقی اخیرآ به آن رسیده باشند. در یک اجرای خوب موارد زیر باید رعایت شود :

- شنونده باید صدای تمامی سازها و احیانآ خوانندها را با یک بالانس متعادل بین آنها بشنود.
- هر یک از خواننده یا نوازنده ها باید بتوانند اجرای خود و دیگران را به وضوح بشنوند.
- میزان طنین یا انعکاس صدا در سالن باید بگونه ای باشد که نه تنها مزاحمتی برای موسیقی نداشته باشد، بلکه بر کیفیت اجرای موسیقی بیفزاید.
- صداهای اضافی از بیرون یا آنها که احیانآ توسط تماشاچیان و شنوندگان ایجاد می شود نباید تاثیری بر اجرای کلی داشته باشد.
- صدای سالن ، حتی المقدور نباید به بیرون از آن نفوذ کند.

موارد بالا کم و بیش می تواند برای هنگامی که در منزل به موسیقی گوش می دهیم نیز صادق باشد. برای رسیدن به چنین ایده آلی لازم است تا قبل از همه با قوانین و نحوه انعکاس صوت در یک فضای بسته کمی آشنا شویم.

انعکاس صوت در یک اتاق
به شکل اول نگاه کنید. فرض کنید که در نقطه قرمز رنگ یک منبع صوتی وجود دارد که می تواند بلندگوهای یک دستگاه پخش، نوازنده یک ساز، خواننده و یا یک ارکستر باشد. برای سادگی بررسی فرض می کنیم نسبت منبع صوتی به فضای اتاق آنقدر کم است که می توان آنرا یک منبع نقطه ای صوت در نظر گرفت.

شنونده در نقطه سبز رنگ قرار دارد. حال فرض کنید که در یک لحظه این منبع صوتی، صوتی را تولید کند، کوتاه ترین فاصله میان منبع صوتی و شنونده خط سبز رنگ است که با مسیر a نمایش داده شده است. بدیهی است شنونده ابتدا این صدا را خواهد شنید.

                  
            انرژی انعکاسهای صوت با توجه به مسیری که طی می کنند بتدریج کاسته می شود.

از فیزیک دبیرستان بخاطر داریم که امواج صوتی هنگام برخورد به موانع با زاویه تابش نسبت به خط مماس بر نقطه برخورد بازتابیده خواهند شد. بنابراین همانطور که در شکل مشاهده می کنید به دلیل اینکه این اتاق دارای چهار دیوار است، چهار باز تابش داریم که همان صوت تولید شده را پس از طی مسافت طولانی تری به گوش شنونده می رسانند. این انعکاسها با حروف b , c , d و e نمایش داده شده اند.

سرعت صوت در هوا از رابطه تقریبی زیر می توان محاسبه کرد :

C = (331.5 + 0.6 T) m/s

که در آن C سرعت صوت به متر بر ثانیه و T درجه حرارت محیط بر حسب درجه سانتیگراد است. بنابراین با فرض ثابت بودن دمای اطاق در تمام نقاط می توان سرعت بازتابش های مختلف صوت از منبع به سمت شنونده را یکسات فرض کرد.

همچنین می دانیم که انتشار صوت در محیط به دلیل وجود مقاومت هوا بتدریج باعث کمتر شدن انرژی آن می شود. به عبارت دیگر هرچه از منبع بیشتر دور شویم انرژی صوتی کمتر خواهد شد.

بنابراین مشخص است که بازتابشهایی از منبع اصلی صوت که مسافت بیشتری را برای رسیدن به گوش شنونده طی می کنند؛ اولآ دیرتر به گوش شنونده می رسند و ثانیآ حامل انرژی کمتری هستند.

برای مثال به شکل دوم نگاه کنید، منبع صوتی در لحظه صفر تولید صوت می کند، شنونده در لحظه Ta آنرا با بیشترین قدرت می شنوند و انعکاسهای بعدی را بتدریج ضعیفتر و دیرتر در دیگر لحظات خواهد شنید. در نوشته های آتی راجع به انعکاسهای متوالی، Reverb و دیگر خصوصیات آکوستیکی صحبت خواهیم کرد.

صداهای مشهور II - Star Wars

سحر شهاب

 شمشیرهای نوری - Lightsabers
صدای شمشیرهای نوری یکی از محبوبترین صداهای من است و در واقع این صدا، اولین صدایی بود که من برای تمام این سری ساختم. بعد از خواندن فیلمنامه و با وجود اینکه وظیفه من پیدا کردن صدایی مناسب برای چیوباکا (Chewbacca موجود گوریل نما) و سپس صدایی برای آرتو (Artoo روبوت کوچک و همه فن حریف) و بعد شاید صداهایی برای تفنگهای لیزری و چیزهای دیگر بود، من به دلایلی بیش از همه به شمشیرهای نوری علاقمند شدم.

آنها نقاشی هایی از رالف مک کواری (Ralph McQuarrie) را به من نشان دادند بنابراین ما تصوری از این ابزار به دست آوردیم و این تصاویر واقعا الهام بخش بودند زیرا الگوی کلی و ریخت و چیدمان فیلم را به خوبی مشخص میکردند و به من کمک کردند تا صدایی مناسب قیافه آنها تولید کنم.

با وجود اینکه تنها یک نقاشی از شمشیرهای نوری را دیده بودم، تقریبا میتوانستم صدای آنها را در ذهن خود بشنوم. من واقعا به نوعی این صدا را در ناخودآگاه ذهنم و جایی که احتمالا روزی یک شمشیر نوری را دیده بود، میشنیدم.

من در آن زمان تازه از دانشگاه USC فارغ التحصیل شده بودم و مسئول پخش فیلم با پروژکتور بودم. ما یک اتاق پخش با چند پروژکتور خیلی ساده و قدیمی داشتیم که موتور آنها هنگام اتصال به سیستم، صدای زمزمه فوق العاده ای تولید میکرد. این صدا به تدریج اوج میگرفت و با صدای موتور دیگر (آنجا دو موتور موجود بود) ترکیب و هماهنگ میشد.

این صدا برای شمشیرهای نوری، بسیار الهام بخش بود و من آنرا ضبط کردم، اما این کافی نبود. این صدا فقط مجموعه ای از اصوات زمزمه وار بود و آنچه کم داشت، نوعی صدای وزوز پر تلالو بود، این صدای جرقه آسا را، یک روز بر حسب اتفاق پیدا کردم.

من در حین ضبط یک صدا در یک سمت اتاق، میکروفن را با خودم به سمت دیگر اتاق بردم و در حالی که حرکت میکردم، میکروفن از کنار یک دستگاه تلویزیون روشن که روی زمین قرار داشت و صدای آن بسته بود، عبور کرد. میکروفن درست از پشت لامپ تصویر عبور کرد و در همین حال صدای خاص و غریبی را تولید کرد.

ادامه نوشته

صداهای مشهور I - Star Wars

 

سحر شهاب

 

بن بارت در مصاحبه با مجله Film Sound Today گفته است : در اولین مذاکره با جرج لوکاس، او اعتقاد داشت - ومن هم موافق بودم - که از صداهای ارگانیک (organic بنیانی، زنده) استفاده کنیم و او این لفظ را در برابر صداهای الکترونیک و مصنوعی به کار میبرد.

از آنجایی که ما قصد داشتیم دنیایی خلق کنیم که قابل دیدن، خاک آلوده شدن، ضربه دیدن و زنگ زدن باشد، به دنبال صدایی بودیم که جیرجیر کند و موتورهایی داشته باشیم که چندان نرم و بی صدا کار نکنند.

به این دلیل ما میخواستیم از مواد خام موجود در جهان واقعی استفاده کنیم، موتورهای واقعی، صدای جیر جیر درهای واقعی، حشرات واقعی و از این قبیل. اصل اولیه در تمام این فیلمها این است که چیزی را بسازیم که صدایش برای همه قابل باور باشد، زیرا با ابزارهایی ساخته شده که آشنا هستند اما در وهله اول تشخیص داده نمیشوند.

دارت ویدر - Darth Vader
تصور کلی از صدای دارت ویدر(شخصیت سیاه پوش فیلم) از همان فیلم اول شکل گرفت. در فیلمنامه عنوان شده بود که او موجودی غریب و تیره است و در نوعی سیستم مخصوص درمانی قرار دارد. او به طور نامتعارفی تنفس میکند و شاید صداهای موتور و ماشین آلات درون این پوشش درمانی / دفاعی را نیز میشنویم. او میتواند نیمه روبوت و نیمه انسان باشد، واقعا نمیدانیم.

به این ترتیب تصویر اولیه من از دارت ویدر، موجودی بود که سر و صدای زیادی تولید میکند. وقتی او وارد صحنه میشود مانند یک آسیاب بادی با حالت خس خس تنفس میکند، شما میتوانید صدای تپش قلبش را بشنوید، او سرش را حرکت میدهد و شما صدای چرخش موتورها را میشنوید.

او در بعضی موارد تقریبا مانند یک روبوت عمل میکرد و آنقدر سر و صدا داشت که مجبور شدیم برداشت اولیه خود را از دارت ویدر تعدیل کنیم. در تست اولیه صدا برای فیلم، دارت ویدر صدایی مانند یک اتاق جراحی داشت، میدانید، مانند یک اتاق اورژانس بیمارستان بود که این طرف و آنطرف برود.

ادامه نوشته

پای صحبت طراح صداهای Star Wars

بن بارت (Ben Burtt) طراح اصلی مجموعه صداهای فیلمهای Star Wars در باره کار خود می گوید :

در کار تهیه فیلم در واقع سه شغل مختلف دست اندر کار تولید مجموعه اصواتی هستند که شما در یک فیلم میشنوید. سه کار خلاقانه که در نهایت نوار صدای فیلم را تهیه میکنند، یکی از آنها صدابردار صحنه است.

کار این شخص ضبط صداهایی است که هنگام فیلمبرداری ایجاد میشوند و عمده ترین این اصوات، دیالوگها هستند. این اشخاص با یک میکروفن در صحنه حضور دارند و تمام گفتگوها و جلوه های صوتی (Sound Effect) ایجاد شده در صحنه را ضبط میکنند.

دومین نفر تدوینگر صدا است. این شخص کسی است که در استودیو کار میکند و مجموعه ای از انواع صداهای ممکن را در آرشیو خود دارد. او همچنین به یک دستگاه ضبط دستی قوی مجهز است که در صورت لزوم صداهایی را از محیط اطراف ضبط کند و سپس با در کنار هم قرار دادن آنها، کم و زیاد کردن درجه شدت هر صدا، کشش دادن، کوتاه کردن و خلاصه هر تغییری که ممکن است در ساختن صدای مورد نیاز لازم باشد، صدای تولید شده را به نوار صدای فیلم اضافه کند.

نفر سوم، ترکیب کننده صدا (Sound Mixer) است. این شخص تمام صداهای موجود در فیلم که شامل گفتگوها، موسیقی و جلوه های صوتی هستند را با یکدیگر ترکیب میکند و به یک نوار صدای واحد مبدل میکند. کار او بسیار دقیق و پیچیده است زیرا باید بلندی صداها را طوری کنترل کند که در هر صحنه بیننده آنچه را که مهمتر است بشنود و برای مثال، موسیقی موجب شنیده نشدن یک گفتگوی مهم نشود.

طراح صدا - Sound Designer
در دهه گذشته و در واقع پس از اینکه سری فیلمهای "جنگهای ستاره ای" علاقه تازه ای را در تولید خلاقانه اصوات در فیلم به وجود آورد و از آن زمان اصطلاح "طراح صدا" یا Sound Designer مورد استفاده قرار گرفت.

من (بن بارت) خود را یک طراح صدا میدانم زیرا در واقع من نه صدا بردارم، نه تدوینگر و نه ترکیب کننده صدا. من مقداری از وظایف هر کدام را انجام میدهم، اما من قادر هستم که کارم را از همان اولین قدمهای تولید فیلم آغاز کنم.

یعنی من میتوانم در مسیر تولید و با مطالعه فیلمنامه، جلو بروم و نظر خودم را در مورد چگونگی تولید یک صدا و یا اینکه چه صدایی برای هر صحنه لازم است، ابراز کنم و از قبل اعلام کنم که برای هر بخش از فیلم، به چه صداهایی احتیاج داریم.

ادامه نوشته

مشخصه های فنی بلندگو

تا قبل از سال 1970 راه مشخصی برای تشخیص خوب بودن یا مقایسه بلندگو ها وجود نداشت چرا که استانداردی در این زمینه تهیه نشده بود و سازندگان هریک استاندارد خود را رعایت می کردند. اما پس از آن بتدریج از طرف AES انجمن مهندسین صوتی (Audio Engineering Society) استانداردهایی در این زمینه تدوین شد که طی آن پارامترهایی برای ارزیابی بلندگوها در آن معرفی شده است. این پارامترها امروزه بنام Thiele-Small معروف است و توسط دو مهندس بنام های Thiele و Small تدوین شدند.

T.N. Thiele سر مهندس طراح یکی از شبکه های مخابراطی استرالیا بود که مسئولیت آزمایشگاه مهندسی فدرال را نیز بعهده داشت. وظیفه او اغلب تهیه و یا آزمایش قطعات و لوازم مورد نیاز برای امور مربوط به فعالیت های صوتی و تصویری شبکه های رادیو تلویزیون استرالیا بود. همچنین Richard H. Small هموطن او دانشجوی فارغ التحصیلی بود که در حال انجام تحقیقات مهندسی برق در دانشگاه سیدنی بود.

پارامترهایی که این دو در باره بلندگو تعریف کردند بیشتر پارامترهایی فیزیکی بود تا کیفی اما با کمی تجربه و مقایسه اعداد بسادگی می توان از روی این پارامترها به کیفیت نسبی بلندگو دست پیدا کرد.

Fs , Free air resonant frequensy
همانطور که از نام این مشخصه پیدا است، به فرکانس رزونانس بلندگو باز می گردد. هر جسمی قسمت هایی دارد که در حالت های خاص بر اثر برخورد با انرژی صوتی که فرکانس خاصی داشته باشد به ارتعاش در می آید. اگر در منزل با صدای بلند ساز بزنید یا به موسیقی گوش کنید حتمآ متوجه خواهید شد که صداهای بلند - و پر انرژی - ریز اشیای ریز را به حرکت در می آورند و صداهای بلند بم اشیای بزرگ را مرتعش می کنند.

هر بلند گو نیز برای خود دارای یک فرکانس تشدید یا ارتعاش آزاد است. بدیهی است هرچه این فرکانس بالاتر از انتظار پاسخ فرکانسی بلندگو باشد، بلندگو از کیفیت صدای خروجی بهتری برخوردار خواهد بود.

بدیهی است بلندگوهای ووفر (Woofer) دارای Fs پایینتری نسبت به بلندگوهای توئیتر (Tweeter) هستند. اما در میان دو بلندگویی که پاسخ فرکانسی یکسانی از آنها انتظار می رود طبیعی است که آنکه Fs بالاتری داشته باشد می تواند بیشتر مورد توجه قرار گیرد. در اینجا سعی می کنیم به مهمترین این پارامترها اشاره ای داشته باشیم.

Re , Resistance
این پارامتر مقاومت DC یک بلندگو را به اهم (Ohm) مشخص می کند که گاهی اوقات آنرا با DCR هم نمایش می دهند. مقاومت DC همانطور که می دانید از مقاومت نامی بلندگو به هنگام کار کمتر است، این موضوع نباید شما را دچار شک و تردید کند که آیا از این بلندگو استفاده بکنیم یا خیر. اغلب مردم با یک اهم متر مقاومت DC بلندگو را اندازه گیری می کنند و آنرا کمتر از آنچه که آمپلی فایر نیاز دارد می بینند و احتمال می دهند که آمپلی فایر آنها با اتصال این بلندگو دچار اشکال شود. اما اینگونه نیست چرا که بلندگو به هنگام کار از خود امپدانس واقعی را نشان خواهد داد.

این پارامتر تاثیر چندانی در خروجی صدا ندارد اما اگر اشتباه انتخاب شود می تواند روی آمپلی فایر اثر بگذارد و احیانآ آمپلی فایر در تقویت صدا وفاداری (Fidelity) لازم را از خود نشان ندهد. در مواردی که انتخاب مقاومت DC خیلی اشتباه انجام گیرد حتی ممکن است طبقه های تقویت آخر آمپلی فایر شما دچار اشکال شود.

ادامه نوشته

بلندگو ، عامل مهم کیفیت پخش موسیقی

در یک سیستم پخش صوتی جعبه بلندگوها¹ عامل تبدیل انرژی الکتریکی به صوتی هستند لذا بنظر می رسد انتخاب نا مناسب آنها با وجود کیفیت بالای دستگاه پخش و آمپلی فایر، می تواند بر نتیجه نهایی تاثیر نامطلوب بگذارد. بنابراین کاملآ ضروری است که هنگام خرید جعبه بلندگو در انتخاب آن دقت و وسواس کافی بخرج داده شود تا چیزی که دقیقآ نیازهای شما را برطرف می کند تهیه شود.

هرچند تکنولوژی ساخت بلندگوها بیش از 50 سال است که تغییر خاصی نکرده اما کیفیت مواد و مدارهایی که در باندهای (جعبه بلندگوهای) امروزی برای پردازش صدا در درون باند تعبیه شده است، عملآ تفاوتهای بسیاری را میان باندهای امروزی با مدلهای قدیمی بوجود می آورد.

ویژگی مهم این مدارها که در واقع فیلترهایی برای جدا کردن فرکانسهای مختلف صوتی هستند، آن است که با تفکیک فرکانس خروجی امکان ارسال هر بخش فرکانسی به یک بلندگوی خاص در باند را بوجود می آورند. به این ترتیب شما می توانید فرکانسهای بم را به یک بلندگو بزرگ و فرکانس های ریز را به یک بلندگوی کوچکتر تحویل دهید. به بیان دیگر با تفکیک فرکانس می توان هر بخش فرکانسی را به بلندگویی تحویل داد که پاسخ فرکانسی بهتری به آن طیف می دهد. به این فیلترها مدارهای Crossover هم گفته می شود.

اصطلاحی مانند 2 یا 3، Way بیانگر این موضوع است که فیلترهای درون باند توانایی تقسیم فرکانس خروجی را به چند دسته دارند. بنابراین جعبه بلندگویی که دو مسیرداشته باشد خروجی را به دو قسمت تقسیم می کند و معمولآ دارای یک بلندگوی توئیتر (Tweeter) و یک بلندگوی ووفر (Woofer) هست. توئیتر بلندگوی کوچکی است که فرکانسهای بالا را تحویل می گیرد و ووفر بلندگویی با دهانه بزگ است که فرکانسهای متوسط و کم را تحویل گرفته به صوت تبدیل می کند.

تفاوت دیگر باندهای امروزی با انواع قدیمی آن، پیشرفت آنها در طراحی آکوستیک جعبه است که در نهایت کمک بسیاری به کیفیت ارائه صوت کرده و راندمان باند را بالا می برند.

باندهای ایستاده
اگر مشکل جا ندارید و فضای کافی در اختیار دارید باندهای ایستاده (Floor Standing) که از قدیم وجود داشتند بهترین انتخاب برای دریافت بهترین صدای خروجی از یک سیستم صوتی هستند. آنها معمولآ روی زمین قرار گرفته و بزرگتر از سایر انواع باندها هستند و به همین دلیل پاسخ فرکانسی بهتری نسبت به بقیه دارند و می توانند نسبت به رنج وسیعی از فرکانسها - حتی باسهای بسیار بم - عکس العمل مناسب نشان دهند.

                                 
                                          نمونه باندهای ایستاده

این نوع از باندها معمولآ راندمان کاری بهتری نسبت به بقیه دارند و بیشترین توان خروجی آمپلی فایر را به صوت تبدیل می کنند (تلفات انرژی کمی دارند). قیمت متوسط این باندها از انواع دیگر باند گرانتر است. به دلیل پاسخ فرکانسی بسیار خوب این باندها لازم است تنها در صورتی که سیستم صوتی خیلی خوبی در دسترس دارید از این نوع باندها استفاده کنید چرا که اگر کیفیت خروجی آمپلی فایر یا سیستم پخش شما پایین باشد عملآ پول خود را دور ریخته اید.

باندهای قفسه ای
باندهای Bookshelf به آنهایی گفته می شود که شبیه به باندهای ایستاده هستند اما در ابعاد کوچکتر. این نوع از باندها جایگزین مناسبی برای باندهای ایستاده هستند و معمولآ بهره و کیفیت صوتی قابل قبولی نسبت به ابعاد و قیمت در مقایسه با باندهای ایستاده دارند. این نوع از باندها را هم در قفسه کتابخانه یا طاقچه قرار می دهند و هم بر روی زمین، اما در حالت اخیر به علت کوچکی باند معمولآ از پایه برای بالاتر آمدن باند از سطح زمین استفاده می شود.

                                    
                                   نمونه باندهای متداول فقسه ای / کتابخانه ای

این باندها اغلب دو مسیره بوده و تقریبآ در تمام سیستم های صوتی معمول که جوانان تهیه می کنند از آنها استفاده می شود. به دلیل سایز کوچک آنها نمی توان از آنها خروجی بم با کیفیت و قدرت بالا گرفت، به همین دلیل بسیاری از شنوندگان حرفه ای موسیقی که توان مالی خرید باندهای ایستاده را ندارند با افزودن یک ساب ووفر (Subwoofer) سیستم صوتی خود را تقویت میکنند.

باندهای چند تکه
به این نوع از باندها سیستم های Satellite/Subwoofer گفته می شود. آنها راندمان خوبی را با توجه به قیمت پایین و فضای اشغالی کم در اختیار شما قرار می دهند. این باندها معمولآ از یک باند ساب ووفر و چند تکه باندهای کوچک که به Satellite معروف هستند تشکیل شده است. Satellite ها آنقدر کوچک هستند که شما می توانید هر جایی روی دیوار یا کتابخانه آنها را نصب کنید. به همین دلیل معمولآ علاوه برآنکه جایی را از شما نمی گیرند صدای خروجی را در سطح وسیعی پخش می کنند و شما را با گونه جدیدی از موسیقی آشنا می کنند.

                                     
                                     نمونه باندهای متداول چند تکه

اما باندی که وظیفه ارائه صداهای بم را دارد یعنی Subwoofer باید در جای مناسبی نصب شود چرا که فرکانسهای بم بر خلاف فرکانسهای زیر بیشتر در یک جهت منتشر می شوند و به این علت باید آنرا در جای مناسب قرار دهید تا صدای نهایی که از سیستم خارج می شود بطور متعادل به گوش برسد. مشکل بزرگ این باندها وجود سیمهای ارتباطی میان قسمتهای مختلف است که حتمآ در مقایسه با قیمت مناسب می توان آنرا تحمل کرد.

1 : در کشور ما اصطلاح باند بیشتر متداول است، لذا منظور از باند در این مقاله جعبه بلندگو است که شامل بلندگوها و فیلتر ها میشود.

 

گفتگوی هارمونیک

 

موسیقی و ریاضیات - ۲

 کاوه رهنما

در یونان باستان موسیقی و ریاضیات (حساب و هندسه) در کنار نجوم تشکیل علوم چهارگانه را می دادند، درواقع یونانیان قدیم به این چهار شاخه از علوم به دیده ریاضیات نگاه می کردند.

در آن دوران از تمدن بشری موسیقی بعنوان علمی مطرح بود که توسط آن روابط و نسبت های ریاضی به عمل تجربه می شد و به موسیقی در مدارس به اندازه حساب، هندسه و نجوم بها داده شده، دانش آموزان مجبور بودند در موسیقی نیز به انداز سه علم دیگر کسب معلومات کنند.

تقسیم بندی علوم در یونان قدیم
یونانیان قدیم از ریاضیات بعنوان علم مطالعه تغییر ناپذیرها یاد می کردند. آنها این مقوله علمی را به دو دسته بزرگتر یعنی علوم مربوط به مقادیر مجزا (discreet) و مقادیر پیوسته (continued) تقسیم بندی کرده بودند.

مقادیر مجزا شامل دو علم از علوم چهارگانه یعنی حساب و موسیقی بود. آنها مقوله های مربوط به حساب را معادل بررسی مقادیر قابل شمارش و مجزای مستقل می دانستند و موسیقی را بررسی مقادیر مجزایی که با یکدیگر در تناسب و ارتباط هستند می دانستند.

در مقابل علوم مقادیر مجزا، علوم مقادیر پیوسته وجود داشت که شامل هندسه و نجوم بود. هندسه به بررسی سکون و نجوم به بررسی هرآنچه به حرکت مربوط میشد می پرداخت.

بنابراین همانگونه که از این تقسیم بندی (به شکل توجه کنید) بر می آید جایگاه موسیقی هم ردیف سایر شاخه های علم ریاضی بوده است. اما در یک کلام شاید بتوان علم موسیقی ای را که یونانیان باستان تعریف کرده اند علمی دانست که به بررسی روابط میان صداهای خوشایند و ناخوشایند (در اینجا منظور consonance و dissonance) است، نامید.

ادامه نوشته

موسیقی و ریاضیات - ۱

 

کاوه رهنما

ریاضیات و موسیقی هر یک بنوبه خود از ابتدای خلقت در مسیر تکامل تمدن بشری نقش موثری داشته اند. ریاضیات بطور مستقیم با پیشرفت گونه های مختلف علوم تجربی، نظری، مهندسی و ... در ارتباط بوده و موسیقی علاوه بر تاثیر مستقیم بر سایر هنرها، همه روزه درحال تعامل با انسان در تمام نقاط جهان است بگونه ای که امروزه از آن حتی بعنوان یک ابزار برای جهت دادن به پدیده های اجتماعی ، سیاسی و فرهنگی استفاده می شود.

برای بسیاری از مردم که با ریاضیات سر و کاری ندارند، فرمول ها و قوانین ریاضی بسیار خشک و پیچیده بنظر می رسد و گاهی هم بعنوان رمز یا رازی که میان یک سری اعداد، نشانه ها و علائم عجیب و غریب است، مطرح می شود. بسیاری از مردم - حتی آنها که با ریاضی در ارتباط هستند - معتقدند که ریاضیات یک علم عقلی است و حداکثر توانایی آن مدل سازی پدیده های فیزیکی است، حال آنکه اگر به مسائل و رخدادهای اجتماعی نگاهی بیندازیم بسادگی خواهیم دید که مثلا" توزیع پدیدهای - متغییرهای - تصادفی اجتماعی غالبا" از رفتار توزیع نرمال "گوس" پیروی میکنند، بنابر این نمی توان به این صراحت از ریاضیات بعنوان یک علم نظری محض نام برد.

ریاضیات عقلی در مقابل موسیقی احساسی
اما اگر ریاضیات با عقل انسان در ارتباط است، موسیقی را می توان از مهمترین هنرهایی دانست که بسادگی روح آدمی را تحت تاثیر خود قرار میدهد که خوشبختانه امروزه در جوامع مختلف بصورت بسیار زیادی با زندگی عجین شده است. همه ما حداقل یک قطعه موسیقی را از حفظ بلد هستیم و به هنگام خلوت، هنگام کار یا رانندگی و ... آنرا زمزمه می کنیم. حتی درصد بالایی از مردم توانایی نوازندگی و خوانندگی بصورت آماتور و یا حرفه ای را دارا میباشند. موسیقی در یک نگاه ساده هنری است که تمام مردم می توانند بسادگی با آن تعامل داشته باشند.

اما چگونه ممکن است ریاضیات که علمی کاملا" عقلی است با موسیقی که هنری کاملا" احساسی است، مشابهت هایی با یکدیگر داشته باشند و یا حتی در برخی زمینه ها همگرایی هایی؟

ادامه نوشته

موسیقی الکترو آکوستیک

 

کاوه رهنما

اصطلاح electro-acoustic music به موسیقی ای گفته می شود که در آن از تجهیزات الکترونیکی به تنهایی و یا با ترکیب آنها در کنار سازهای آکوستیک برای ساخت موسیقی استفاده شده باشد. با این روش صداهای جدیدی برای خلق موسیقی - و یا حتی اصوات غیر موسیقی - تولید می شود. این اصطلاح به مرور زمان به موسیقی الکترونیک تبدیل و خلاصه شده است.

هرچند در اواخر قرن 19 حرکت هایی برای ساخت انواع مولدهای صوتی الکتریکی انجام شده بود اما این پیشرفت تکنولوژی های الکترونیکی و کامپیوتری بود که اجازه داد تا موسیقی در همان ابتدا از بکار بردن دست آوردهای آنها غافل نباشد. نقطه آغازین هنگامی بود که لامپ های خلاء الکترونیک ساخته شد. اولین پیشرفت ساخت ساز ترمین در سال 1919 بود.

نقطه عطف بعدی را شاید بتوان اولین ضبط یک قطعه موسیقی الکترونیک در سال 1948 در پاریس نام برد. هنگامی که روشهای ضبط روی نوارهای معناطیسی - و نه صفحه - اختراع شد و به مهندیسن ضبط و آهنگسازان این امکان را می داد که موسیقی ضبط شده را تغییر دهند. هرچند این تغییر در ابتدا جز بریدن و جابجا کردن قسمتها، تغییر در سرعت پخش و میکس کردن دو یا چند ترک جدا از هم، چیز دیگری نبود.

سر آغاز آنچه که ما امروزه به عنوان موسیقی الکترونیکی می شناسیم با فعالیت های لس پاول (Les Paul) گیتاریست آمریکایی شروع شد. او کسی بود که برای اولین بار یک گیتار الکتریکی به معنای امروزی با بدنه چوبی تو پر را در سال 1946 ساخت. همچنین ساخت دستگاههای ضبط و میکس هشت کانال، اولین دستگاه افکت Reverb و برخی افکت های دیگر برای گیتار از جمله فعالیت های او در اواخر دهه 40 است.

مهندسین بتدریج متوجه شدند که بسادگی می توانند خروجی سازهای جدید الکتریکی یا سازهای آکوستیکی که توسط انواع پیک آپ دارای خروجی الکتریکی هستند را توسط مدارهای الکترونیکی دستخوش تغییر و تحول نماییند. اینگونه بود که ایده ساخت سینتی سایزرها (synthesizers) که توانایی ساخت و تغییر اصوات موسیقی را داشت بوجود آمد.

اولین تجربه عملی استفاده از سینتی سایزر آن بود که در اواخر سال 1950 توسط میلتون بابیت (Milton Babbitt) آهنگساز آمریکایی صورت گرفت. او در بسیاری از کارهای خود از سینتی سایزری که توسط شرکت RCA ساخته شده بود استفاده کرد. بتدریج با آشنایی جامعه بین المللی با امکانات موسیقی الکترونیکی در آلمان، ایتالیا و ... نیز استودیوهایی بوجود آمدند که این امکانات را در اختیار موسیقی دانان قرار می دادند. به دو نمونه از صدای این سینتی سایزر گوش کنید :

نمونه موسیقی گروهی از سینتی سایزر RCA
نمونه موسیقی پیانو از سینتی سایزر RCA

ادامه نوشته

Pitch / Color

حتما" تابحال از خود این سئوال را پرسیده اید که چگونه با وجود آنکه یک ترمپت تنها سه کلید دارد می تواند ملودی های بسیار زیبا با تعداد زیادی نت را اجرا کند؟

و یا بدون شک نزد خود بارها و بارها فکر کرده اید که چرا هنگامی که یک فلوت و ابوا یک نت را می زنند صدای آنها متفاوت است و هریک احساس خاصی را القا می کند و یا اینکه اصلا" چرا برخی از نت ها هنگامی که با هم نواخته می شوند خوش صدا تر از دیگر نت ها می باشد. البته قبلا" راجع به این موضوع صحبت کرده ایم اما اینبار می خواهیم از زاویه ای دیگر به مجموعه مطالبی بپردازیم که در نهایت باعث درک بهتر ما نسبت به این پدیده ها می شود.

Pitch / Color
اگر موسیقی را علمی دنبال کرده باشید و یا از منابع انگلیسی زبان برای فراگیری آن استفاده کرده باشید بدون شک با اصطلاح Pitch (به معنی درجه) آشنایی دارید. Pitch یک نت موسیقی در واقع میزان بالا یا پایین بودن - زیری و بمی - یک نت می باشد. بر خلاف ظاهر Pitch فقط به فرکانس نت بستگی ندارد بلکه علاوه بر آن به شکل موجی که ساز برای هر نت ایجاد می کند نیز کاملا" وابسته می باشد.

بدیهی است برای یک ساز هرچه نت موسیقی روی خطوط حامل بالاتر رود فرکانس آن بالاتر می رود و متعاقبا" Pitch آن هم بالا می رود اما هیچ دلیلی ندارد که دو ساز مختلف برای یک نت مشابه دارای Pitch یکسان باشند چرا که شکل موجی که مثلا" یک ویلن برای یک نت ایجاد می کند ممکن است Pitch بالاتری از یک ساز دیگر مانند زیلوفون (Xylophone) داشته باشد.

ادامه نوشته

چرخ مولد صدا یا Tone Wheel Generatoor

کاوه رهنما

تولید و فروش رادیوهای A-Box برای کمپانی هموند (Hammond) در عرض یکسال معادل 175 هزار دلار سود به ارمغان آورد.

در سال 1928 فردی بنام جورج اچ استفنز (George H. Stephens) بعنوان مدیر فنی کارخانه هموند انتخاب شد و طرح جدیدی برای برقراری کنترل کیفی محصولات تولیدی در کارخانه راه اندازی کرد. او علاوه بر آن مسئول مستقیم و نهایی طراحی کلیه محصولات بود، از انواع ساعت موتوری گرفته تا رادیو، ارگ های الکتریکی و تجهیزات رادیویی و کنترل هواپیما برای جنگ جهانی دوم.

کارخانه تولید ساعت های بدون تیک (Tickless) کمپانی هموند سودی معادل 508 هزار دلار در سال اول نشان داد.

تنها مشکل این ساعت ها آن بود که دقت کار موتورهای سنکرون آنها به دقت فرکانس 60Hz برق شهر مربوط می شد اما با اینحال جزو دقیقترین ساعت های ساخته شده در زمان خود بود.

1930 کارخانه هموند به شهر شیکاگو منتقل شد و هنگامی که بسیاری از کارخانه های بزرگ سازنده ساعت رو به ورشکستگی بودند، هموند با بستن یک قرارداد بزرگ با شرکت پست و تلگراف توانست با دریافت 75 هزار دلار پیش پرداخت برای تولید ساعت های بزرگ دیواری خود را از ورشکستگی نجات دهد.

بدون شک کمپانی هموند قبل از سال 1933 مطالعاتی در زمینه تولید اصوات موسیقی بصورت الکتریکی داشته است. اما آنچه باعث شد که لورنس هموند تولیدات شرکت را به سمت محصولات موسیقی سوق دهد ایده استفاده بهتر و مفیدتر از موتورهای سنکرون بود.

                                   
                            نمونه های ساده امواج صوتی چرخهای دوار

در مدت کوتاهی از طبقات مختلف ساختمان جدید کارخانه هموند در شیکاگو سر و صداهای گوناگون شبیه به ادوات موسیقی به گوش می رسید اما هیچ کدام از آنها از دید موسیقی دانان شبیه به نت های موسیقی نبودند تا اینکه فردی بنام ویلیام ال لی (William L. Lahey) یکی از نوازندگان ارگ کلیسای محله با کمپانی هموند مشغول به همکاری شد.

روزی لورنس هموند پس از انجام مراسم دعا در کلیسا از وی پرسید که : "ویلیام، آیا این روزها در خیابان سر و صدای موسیقی خاصی نشنیده ای؟"

وی در پاسخ به هموند گفت : "خب، بله بنظر من اخیرا" صدای یک نوع فلوت از خیابان شنیده می شود."

لورنس به سرعت پاسخ داد که : "بله آن فلوت را من درست کرده ام، البته این یک فلوت الکتریکی می باشد."

                                
                             نمونه پیچیده تر امواج صوتی چرخهای دوار

اما فلوت بیش از 400 سال بود که رسما" بعنوان یک ساز موسیقی مورد استفاده قرار می گرفت پس این چه چیزی بود که هموند آنرا ساخته بود؟ سازی که در اصل او ساخته بود نوعی چرخ مولد صدا (Tone Wheel) بود. روش کار بسیار ساده بود، دندانه هایی که روی صفحات دواری که با سرعت های مختلف می چرخیدند، هسته ای که درون سیم پیچهای روبروی آنها قرار داشتند را عقب و جلو می کردند و القای الکتریکی باعث بوجود آمدن جریان الکتریکی و طبیعتا" یک موج متناوب در درون سیم پیچ می شد.

هموند با استفاده از تعدادی از این صفحات دوار و تغییر حالت دندانه ها می توانست انواع موج های تقریبا" سینوسی را با فرکانسها و دامنه های مختلف تولید کند. ترکیب همزمان الکتریکی موجها می توانست اصوات موسیقایی بسیار زیبا را موجب شود.

 

تادیوس کاهیل (Thaddeus Cahill (1867-1934

حامد مفاخری

 

20 سال بعد از اختراع فونوگراف که دستگاهی برای ضبط صدا بود اولین دستگاه تولید صدای موسیقی اختراع شد. تادیوس کاهیل در سال 1897 میلادی بیانگر یک نقطه شروع در موسیقی الکترونیک می باشد.

دینامافون (Dynamaphane) که به آن تل هارمونیم (Telharmonium) هم می گویند یک سیستم تولید صدای الکترونیکی بود که توسط او درست شد. دینامافون در سال 1906 در ماساچوست به معرض نمایش عمومی قرار گرفت و بعد از آن به نیویورک رسید. این دستگاه حاوی استوانه ها و واسطه های القا بود که تولید کننده جریان های متناوبی از فرکانسهای شنوایی متفاوت بودند.

یک صفحه کلید چند صدایی و تعدادی تنظیم کننده وظیفه تنظیم کردن این ساز را بعهده داشتند. دینامافون به وزن 20 تن و طولی معادل 20 متر بود که قیمت آن هم 200 هزار دلار آمریکا در سال 1906 بود و به عقیده بسیاری بیشتر شبیه یک موتورخانه کشتی بود.

مقصود این دستگاه آن بود که بتوان از طریق خطوط تلفن موسیقی بخش کرد. مردم می خواستند سرویسی را عضو شوند و گروهی از نوازندگان موسیقی های متنوعی را بنوازند. رستوانها نیز می خواستند توانایی داشتن موسیقی را از طریق خطوط تلفن داشته باشند، در نتیجه دیگر لازم بود که به نوازندگانی که موسیقی زنده در آنجا اجرا می کردند پول بپردازند و از این جهت برای آنها به صرفه بود.

ادامه نوشته