تحليل مكبر الصوت: ما هو داخل وكيف يعمل

مكبر الصوت هو ساكن متكرر في قاعات المؤتمرات والمكاتب التنفيذية وقاعات اجتماعات مرتجلة. يتم أخذ سماعات مكبر صوت صغيرة معهم في الرحلات ، وكذلك تُستخدم في السيارة ولا تحرم نفسها من المؤتمرات عبر الهاتف. وهي تختلف في الأشكال والأحجام والوظائف ومجموعة من الواجهات. يبقى هدفهم فقط دون تغيير - توفير الراحة في وضع عدم استخدام الأيدي دون سماعات الرأس وأجهزة التحكم في الميكروفون والأجهزة الأخرى.


مكبر الصوت العنقاء الصوت العنكبوت

لقد نشرت هذا المقال في وقت سابق ، تلقيت تعليقات جيدة من القراء وأرغب في مشاركة نتيجة العمل المنجز. تحت القطع سيكون هناك العديد من الصور من الحديد ، المعلومات التقنية وكيفية وضعها موضع التنفيذ.



في هذه الحالة يجب علي استخدام مكبر صوت؟


الأمر بسيط: استخدام سماعات الرأس هو الحل الأمثل ، وتقع كبسولة الميكروفون بالقرب من مصدر الصوت قدر الإمكان ، ويقع مكبر الصوت مباشرة على الأذن. وبالتالي ، فإن عوامل الغرفة والبيئة ليس لها أي تأثير عمليًا ، نظرًا للحفاظ على جودة الصوت العالية.


إذا شارك عدة أشخاص في المؤتمر ، فسيتعين عليك معرفة طريقة لإظهار كل شيء. هناك العديد من الخيارات:


  1. قم بتطبيق نظام المؤتمر: ضع ميكروفون اتجاهي ، وجهاز تحكم عن بعد للميكروفون لكل مشارك في المؤتمر وتجهيز الغرفة بنظام صوتي
  2. تثبيت مجموعة من الميكروفونات ومكبرات الصوت
  3. توصيل مكبر الصوت

مكبر الصوت هو الخيار الأسهل والأكثر بأسعار معقولة. علاوة على ذلك ، لديّ عينة جيدة جدًا للبحث ، وسأكون سعيدًا بتحليلها وإظهارها.


بشكل عام ، من الناحية الفنية ، هذا ليس مجرد مكبر صوت بل هو هاتف مؤتمر أيضًا يمكن استخدامه بدون جهاز كمبيوتر.


لذلك ، هنا هو العنكبوت من فينيكس الصوت.


توجد قبة شبكية تخفي مجموعة الميكروفون ومكبر الصوت. يحتوي الجهاز على كتلة مثيرة للإعجاب وصنع وحيد من الرغوة ، بحيث يقف بثبات على السطح ولا ينتج أصواتًا غير ضرورية عند التحرك حول الطاولة والضغط على المفاتيح.


تبرز لوحة المفاتيح المزودة بشاشة عرض أحادية اللون من العلبة المستديرة. لوحة المفاتيح مغطاة ببعض المواد المطاطية ، والتي من خلالها تكون رموز رموز المفاتيح مرئية.


مكبر الصوت العنقاء الصوت العنكبوت

يوجد في الجزء السفلي من مكبر الصوت تجويف خاص توجد به واجهة مكبر الصوت ، ويتم توفير هذه المساحة أيضًا لتنظيم الكابلات. أيضًا ، يمكن تثبيت مكبر الصوت المتصل فوق الفتحة التكنولوجية في كونترتوب.


مكبر الصوت العنقاء الصوت العنكبوت

تم تزويد مكبر الصوت بواجهة Ethernet للتشغيل المستقل لعميل SIP و microUSB للاستخدام مع جهاز كمبيوتر ، بالإضافة إلى موصل لتوصيل نظام مكبر صوت إضافي و Link Down. معظمنا على دراية بالأشياء الرئيسية ويستخدمها في الحياة اليومية ، ومع ذلك ، يحتاج أحدهم بالتأكيد إلى التوضيح. هذا هو Link Down ، والذي يسمح لك بتوصيل سماعات متعددة بدائرة باستخدام كابل UTP بسيط. تعمل المجموعة الناتجة من سماعات السماعات في حفلة موسيقية كجهاز واحد ، ويمكن أن تغطي قاعة مؤتمرات بمساحة تصل إلى 100 متر مربع.


المزالق


كما تعلم من دورة فيزياء المدرسة ، ينخفض ​​مستوى ضغط الصوت مع المسافة من مصدره. يحدث السقوط لوغاريتميًا ، ويمكن حسابه باستخدام المعادلة:


ΔL = 20lg (r 1 / r 2 )


حيث r 1 و r 2 - المسافة إلى مصدر الصوت في نقاط البداية والنهاية.


مكبر الصوت العنقاء الصوت العنكبوت

هنا ، على سبيل المثال ، هدوء الكلام على مسافة 20 سم ، أعلى من عتبة السمع بمقدار 60 ديسيبل.


المسافة من المصدر
أصوات ، م
انخفاض مستوى الصوت
الضغط النسبي
عتبة السمع ، ديسيبل
مثال الحياةالحد الأدنى لنسبة
كسب الميكروفون
0.2 م60وجها لوجه الاتصالات1
0.5 م52الضحك في الخلفية3
1 م46حوار الخلفية15
2 م40مناقشة عاصفة وراء الجدار في غرفة الاجتماعات63
4 م34مستوى الضوضاء في المكتب صباح يوم السبت250


عند الابتعاد عن مكبر الصوت بأكثر من 4 أمتار ، يتم تقليل مستوى ضغط الصوت إلى الضوضاء الخلفية للمكتب. يؤدي هذا إلى تعقيد مهمة الإلكترونيات في التقاط ومعالجة الصوت بشكل كبير ، كما يزيد من متطلبات تضخيم الصوت واستخدام خوارزميات معالجة خاصة.


ما هو هناك في الداخل؟


مكبر الصوت العنقاء الصوت العنكبوت

يتم تفكيك "العنكبوت" ، ويمكنك النظر في جميع الالكترونيات بالتفصيل. يتم تنفيذ جميع الأعمال من خلال 3 عقد رئيسية: مجموعة من الميكروفونات واللوحة الأم ومكبر صوت مضخم الطاقة.


والآن ، بالترتيب:


  1. تولد مجموعة من الميكروفونات أشعة التقاط الصوت. يحلل النظام البيئة ويشتمل على الميكروفونات بحيث يكون من الأفضل تضخيم الصوت فقط وفقط من الاتجاه الذي يأتي منه.


    مكبر الصوت العنقاء الصوت العنكبوت

    يستخدم مكبر الصوت كبسولات الميكروفون الاتجاهية بزاوية عمل فعالة تبلغ حوالي 130 درجة. تحتوي الكبسولات الموجهة في جميع الاتجاهات على تداخل معين في زوايا الحصول على الصوت (حوالي 40 درجة): يتيح لك ذلك تكوين أشعة التقاط صوت دقيقة بطرح وتجميع الإشارات من كبسولات مختلفة.


    تحتوي هذه اللوحة أيضًا على مؤشر ضوئي للجهاز ومكبرات صوت تشغيلية ونظام مطابق مع المعالج الرئيسي.


    مكبر الصوت العنقاء الصوت العنكبوت

    هنا يحدث التسوية الأولية لمستوى الصوت لإشارة الدخل: لكل مكبر صوت مكبر صوت تشغيلي مزدوج ، يعمل من خلال نظام التغذية المرتدة على زيادة سعة الإشارة الضعيفة وتقليل الأصوات العالية جدًا إلى مستوى محدد مسبقًا ، أي يغير حساسية كل ميكروفون على حدة. بعد ذلك ، سوف نكتشف لماذا هذا ضروري.


    مكبر الصوت العنقاء الصوت العنكبوت

    يتم تغليف مجموعة الميكروفونات بالكامل في علبة سيليكون ، حيث يتم تخصيص مقعد منفصل لكل كبسولة. بحيث لا تسبب الضوضاء المجهرية من السماعة والصدأ من لمس جسم الجهاز الذي ينشأ عند العمل معه ضوضاء وخشخانات في الصوت الملتقط.


    مكبر الصوت العنقاء الصوت العنكبوت

  2. علاوة على ذلك ، يقع الصوت على اللوحة الأم لرقمنة ومعالجة ونقل إلى المحاور.


    مكبر الصوت العنقاء الصوت العنكبوت

    قلب "العنكبوت" هو شريحة الشركة الإسرائيلية AudioCodes ، التي تتحكم في جميع العمليات والأجهزة الطرفية والواجهات في الجهاز. أيضًا ، كجزء من هذه الشريحة ، يعمل معالج معالجة الصوت الرقمي (Digital Signal Processor ، المشار إليه فيما يلي باسم DSP).


    يقسم DSP طيف الصوت المستلم إلى أقسام منفصلة ويعالجها بشكل متوازٍ ، ويزيل كل شيء يختلف عن صوت الإنسان. على عكس أنظمة المؤتمرات التقليدية ، يعد جزء البرنامج في DSP هو الجزء الرئيسي من مكبر الصوت ، ويقوم بتنفيذ خوارزميات معالجة الصوت التالية:


    • يعمل الفلتر التكيفي على تحليل الصوت في الغرفة وقمع الضوضاء الثابتة الموزعة بالتساوي ، على سبيل المثال ، الضوضاء الصادرة من مكيف الهواء ، والأصوات الصادرة من الشارع أو سرقة جهاز تبريد الكمبيوتر المحمول. يشبه مبدأ العملية الأذن البشرية: في البداية في بيئة صاخبة من الصعب جدًا التواصل ، ولكن بعد التكيف ، ينخفض ​​تأثير المحفزات. الفرق الوحيد هو أن DSP يقوم بذلك على الفور تقريبًا ، مما يحفظنا من التعود عليه.


      ومع ذلك ، هناك مواقف تصبح فيها سماعات الهاتف مجنونة حرفيًا ، والسبب في ذلك هو نظام مكافحة الاستماع ، الذي تعجبه خدماتنا الخاصة حقًا.


      تعمل هذه الأنظمة على إطارات النوافذ لملء الغرفة بضوضاء عشوائية ، غير مسموع للأذن البشرية. في هذه الحالة ، ليس لدى الفلتر التكيفي ببساطة وقت للتكيف مع الظروف سريعة التغير ويزيد من سوء الموقف.


    • إلغاء الصدى. في هذه الحالة ، سننظر في الصدى على أنه عودة لصوتنا إلى المحاور. يلتقط الميكروفون ما يستنسخه مكبر الصوت ، ويسمع المحاور نفسه ، وهو أمر مزعج للغاية :)


      وهكذا ، توجد نسخة طبق الأصل من المحاور في شكلين: الأصل مستنسخة من قبل المتكلم ، ونسخة الصدى الواردة من الميكروفون. بناءً على حقيقة أن المعالج "يعرف" الإشارة التي أرسلها إلى السماعة ، يبقى فقط طرح واحد من الآخر. بعد الطرح ، يمكن سماع النقرات وانقطاعات الصوت ، حيث لا تزال هذه المسارات الصوتية تختلف بسبب الخصائص الهندسية للغرفة ، وبعد هذا الإجراء ، يتم استخدام مرشح إضافي قابل للتكيف يزيل بقايا الطرح. على مدار سنوات من تطوير الصوت الرقمي ، تم اختراع العديد من الحلول لهذه المشكلة ، خوارزمياتها تخضع بحذر شديد من قبل الشركات المصنعة ومكاتب براءات الاختراع. لذلك ، يعد جزء البرنامج من DSP هو العنصر الأكثر أهمية وقيمة في الجهاز بأكمله ، حيث يكون الجهاز ثانويًا.


    • تردد أقل . في غرفة بدون تشطيب صوتي خاص ، تنعكس أي أصوات عدة مرات ، وتخلق هذه الانعكاسات ضوضاء غير مواتية. تنجم معظم مشاكل المطورين عن الأسطح التي تعكس الصوت ، مثل الزجاج ، وبما أن اتجاه الانعكاسات يتغير باستمرار ، فمعظمها ينقطع بسهولة ، وتلتقط الصوت في اتجاه واحد فقط. تولد مجموعة من الميكروفونات الخاضعة لسيطرة DSP أشعة لالتقاط الصوت الاتجاهي من أجل تقليل تأثير الارتداد إلى المستوى الذي سيستمر فيه عامل تصفية برنامج خاص في العمل.
    • AGC ، أو التحكم التلقائي في الكسب ، يعوض عن الفرق في مستوى ضغط الصوت. ببساطة ، فإن مكبر الصوت يساوي في الصوت كلاً من الكلام الهادئ وغير اللامع والإشارات الصوتية والعاطفية. تبدأ المعالجة من اللحظة التي يتم فيها التقاط الصوت بواسطة صفيف الميكروفون ، ويقوم DSP بتطبيع مستوى سعة الإشارة لإجراء مزيد من المعالجة عالية الجودة ، والتي تتم في شكل رقمي. نتيجة لذلك ، غالبًا ما يكون من المستحيل تحديد المسافة من السماعة الخارجية التي يتحدث بها المحاور: إنه يجلس على طاولة التفاوض أو يتجول حوله أو يسحب المياه من البرودة - ستكون السمعة جيدة بنفس الدرجة.
    • بشكل عام ، في سماعات السماعات ، بالإضافة إلى خوارزميات معالجة الصوت الموصوفة ، هناك العديد من الخوارزميات الأخرى الأقل أهمية ، ولكنها مهمة بنفس القدر التي تسمح للجهاز بالتكيف مع المواقف المختلفة. على سبيل المثال - للتعويض عن الفرق في مستوى الارتداد الناجم عن التكوين الهندسي للغرفة ، أو للعمل بفعالية في سلسلة من العديد من الأجهزة المماثلة. كل مصنع يطور ميزاته وقدراته الفريدة.

    مكبر الصوت العنقاء الصوت العنكبوت

  3. يوجد في الوسط ، أسفل القبة ، مكبر صوت بقوة 10 واط للشركة الأمريكية Arelle Labs ، وهي معزولة أيضًا عن علبة الجهاز مع وسادات التخميد.


    تم بناء نظام تعزيز الصوت على دارة متكاملة عالية الأداء منخفضة الضوضاء تعمل في الفئة D ، مما يضمن كفاءة تضخيم صوت عالية بأبعاد صغيرة. توجد قوة مكبر الصوت ، مثل مكبر الصوت نفسه ، على لوحة منفصلة أسفل السماعة.


    مكبر الصوت العنقاء الصوت العنكبوت


هذه هي الطريقة التي يتم بها ترتيب السماعة الخارجية - السماعة الخارجية ، وهي واحدة من أكثر العناصر شيوعًا في غرف الاجتماعات (أو على مكتب رئيس الشركة). الميزة الرئيسية هي الحفاظ على جودة الصوت عند الاتصال بغض النظر عن العيوب الصوتية للبيئة التي تعمل فيها. في الوقت نفسه ، يمكن تضمين "عنكبوت" منحوت من جانبي في شبكة تضم 15 سماعة من هذه السماعات.

لكتابة مقال ، بحثت في تقرير أعده جوزيف ماراش ، الرئيس التنفيذي لشركة American Phoenix Audio Technologies ، تحدث فيه بتفصيل كبير عن أهمية جودة الصوت في غرف الاجتماعات والفروق الدقيقة في استخدام أوضاع التكلم الحر.


في وقت سابق ، قمت بإعداد كاميرتي PTZ من أجيال مختلفة واكتشفت ما الذي تغير على مدى 10 سنوات من التقدم. لذلك ، أقوم بإضافة استطلاع للرأي حول المقالة: أي جهاز يجب تحليله على النحو التالي؟

Source: https://habr.com/ru/post/ar472586/


All Articles