- Μηνύματα
- 25.551
- Reaction score
- 22.041
Πριν λίγες μέρες είχα μια συζήτηση επάνω στο θέμα του λεγομένου phase plug, αυτού του προσαρτήματος που αντικαθιστά το dust cap στα ηλεκτροδυναμικά μεγάφωνα. Πριν μπω στο ψητό, ας ρίξουμε μια απλοποιημένη ματιά στο ρόλο αυτού του εξαρτήματος, τουλάχιστον έτσι όπως τον έχω κατανοήσει, και όπου βρείτε σφάλματα, διορθώστε με.
Στην εικόνα αυτή αναπαρίσταται η αξονική τομή του κώνου ενός τυπικού μεγαφώνου, (τα υπόλοιπα στοιχεία, αναρτήσεις και κινητήρας, δεν μας ενδιαφέρουν). Ο κώνος φαίνεται εστραμμένος προς τα δεξιά, και στην ουσία είναι κόλουρος, και η μικρή βάση του καλύπτεται από το dust cap, ενώ στην περιφέρειά της είναι αγκυρωμένο το πηνίο φωνής, και τυπικά και η αράχνη. Όσο για τη μεγάλη του βάση, αυτή είναι αναρτημένη με το εξωτερικό Ο-ring και είναι βέβαια ανοικτή, απ’ όπου εκπέμπεται ο ήχος του μεγαφώνου. Τα επίπεδα που ορίζουν οι δύο βάσεις αναπαρίστανται με τις ερυθρές διακεκομμένες γραμμές, των οποίων η απόσταση ορίζει το ύψος του κώνου. Με τη σειρά του, το ύψος του κώνου, συναρτώμενο με τη διάμετρο της μεγάλης βάσης, του χείλους του μεγαφώνου, είναι που καθορίζει την κλίση της κωνικής επιφάνειας. Για να γίνει αυτό πιο κατανοητό, ας δούμε την επόμενη εικόνα.
Ας πάρουμε τα πράγματα με τη σειρά. Κατ’ αρχάς, με τις λευκές γραμμές αναπαρίσταται ο κώνος στη θέση ηρεμίας του, όταν το μεγάφωνο δεν δέχεται τάση στον κινητήρα του. Σε αυτή τη θέση, ας πούμε ότι υπάρχει ένα μόριο αέρα στη θέση i, όπου αναπαρίσταται με ερυθρό χρώμα. Μετά από κάποιο μικρό χρονικό διάστημα, δεχόμενος ανάλογο σήμα στον κινητήρα του, ο κώνος έχει μετατοπισθεί προς τα εμπρός, (προς τη μεριά του ακροατή), κατά κάποια απόσταση που αναπαρίσταται από το μήκος του βέλους της δύναμης F. Δηλαδή, ο κώνος βρίσκεται στο «θετικό» του όριο, έχοντας διανύσει το ήμισυ της απόστασης Xmax, όπου και αναπαρίσταται με κίτρινο χρώμα. Με τον κώνο σ’ αυτήν τη θέση, ας δούμε τρία εναλλακτικά σενάρια, ως προς τη θέση που θα έχει πάρει το μόριο του αέρα. Στην εικόνα φαίνονται τρεις εναλλακτικές θέσεις, από τις οποίες η πλέον προφανής είναι η i2, κι αυτό, όχι χωρίς λόγο. Αν η τριβή του μορίου με τον κώνο ήταν άπειρη, (ή/και η μάζα του μορίου μηδενική), τότε το μόριο θα είχε συμπαρασυρθεί οριζόντια, κατά το άνυσμα της F, και θα βρισκόταν στη θέση i1. Όμως, κάτι τέτοιο δεν είναι δυνατό να συμβαίνει. Εάν πάλι η τριβή του με τον κώνο ήταν μηδενική, τότε θα μετατοπιζόταν μόνον κατά τον κατακόρυφο άξονα, και θα κατέληγε στη θέση i3, αλλά ούτε αυτό συμβαίνει, (καθώς δεν υφίσταται μάζα χωρίς τριβή). Με άλλα λόγια, δεδομένου του κωνικού σχήματος του κινουμένου μέρους του μεγαφώνου (που εξασφαλίζει μια «χρυσή τομή» πιστονικής μεταφοράς φορτίων από την αγκύρωση του κινητήρα έως το χείλος), όταν το μεγάφωνο λειτουργεί, παρατηρείται μια μετατόπιση του αέρα που περιέχει ο κώνος προς την κορυφή του, με τον ίδιο τρόπο που το χωνί συγκεντρώνει το λάδι στην εισαγωγή του λαιμού του. Εφ’ όσον όμως ο κώνος κινείται υπό γωνία σε σχέση με την τομή του, οπωσδήποτε χαρακτηρίζεται από μηχανική απώλεια πίεσης, η οποία συναρτάται με το ημίτονο της γωνίας φ. Η γωνία αυτή εκφράζει την κλίση της κωνικής επιφάνειας του μεγαφώνου σε σχέση με τον άξονά του, όπως φαίνεται στην εικόνα.
Πριν προχωρήσουμε, ας δούμε τις εναλλακτικές λύσεις που υπάρχουν, αντί του κώνου. Εάν ο κώνος είχε τη μορφή που ορίζουν οι ματζέντα γραμμές, τότε θα είχε μέγιστη μηχανική αποδοτικότητα, καθώς το ημίτονο της γωνίας φ θα ήταν μέγιστο, ίσο με τη μονάδα. Προφανώς, τότε δεν θα μιλούσαμε πλέον για κώνο αλλά για μια επίπεδη επιφάνεια, και το πρόβλημα της μεταφοράς των φορτίων από την περιφέρεια του ρότορα θα ήταν μέγιστο, καθώς αυτή η επίπεδη επιφάνεια θα έπρεπε να έχει ύψιστη ακαμψία. Στο άλλο άκρο, εάν η τομή της κωνικής επιφάνειας συνέπιπτε με τα πράσινα ευθύγραμμα τμήματα, τότε θα είχαμε πλέον κύλινδρο, όπου η ακαμψία θα ήταν μέγιστη, αλλά και η μηχανική αποδοτικότητα μηδενική, καθώς η κίνηση των μερών θα ήταν παράλληλη με την κυλινδρική επιφάνεια.
Έτσι, η «κλίση» του κώνου, δηλαδή το πόσο ρηχός ή βαθύς είναι αυτός σε σχέση με τη διάμετρο του μεγαφώνου, αποτελεί διελκυστίνδα μεταξύ των παραγόντων αποδοτικότητα – ακαμψία – μάζα, οι οποίοι μεταφράζονται ηλεκτρικά σε συγκεκριμένη καμπύλη εμπέδησης, αλλά και απόκρισης συχνότητας, η οποία, στο μέτρο που είναι ομαλή ή λιγότερο ομαλή, προσδιορίζει και την ευαισθησία του μεγαφώνου.
Αυτή η εικόνα αναπαριστά χονδρικά τον τρόπο μετατόπισης του αέρα προς τα «μέσα», κάτι που δημιουργεί υπερπίεση στην περιοχή του κέντρου του κώνου.[FONT="]
[/FONT]
[FONT="]
[/FONT]
[FONT="]
[/FONT]
[FONT="]
[/FONT]
[FONT="]
[/FONT]
Σ’ αυτήν εδώ την εικόνα φαίνεται ο ρόλος του phase plug, όπου καλείται να «σπάσει», να διασπείρει αυτή τη «μπάλα» υπερπίεσης σε μια ευρύτερη περιοχή, προφανώς προσδίδοντας στο μεγάφωνο ομαλότερη απόκριση.
Αυτή η σχεδιαστική προσέγγιση ακολουθείται σε πάρα πολλά μεγάφωνα, όχι μόνον στην κρίσιμη μεσαία περιοχή, αλλά και σε γούφερ, και σχεδόν πάντοτε το phase plug έχει σχήμα ατράκτου. Μια εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα που έχω εντοπίσει είναι κάποια μεγάφωνα της Eton, των οποίων το phase plug είναι κυλινδρικού σχήματος, και με κάποιες λοξές εγκοπές. Αν μπορείτε, παρακαλώ εξηγήστε μου αυτήν τη σχεδιαστική λύση της Eton. Δείτε την ακόλουθη εικόνα.
Τώρα, ας έλθω στο βασικό μου πρόβλημα, που είναι πώς να ανιχνεύσω τη ακουστική συνεισφορά του phase plug. Προς αυτήν την κατεύθυνση, εξαίρετο βοήθημα είναι η κεφαλή των Ναυτίλων της B&W, μιας και το phase plug αυτού του εξαιρετικού μεγαφώνου των μεσαίων είναι αφαιρετό. Κάποια μέρα κάθισα μπροστά στους Ναυτίλους και προσπάθησα να προσδιορίσω κάποιες ανισορροπίες στο άκουσμα, αφαιρώντας το phase plug μόνον του ενός ηχείου, εναλλακτικά, πότε του ενός και πότε του άλλου, ακούγοντας πρόγραμμα με περιεχόμενο σχεδόν αποκλειστικά στη μεσαία περιοχή, κλαρίνο και πιάνο. Ρύθμισα τη στάθμη σε ρεαλιστικό επίπεδο, δηλαδή σχετικά χαμηλά, έτσι όπως ακούγεται το κλαρίνο από κάποια απόσταση 7-8 μέτρων, και μάλιστα σε σχετικά μεγάλο χώρο. Για να πω την πάσα αλήθεια, δεν είμαι σίγουρος ότι μπορούσα να προσδιορίσω με τρόπο επαναλήψιμο κάποια διαφορά. Χωρίς να είμαι σίγουρος, νομίζω ότι το μεγάφωνο που φορούσε το phase plug ακουγόταν πιο «ήρεμο», χωρίς χρωματισμό, καθώς το άλλο έδινε την εντύπωση ότι «φούσκωνε» το κλαρίνο.
Και εν τέλει, το ερώτημα του 1 εκατ. δολλαρίων: Τα μεγάφωνα που δεν έχουν phase plug, να τα πετάξουμε; Να σας πω την αμαρτία μου, προσωπικά είναι υπέρ των κλειστών μεγαφώνων, δηλαδή αυτών των οποίων το dust cap είναι αεροστεγές, ειδικά όσον αφορά τα midrange, τα οποία λειτουργούν με φόρτιση κλειστής καμπίνας. Ή είναι κλειστή η καμπίνα, ή δεν είναι. Είναι σφάλμα αυτό; Τα «ανοικτά» μεγάφωνα με phase plug πως συγκρίνονται, και γιατί θα έπρεπε να τα προτιμήσει κανείς; Μήπως τελικά το phase plug είναι και λιγάκι θέμα γούστου και "μούρης".
Στην εικόνα αυτή αναπαρίσταται η αξονική τομή του κώνου ενός τυπικού μεγαφώνου, (τα υπόλοιπα στοιχεία, αναρτήσεις και κινητήρας, δεν μας ενδιαφέρουν). Ο κώνος φαίνεται εστραμμένος προς τα δεξιά, και στην ουσία είναι κόλουρος, και η μικρή βάση του καλύπτεται από το dust cap, ενώ στην περιφέρειά της είναι αγκυρωμένο το πηνίο φωνής, και τυπικά και η αράχνη. Όσο για τη μεγάλη του βάση, αυτή είναι αναρτημένη με το εξωτερικό Ο-ring και είναι βέβαια ανοικτή, απ’ όπου εκπέμπεται ο ήχος του μεγαφώνου. Τα επίπεδα που ορίζουν οι δύο βάσεις αναπαρίστανται με τις ερυθρές διακεκομμένες γραμμές, των οποίων η απόσταση ορίζει το ύψος του κώνου. Με τη σειρά του, το ύψος του κώνου, συναρτώμενο με τη διάμετρο της μεγάλης βάσης, του χείλους του μεγαφώνου, είναι που καθορίζει την κλίση της κωνικής επιφάνειας. Για να γίνει αυτό πιο κατανοητό, ας δούμε την επόμενη εικόνα.
Ας πάρουμε τα πράγματα με τη σειρά. Κατ’ αρχάς, με τις λευκές γραμμές αναπαρίσταται ο κώνος στη θέση ηρεμίας του, όταν το μεγάφωνο δεν δέχεται τάση στον κινητήρα του. Σε αυτή τη θέση, ας πούμε ότι υπάρχει ένα μόριο αέρα στη θέση i, όπου αναπαρίσταται με ερυθρό χρώμα. Μετά από κάποιο μικρό χρονικό διάστημα, δεχόμενος ανάλογο σήμα στον κινητήρα του, ο κώνος έχει μετατοπισθεί προς τα εμπρός, (προς τη μεριά του ακροατή), κατά κάποια απόσταση που αναπαρίσταται από το μήκος του βέλους της δύναμης F. Δηλαδή, ο κώνος βρίσκεται στο «θετικό» του όριο, έχοντας διανύσει το ήμισυ της απόστασης Xmax, όπου και αναπαρίσταται με κίτρινο χρώμα. Με τον κώνο σ’ αυτήν τη θέση, ας δούμε τρία εναλλακτικά σενάρια, ως προς τη θέση που θα έχει πάρει το μόριο του αέρα. Στην εικόνα φαίνονται τρεις εναλλακτικές θέσεις, από τις οποίες η πλέον προφανής είναι η i2, κι αυτό, όχι χωρίς λόγο. Αν η τριβή του μορίου με τον κώνο ήταν άπειρη, (ή/και η μάζα του μορίου μηδενική), τότε το μόριο θα είχε συμπαρασυρθεί οριζόντια, κατά το άνυσμα της F, και θα βρισκόταν στη θέση i1. Όμως, κάτι τέτοιο δεν είναι δυνατό να συμβαίνει. Εάν πάλι η τριβή του με τον κώνο ήταν μηδενική, τότε θα μετατοπιζόταν μόνον κατά τον κατακόρυφο άξονα, και θα κατέληγε στη θέση i3, αλλά ούτε αυτό συμβαίνει, (καθώς δεν υφίσταται μάζα χωρίς τριβή). Με άλλα λόγια, δεδομένου του κωνικού σχήματος του κινουμένου μέρους του μεγαφώνου (που εξασφαλίζει μια «χρυσή τομή» πιστονικής μεταφοράς φορτίων από την αγκύρωση του κινητήρα έως το χείλος), όταν το μεγάφωνο λειτουργεί, παρατηρείται μια μετατόπιση του αέρα που περιέχει ο κώνος προς την κορυφή του, με τον ίδιο τρόπο που το χωνί συγκεντρώνει το λάδι στην εισαγωγή του λαιμού του. Εφ’ όσον όμως ο κώνος κινείται υπό γωνία σε σχέση με την τομή του, οπωσδήποτε χαρακτηρίζεται από μηχανική απώλεια πίεσης, η οποία συναρτάται με το ημίτονο της γωνίας φ. Η γωνία αυτή εκφράζει την κλίση της κωνικής επιφάνειας του μεγαφώνου σε σχέση με τον άξονά του, όπως φαίνεται στην εικόνα.
Πριν προχωρήσουμε, ας δούμε τις εναλλακτικές λύσεις που υπάρχουν, αντί του κώνου. Εάν ο κώνος είχε τη μορφή που ορίζουν οι ματζέντα γραμμές, τότε θα είχε μέγιστη μηχανική αποδοτικότητα, καθώς το ημίτονο της γωνίας φ θα ήταν μέγιστο, ίσο με τη μονάδα. Προφανώς, τότε δεν θα μιλούσαμε πλέον για κώνο αλλά για μια επίπεδη επιφάνεια, και το πρόβλημα της μεταφοράς των φορτίων από την περιφέρεια του ρότορα θα ήταν μέγιστο, καθώς αυτή η επίπεδη επιφάνεια θα έπρεπε να έχει ύψιστη ακαμψία. Στο άλλο άκρο, εάν η τομή της κωνικής επιφάνειας συνέπιπτε με τα πράσινα ευθύγραμμα τμήματα, τότε θα είχαμε πλέον κύλινδρο, όπου η ακαμψία θα ήταν μέγιστη, αλλά και η μηχανική αποδοτικότητα μηδενική, καθώς η κίνηση των μερών θα ήταν παράλληλη με την κυλινδρική επιφάνεια.
Έτσι, η «κλίση» του κώνου, δηλαδή το πόσο ρηχός ή βαθύς είναι αυτός σε σχέση με τη διάμετρο του μεγαφώνου, αποτελεί διελκυστίνδα μεταξύ των παραγόντων αποδοτικότητα – ακαμψία – μάζα, οι οποίοι μεταφράζονται ηλεκτρικά σε συγκεκριμένη καμπύλη εμπέδησης, αλλά και απόκρισης συχνότητας, η οποία, στο μέτρο που είναι ομαλή ή λιγότερο ομαλή, προσδιορίζει και την ευαισθησία του μεγαφώνου.
Αυτή η εικόνα αναπαριστά χονδρικά τον τρόπο μετατόπισης του αέρα προς τα «μέσα», κάτι που δημιουργεί υπερπίεση στην περιοχή του κέντρου του κώνου.[FONT="]
[/FONT]
[FONT="]
[/FONT]
[FONT="]
[/FONT]
[FONT="]
[FONT="]
[/FONT]
Σ’ αυτήν εδώ την εικόνα φαίνεται ο ρόλος του phase plug, όπου καλείται να «σπάσει», να διασπείρει αυτή τη «μπάλα» υπερπίεσης σε μια ευρύτερη περιοχή, προφανώς προσδίδοντας στο μεγάφωνο ομαλότερη απόκριση.
Αυτή η σχεδιαστική προσέγγιση ακολουθείται σε πάρα πολλά μεγάφωνα, όχι μόνον στην κρίσιμη μεσαία περιοχή, αλλά και σε γούφερ, και σχεδόν πάντοτε το phase plug έχει σχήμα ατράκτου. Μια εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα που έχω εντοπίσει είναι κάποια μεγάφωνα της Eton, των οποίων το phase plug είναι κυλινδρικού σχήματος, και με κάποιες λοξές εγκοπές. Αν μπορείτε, παρακαλώ εξηγήστε μου αυτήν τη σχεδιαστική λύση της Eton. Δείτε την ακόλουθη εικόνα.
Τώρα, ας έλθω στο βασικό μου πρόβλημα, που είναι πώς να ανιχνεύσω τη ακουστική συνεισφορά του phase plug. Προς αυτήν την κατεύθυνση, εξαίρετο βοήθημα είναι η κεφαλή των Ναυτίλων της B&W, μιας και το phase plug αυτού του εξαιρετικού μεγαφώνου των μεσαίων είναι αφαιρετό. Κάποια μέρα κάθισα μπροστά στους Ναυτίλους και προσπάθησα να προσδιορίσω κάποιες ανισορροπίες στο άκουσμα, αφαιρώντας το phase plug μόνον του ενός ηχείου, εναλλακτικά, πότε του ενός και πότε του άλλου, ακούγοντας πρόγραμμα με περιεχόμενο σχεδόν αποκλειστικά στη μεσαία περιοχή, κλαρίνο και πιάνο. Ρύθμισα τη στάθμη σε ρεαλιστικό επίπεδο, δηλαδή σχετικά χαμηλά, έτσι όπως ακούγεται το κλαρίνο από κάποια απόσταση 7-8 μέτρων, και μάλιστα σε σχετικά μεγάλο χώρο. Για να πω την πάσα αλήθεια, δεν είμαι σίγουρος ότι μπορούσα να προσδιορίσω με τρόπο επαναλήψιμο κάποια διαφορά. Χωρίς να είμαι σίγουρος, νομίζω ότι το μεγάφωνο που φορούσε το phase plug ακουγόταν πιο «ήρεμο», χωρίς χρωματισμό, καθώς το άλλο έδινε την εντύπωση ότι «φούσκωνε» το κλαρίνο.
Και εν τέλει, το ερώτημα του 1 εκατ. δολλαρίων: Τα μεγάφωνα που δεν έχουν phase plug, να τα πετάξουμε; Να σας πω την αμαρτία μου, προσωπικά είναι υπέρ των κλειστών μεγαφώνων, δηλαδή αυτών των οποίων το dust cap είναι αεροστεγές, ειδικά όσον αφορά τα midrange, τα οποία λειτουργούν με φόρτιση κλειστής καμπίνας. Ή είναι κλειστή η καμπίνα, ή δεν είναι. Είναι σφάλμα αυτό; Τα «ανοικτά» μεγάφωνα με phase plug πως συγκρίνονται, και γιατί θα έπρεπε να τα προτιμήσει κανείς; Μήπως τελικά το phase plug είναι και λιγάκι θέμα γούστου και "μούρης".
