फेज़ प्लग: Difference between revisions

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एक संपीड़न ड्राइवर का आरेख. चरण प्लग को गहरे बैंगनी रंग में दिखाया गया है।

ध्वनि-विस्तारक यंत्र में, एक चरण प्लग, चरणबद्ध प्लग या ध्वनिक ट्रांसफार्मर स्पीकर ड्राइवर और दर्शकों के बीच एक यांत्रिक इंटरफ़ेस है। चरण प्लग उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया को बढ़ाता है क्योंकि यह तरंगों को चालक के पास विनाशकारी रूप से बातचीत करने की अनुमति देने के बजाय श्रोता की ओर बाहर की ओर निर्देशित करता है।[1]

चरण प्लग आमतौर पर पेशेवर ऑडियो में उपयोग किए जाने वाले उच्च-शक्ति वाले हॉर्न लाउडस्पीकरों में, मध्य और उच्च-आवृत्ति बैंडपास में पाए जाते हैं, जो संपीड़न चालक डायाफ्राम और हॉर्न (ध्वनिक) के बीच स्थित होते हैं। वे कुछ लाउडस्पीकर डिज़ाइनों में वूफर शंकु के सामने भी मौजूद हो सकते हैं। प्रत्येक मामले में वे रद्दीकरण और आवृत्ति प्रतिक्रिया समस्याओं को रोकने के लिए ड्राइवर से श्रोता तक ध्वनि तरंग पथ की लंबाई को बराबर करने का काम करते हैं। चरण प्लग को सींग के गले का एक और संकुचन माना जा सकता है, जो डायाफ्राम की सतह पर सींग का विस्तार बन जाता है।[2]


इतिहास

बाद में लाउडस्पीकरों में उपयोग किए जाने वाले प्रकार के एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल ड्राइवर का आविष्कार जर्मन उद्योगपति सीमेंस से वर्नर ने 1877 में किया था, लेकिन 1921 तक लाउडस्पीकर बनाने के लिए कोई व्यावहारिक प्रवर्धन मौजूद नहीं था।[3] 1920 के दशक में विभिन्न लाउडस्पीकर डिज़ाइन तैयार किए गए, जिनमें सामान्य विद्युतीय इंजीनियर चेस्टर डब्ल्यू. राइस और एडवर्ड डब्ल्यू. केलॉग ने 1925 में स्पीकर ड्राइवर के लिए एक ध्वनिक हॉर्न जोड़ना शामिल था।[4] 1926 में, बेल प्रणाली इंजीनियरों अल्बर्ट एल. थुरस और एडवर्ड सी. वेन्ते ने ड्राइवर और हॉर्न के बीच पहला चरण प्लग डालकर हॉर्न लाउडस्पीकर को संशोधित किया।[5]ऊपरी हिस्से में लाउडस्पीकर की ट्रांसमिशन विशेषताओं में सुधार के उद्देश्य से, इस चरण प्लग ने ध्वनि तरंगों को डायाफ्राम के केंद्र से और डायाफ्राम की परिधि के चारों ओर एक रिंग से, केंद्र छेद और कुंडलाकार स्लॉट के माध्यम से सींग के गले में निर्देशित किया। ध्वनि आवृत्ति रेंज का भाग।[6] उनके संयुक्त शोध के आधार पर, दोनों इंजीनियरों को लगातार अमेरिकी पेटेंट से सम्मानित किया गया: थुरास ने एक उपन्यास इलेक्ट्रोडायनामिक डायाफ्राम डिजाइन के लिए पेटेंट दायर किया, और वेंटे ने पहले चरण प्लग के लिए पेटेंट दायर किया।[6][7] थुरस और वेन्ते द्वारा निर्धारित सिद्धांतों ने प्रत्येक आगामी चरण प्लग डिज़ाइन को प्रभावित किया है।[8]


संपीड़न ड्राइवर

दो प्रकार के गुंबद-प्रकार के चरण प्लग: एक रेडियल स्लिट के साथ और एक गाढ़ा रिंग स्लिट के साथ, जिसे कुंडलाकार या परिधीय भी कहा जाता है

हॉर्न लाउडस्पीकरों में, चरण प्लग संपीड़न कक्ष के माध्यम से संपीड़न चालक डायाफ्राम के सभी क्षेत्रों से ध्वनि तरंगों को हॉर्न गले तक ले जाने का कार्य करता है, ताकि ध्वनि की प्रत्येक पल्स एक सुसंगत तरंग मोर्चे के रूप में गले तक पहुंच सके।[9] सफल कार्यान्वयन के साथ, उच्च-आवृत्ति प्रदर्शन को उच्चतर बढ़ाया जाता है।[10]

चरण प्लग संपीड़न ड्राइवर का एक जटिल और महंगा तत्व है।[5]इसके निर्माण के लिए अच्छी सहनशीलता की आवश्यकता होती है। फेज़ प्लग को एल्यूमीनियम जैसी धातुओं में मशीनीकृत किया जाता है, या कठोर प्लास्टिक या एक प्रकार का प्लास्टिक में डाला जाता है।[10]मेयर साउंड लेबोरेटरीज ने तापमान और आर्द्रता के प्रतिरोध के कारण हल्के प्लास्टिक को चुना।[11] चरण प्लग डिज़ाइन में कई विविधताएँ मौजूद हैं, लेकिन दो प्रमुख डायाफ्राम प्रकारों से मेल खाने के लिए दो प्रकार विकसित हुए हैं: गुंबद और रिंग।

गुंबद-आधारित डायाफ्राम 1920 के थुरस/वेंटे पेटेंट के समान हैं, और आज भी आम उपयोग में हैं। गुंबद-प्रकार के डायाफ्राम के साथ इंटरफ़ेस करने वाले चरण प्लग में एक विस्तृत विविधता शामिल है: रेडियल स्लॉट के साथ डिज़ाइन, संकेंद्रित कुंडलाकार रिंग स्लॉट के साथ डिज़ाइन, और कुंडलाकार और रेडियल स्लॉट के संयोजन के साथ हाइब्रिड डिज़ाइन। अल्टेक लांसिंग इंजीनियर क्लिफोर्ड ए. हेनरिक्सन ने 1976 और 1978 में ऑडियो इंजीनियरिंग सोसायटी सम्मेलनों में रेडियल और परिधीय प्रकार के चरण प्लग के बीच अंतर पर रिपोर्ट दी।[12][13] रेडियल डिज़ाइन बनाना आसान है, लेकिन यह डायाफ्राम की परिधि से ध्वनि तरंगों और केंद्र से ध्वनि तरंगों के बीच अंतर नहीं करता है। उच्च आवृत्तियों पर, डायाफ्राम एक आदर्श पिस्टन के रूप में कार्य नहीं करता है; इसके बजाय, यह अपनी कठोरता और घनत्व से संबंधित तरंगित, मोडल गुण प्रदर्शित करता है। डायाफ्राम सामग्री के माध्यम से तरंग प्रसार की गति के कारण, डायाफ्राम का केंद्र परिधि की तुलना में थोड़ा बाद में चलता है। चरण प्लग में रेडियल स्लॉट इस छोटे समय के अंतर के लिए सही नहीं होते हैं, जो उच्चतम आवृत्तियों को प्रभावित करता है। संकेंद्रित वृत्ताकार स्लॉट डायाफ्राम के तरंगित व्यवहार को ठीक करने में सक्षम हो सकते हैं लेकिन स्लॉट की स्थिति महत्वपूर्ण है। गोलाकार स्लॉट डायाफ्राम और चरण प्लग के बीच अनुनादों को बनने की अनुमति दे सकते हैं - अनुनाद जो तरंग रद्दीकरण और अनुनाद आवृत्ति पर आवृत्ति प्रतिक्रिया में इसी कमी का कारण बनते हैं।[5]

कम आम रिंग डायाफ्राम एक बाद का विकास है जिसका उद्देश्य डायाफ्राम सामग्री के माध्यम से तरंग प्रसार से संबंधित समस्याओं को कम करना है। इस डिज़ाइन के लिए चरण प्लग के बिल्कुल अलग आकार की आवश्यकता होती है, लेकिन रेडियल स्लॉट और संकेंद्रित रिंग अभी भी एक भूमिका निभा सकते हैं।[5] चरण प्लग स्लॉट का संयुक्त क्षेत्र आम तौर पर डायाफ्राम के क्षेत्र का लगभग एक-आठवां से दसवां हिस्सा होता है। यह 8:1 से 10:1 की सीमा में दबाव-से-आयतन वेग परिवर्तन अनुपात देता है, जो डायाफ्राम के सींग के गले से प्रतिबाधा मिलान का कार्य करता है।[8][14] एक बड़ा स्लॉट क्षेत्र अधिक ध्वनि तरंग ऊर्जा को स्वीकार करता है लेकिन डायाफ्राम पर अधिक ऊर्जा को पीछे की ओर भी प्रतिबिंबित करता है। एक छोटा स्लॉट क्षेत्र चरण प्लग और डायाफ्राम के बीच अधिक तरंग ऊर्जा को फँसाता है। डायाफ्राम/फेज प्लग इंटरफ़ेस पर शोध करते हुए, डेविड गनेस ने पाया कि केवल आधी तरंग ऊर्जा, सबसे अच्छी स्थिति में, सीधे डायाफ्राम से चरण प्लग स्लॉट के माध्यम से और श्रोता तक जाती है। अन्य आधा (या अधिक) डायाफ्राम और चरण प्लग के बीच की जगह के भीतर रद्दीकरण का कारण बनता है, या प्रत्यक्ष ध्वनि की तुलना में बाद में चरण प्लग छोड़ने पर अस्थायी विसंगतियों (टाइम स्मीयर) का कारण बनता है। समस्या को कम करने के लिए, गनेस ने व्यवहार को गणितीय रूप से तैयार किया और मूल ऑडियो संकेत पर अवांछित तरंग व्यवहार के ध्रुवता-उलट संस्करण को लागू करने के लिए अंकीय संकेत प्रक्रिया का उपयोग किया।[15]


वूफ़र्स

हॉर्न-लोडेड वूफर काले रंग में एक चरण प्लग दिखा रहा है

फेज़ प्लग को वूफर कोन के सामने रखा जा सकता है, विशेष रूप से हॉर्न-लोडेड लाउडस्पीकर डिज़ाइन में। संपीड़न ड्राइवर चरण प्लग के समान ही, इरादा ड्राइवर के पास उच्च-आवृत्ति तरंग हस्तक्षेप को कम करना है। इस मामले में, उच्च आवृत्ति इच्छित बैंडपास के सापेक्ष है; उदाहरण के लिए, ए 12-inch (300 mm) शंकु वूफर से अपनी इच्छित सीमा के शीर्ष के निकट 550 हर्ट्ज ऊर्जा को पुन: उत्पन्न करने की उम्मीद की जा सकती है, हालांकि, 550 हर्ट्ज की तरंग दैर्ध्य वूफर के व्यास का लगभग दोगुना है, इसलिए उस आवृत्ति पर तरंग ऊर्जा एक तरफ से दूसरी तरफ पार्श्व यात्रा करेगी चरण से बाहर हो जाएगा और रद्द कर दिया जाएगा. केंद्र में एक चरण प्लग के साथ, ऐसी पार्श्व तरंग ऊर्जा रुकावट से उछलती है और श्रोता की ओर बाहर की ओर परावर्तित होती है। वूफर कोन के लिए फेज़ प्लग आम तौर पर ठोस प्लग होते हैं जो वूफर के केंद्रीय डस्ट कैप के ऊपर या वूफर के केंद्र में डस्ट कैप की जगह लगाए जाते हैं।[16][17]

संदर्भ

  1. ↑ "चरण प्लग". Pro Audio Reference. AES. Retrieved 2017-12-17.
  2. ↑ Davis, Don; Patronis, Eugene (2006). ध्वनि प्रणाली इंजीनियरिंग (3 ed.). Taylor & Francis US. pp. 284–285. ISBN 0240808304.
  3. ↑ "लाउडस्पीकर का इतिहास और प्रकार". Edison Tech Center. Retrieved February 15, 2013.
  4. ↑ Holmes, Thom (2006). संगीत प्रौद्योगिकी के लिए रूटलेज गाइड. CRC Press. p. 179. ISBN 0415973244.
  5. ↑ 5.0 5.1 5.2 5.3 Graham, Phil (November 2012). "Speaking of Speakers: Understanding Compression Drivers: Phase Plugs". Front of House. Las Vegas: Timeless Communications.
  6. ↑ 6.0 6.1 U.S. Patent 1,707,545 "Acoustic Device". Edward C. Wente, assigned to Bell Telephone Laboratories. Applied for on August 4, 1926. Patent awarded on April 2, 1929.
  7. ↑ U.S. Patent 1,707,544 "Electrodynamic Device". Albert L. Thuras, assigned to Bell Telephone Laboratories. Applied for on August 4, 1926. Patent awarded on April 2, 1929.
  8. ↑ 8.0 8.1 Eargle, John (2003). लाउडस्पीकर हैंडबुक (2 ed.). Springer. pp. 173–179. ISBN 1402075847.
  9. ↑ Nathan, Julian (1998). बैक-टू-बेसिक्स ऑडियो. Newnes. p. 120. ISBN 0750699671.
  10. ↑ 10.0 10.1 Ballou, Glen (2012). Electroacoustic Devices: Microphones and Loudspeakers. CRC Press. pp. 8–10. ISBN 113612117X.
  11. ↑ "How to Better the Best: The Development of Meyer Sound's High Drivers". Meyer Sound. Archived from the original on February 16, 2013. Retrieved February 16, 2013.
  12. ↑ Henricksen, Clifford A. (October 1976). "Phase Plug Modelling and Analysis: Circumferential Versus Radial Types". AES E-Library. Audio Engineering Society. Retrieved February 16, 2013.
  13. ↑ Henricksen, Clifford A. (February 1978). "Phase Plug Modelling and Analysis: Radial Versus Circumferential Types". AES E-Library. Audio Engineering Society. Retrieved February 16, 2013.
  14. ↑ Eargle, John; Foreman, Chris (2002). ध्वनि सुदृढीकरण के लिए जेबीएल ऑडियो इंजीनियरिंग. Hal Leonard. pp. 125–126. ISBN 1617743631.
  15. ↑ Gunness, David W. (October 2005). "डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग के साथ लाउडस्पीकर क्षणिक प्रतिक्रिया में सुधार" (PDF). Convention Paper. Audio Engineering Society. Archived from the original (PDF) on May 12, 2012. Retrieved February 16, 2013. Hosted by EAW.com
  16. ↑ Stark, Scott Hunter (1996). Live Sound Reinforcement: A Comprehensive Guide to P.A. and Music Reinforcement Systems Technology (2 ed.). Hal Leonard. p. 149. ISBN 0918371074.
  17. ↑ "चरण प्लग प्रौद्योगिकी". Preference Audio. OEM Systems. 2010. Archived from the original on April 14, 2003. Retrieved February 16, 2013.
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