हार्न लाउडस्पीकर

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क्लिप्स के होम स्पीकर सिस्टम में उपयोग किया जाने वाला एक मध्य स्तर हॉर्न ड्राइवर। सामने के अग्रिम चौड़ाई लगभग 46 सेमी है।
हॉर्न लाउडस्पीकर कैसे कार्य करता है। (A) कंप्रेसर ड्राइवर (B) हॉर्न

हॉर्न ध्वनि-विस्तारक यंत्र (लाउडस्पीकर) या लाउडस्पीकर अवयव है जो ड्राइविंग अवयव की समग्र दक्षता को बढ़ाने के लिए हॉर्न (ध्वनिक) का उपयोग करता है। अतः सामान्य रूप (दाएं) में संपीड़न ड्राइवर होता है जो विद्युत द्वारा कंपनित्र छोटे धातु डायाफ्राम के साथ ध्वनि तरंगें उत्पन्न करता है, जो हॉर्न से सम्बद्ध होता है, जो ध्वनि तरंगों को विवृत वायु में ले जाने के लिए प्रकाशिक नलिका है। दूसरा प्रकार वूफर ड्राइवर है लाउडस्पीकर अंतःक्षेत्र में लगाया जाता है जो ज़िगज़ैग फ़्लेयरिंग डक्ट बनाने के लिए आंतरिक विभाजन से विभाजित होता है जो हॉर्न के रूप में कार्य करता है; इस प्रकार को फोल्डेड हॉर्न स्पीकर कहा जाता है। हॉर्न स्पीकर ड्राइवर और वायु के बीच युग्मन दक्षता में संशोधन करने का कार्य करता है। हॉर्न को ध्वनिक ट्रांसफार्मर के रूप में सोचा जा सकता है जो अपेक्षाकृत घनत्व डायाफ्राम पदार्थ और कम-घनी वायु के बीच प्रतिबाधा सुमेलन प्रदान करता है। परिणाम स्वरूप किसी दिए गए ड्राइवर से अधिक ध्वनिक आउटपुट शक्ति प्राप्त होती है।[1]

इस प्रकार से ड्राइवर के दूसरी ओर वाले हॉर्न के संकीर्ण भाग को कंठ कहा जाता है और ड्राइवर से सबसे दूर के बड़े भाग को शीर्ष कहा जाता है।[1] हॉर्न का कोणीय आवृत्त क्षेत्र (विकिरण पैटर्न) शीर्ष के आकार और प्रकाश से निर्धारित होता है। हॉर्न स्पीकर की बड़ी समस्या यह है कि विकिरण पैटर्न आवृत्ति के साथ बदलता रहता है; उच्च आवृत्ति ध्वनि निकृष्ट संवृत-अक्ष प्रदर्शन के साथ संकीर्ण बीम में उत्सर्जित होती है।[2] महत्वपूर्ण संशोधन किए गए हैं, जिसका प्रारंभ 1975 में डी. बी. कील, जूनियर द्वारा आविष्कृत हॉर्न लाउडस्पीकर कॉन्स्टेंट डायरेक्टिविटी हॉर्न से हुआ।

अतः हॉर्न लाउडस्पीकरों का मुख्य लाभ यह है कि वे अधिक कुशल होते हैं; वे सामान्यतः किसी दिए गए एम्पलीफायर आउटपुट से शंकु स्पीकर की तुलना में अधिक ध्वनि लगभग 3 गुना (10 डेसिबल) उत्पादन कर सकते हैं[3][4][5]। इसलिए, सिनेमाघरों, सभागारों और खेल स्टेडियमों जैसे बड़े स्थानों के लिए सार्वजनिक संबोधन प्रणालियों, दूर तक शब्द ले जाने का प्रकार का यंत्र और ध्वनि प्रणालियों में हॉर्न का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इस प्रकार से उनकी हानि यह है कि अनुनाद शिखरों के कारण उनकी आवृत्ति प्रतिक्रिया अधिक असमान होती है, और हॉर्न की कटऑफ आवृत्ति होती है जिसके नीचे उनकी प्रतिक्रिया कम हो जाती है। (कटऑफ आवृत्ति हॉर्न के शीर्ष की परिधि के बराबर तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है।[6]) बेस आवृत्तियों पर पर्याप्त प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए हॉर्न स्पीकर बहुत बड़े और भारित होने चाहिए, इसलिए इन्हें प्रायः मध्य स्तर और उच्च आवृत्तियों के लिए उपयोग किया जाता है। 20वीं शताब्दी के अंत में प्रस्तुत किए गए पहले व्यावहारिक लाउडस्पीकर हॉर्न स्पीकर थे। वर्तमान दशकों में शंकु लाउडस्पीकरों के विकास के कारण, जिनकी कभी-कभी समतल आवृत्ति प्रतिक्रिया होती है, और अल्प मानित एम्पलीफायर शक्ति की उपलब्धता के कारण, पूर्व दशकों में उच्च निष्ठा ऑडियो सिस्टम में हॉर्न स्पीकर के उपयोग में गिरावट आई है।

ऑपरेशन

थॉमस एडीसन के मुख्य हॉर्न डिजाइनर, एडेलबर्ट थियोडोर वांगमैन की प्रयोगशाला में विभिन्न हॉर्न प्रोटोटाइप। लगभग 1888 से 1925 तक, फ़ोनोग्राफ सिलेंडर पर रिकॉर्डिंग की प्रक्रिया में ध्वनि तरंगों को केंद्रित करने के लिए हॉर्न का उपयोग किया जाता था, और प्लेबैक के समय रिकॉर्डिंग को बढ़ाने के लिए अन्य हॉर्न का उपयोग किया जाता था।

इस प्रकार से एक ध्वनिक हॉर्न छोटे विस्थापन क्षेत्र के साथ बड़े दाब भिन्नता को बड़े विस्थापन क्षेत्र के साथ कम दाब भिन्नता में परिवर्तित करता है और इसके विपरीत। यह हॉर्न के अनुप्रस्थ-काठ क्षेत्र की क्रमिक, प्रायः घातीय वृद्धि के माध्यम से ऐसा करता है। कंठ का छोटा अनुप्रस्थ-काठ क्षेत्र वायु के मार्ग को प्रतिबंधित करता है जिससे ड्राइवर के लिए उच्च ध्वनिक प्रतिबाधा उत्पन्न होती है। अतः यह ड्राइवर को किसी दिए गए विस्थापन के लिए उच्च दाब विकसित करने की अनुमति देता है। इसलिए, कंठ में ध्वनि तरंगें उच्च दाब और कम विस्थापन वाली होती हैं। हॉर्न का पतला आकार ध्वनि तरंगों को धीरे-धीरे विघटित होने और विस्थापन में वृद्धि करने की अनुमति देता है जब तक कि वे शीर्ष तक नहीं पहुंच जाते जहां वे कम दाब वाले परंतु बड़े विस्थापन वाले होते हैं।[7]


प्रौद्योगिकी इतिहास

थॉमस एडिसन सिलेंडर फोनोग्राफ में देखते हुए फ़्रांसिस बैरौड की निपर की मूल पेंटिंग

इस प्रकार से हॉर्न ऑपरेशन की भौतिकी (और गणित) कई वर्षों तक विकसित की गई थी, जो द्वितीय विश्व युद्ध से पहले अत्यधिक परिष्कार तक पहुंच गई थी। सबसे प्रसिद्ध प्रारंभी हॉर्न लाउडस्पीकर यांत्रिक ग्रामोफ़ोन पर थे, जहां रिकॉर्ड में भारी धातु की सुई चलती थी जो छोटे धातु डायाफ्राम (ध्वनिकी) में कंपन उत्पन्न करती थी जो हॉर्न के लिए ड्राइवर के रूप में कार्य करती थी। अतः प्रसिद्ध उदाहरण वह हॉर्न था जिसके माध्यम से आरसीए कुत्ते निपर ने अपने स्वामी की ध्वनि सुनी थी। हॉर्न लोडिंग में संशोधन करता है और इस प्रकार डायाफ्राम से वायु में ऊर्जा का उत्तम युग्मन प्राप्त करता है, और ध्वनि बढ़ने के साथ दाब भिन्नता कम हो जाती है और ध्वनि हॉर्न तक जाती है। इस प्रकार से प्रयोग करने योग्य ध्वनि स्तर प्राप्त करने के लिए पूर्व-विद्युत ध्वनि पुनरुत्पादन के दिनों में इस प्रकार का यांत्रिक प्रतिबाधा सुमेलन नितांत आवश्यक था।[8]

मेगाफोन

अपनेय अपसारी बेल के साथ बंधनेवाला शंकु हॉर्न। इस हॉर्न को 1901 में ग्रामोफोन रिकॉर्ड प्लेबैक के लिए पेटेंट कराया गया था।

अतः मेगाफोन, लेख्य या अन्य नम्य पदार्थ से बना साधारण शंकु, सबसे प्राचीन और सरल ध्वनिक हॉर्न है, जिसका उपयोग लाउडस्पीकर से पहले यांत्रिक फोनोग्राफ और मानव ध्वनि के लिए निष्क्रिय ध्वनिक एम्पलीफायर के रूप में किया जाता था; इसका उपयोग अभी भी चीयरलीडर्स और लाइफगार्ड्स द्वारा किया जाता है। क्योंकि शंकु खंड आकार विकिरणित ध्वनि के आदर्श क्षेत्र के भाग का वर्णन करता है, शंकु में तरंगाग्र का कोई चरण या आयाम विरूपण नहीं होता है।[2] इस प्रकार से फोनोग्राफ और लाउडहेलर के रूप में उपयोग किए जाने वाले छोटे मेगाफोन संगीत में कम आवृत्तियों को पुन: प्रस्तुत करने के लिए पर्याप्त लंबे नहीं थे; उनके निकट उच्च कटऑफ आवृत्ति थी जो ध्वनि वर्ण क्रम के निम्नतम दो सप्तक को क्षीण कर देती थी, जिससे मेगाफोन को विशिष्ट तीक्ष्ण ध्वनि मिलती थी।[2]

घातांक

1970 के दशक के उत्तरार्ध का तीन-पक्षीय क्लिप्सच ऑडियो टेक्नोलॉजीज लाउडस्पीकर, प्रत्येक बैंडपास पर अलग घातीय हॉर्न का उपयोग करता है[9]

अतः घातांक प्रकार्य हॉर्न में ध्वनिक लोडिंग गुण होता है जो स्पीकर ड्राइवर को उसकी आवृत्ति श्रेणी पर आउटपुट स्तर में समान रूप से संतुलित रहने की अनुमति देता है। इस प्रकार से डिज़ाइन के लाभ पहली बार 1924 में अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल इंजीनियर्स (एआईईई) के लिए सी.आर. हन्ना और जे. स्लेपियन द्वारा प्रकाशित किए गए थे।[10] बड़ा दोष यह है कि घातीय हॉर्न आवृत्ति बढ़ने पर विकिरण पैटर्न को कम करने की अनुमति देता है, जिससे अक्ष पर उच्च आवृत्ति 'बीमिंग' होती है और अक्ष से धीमी ध्वनि निकलती है।[2] अतः एक और चिंता की बात यह है कि उच्च आवृत्तियों पर उच्च दक्षता के लिए छोटे व्यास के कंठ की आवश्यकता होती है, परंतु कम आवृत्तियों के लिए बड़ा कंठ सबसे उत्तम होता है। इस प्रकार से सामान्य हल दो या दो से अधिक हॉर्नों का उपयोग करना है, प्रत्येक चयनित आवृत्ति श्रेणी में सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए उपयुक्त कंठ के आकार, शीर्ष के आकार और प्रदीप्ति की दर के साथ, हॉर्नों के बीच सहज संक्रमण प्रदान करने के लिए आवृत्ति सीमाओं के बीच पर्याप्त ओवरलैप के साथ। 1930 के दशक के अंत में आरसीए के हैरी एफ. ओल्सन द्वारा अनुभूत गया अन्य हल कई घातीय प्रदीप्ति दरों का उपयोग करना था, या तो श्रृंखला में तीव्रता से बड़े हॉर्नों को जोड़कर या एक ही हॉर्न के आंतरिक भाग को उप-विभाजित करके।[11] कुछ डिजाइनरों द्वारा और कुछ अनुप्रयोगों में घातांकीय हॉर्न का उपयोग जारी है।[12]

मल्टीसेल

अतः कई सममित, संकीर्ण परिक्षेपण वाले, सामान्यतः घातीय हॉर्न को मल्टीसेल हॉर्न का उत्पादन करने के लिए एक ही ड्राइवर द्वारा संचालित सरणी में जोड़ा जा सकता है। 1936 में वेस्टर्न इलेक्ट्रिक के एडवर्ड सी. वेंट द्वारा पेटेंट कराया गया,[13] उच्च आवृत्तियों पर प्रत्यक्षता की समस्या का हल करने के लिए 1933 से लाउडस्पीकरों में मल्टीसेल हॉर्न का उपयोग किया जाता रहा है, और वे उत्कृष्ट कम आवृत्ति लोडिंग प्रदान करते हैं। इस प्रकार से उनका दिशात्मक नियंत्रण उनके लक्ष्य आवृत्ति श्रेणी के बीच में लंबवत और क्षैतिज रूप से बीम करना प्रारंभ कर देता है, जो लोब के बीच 10 डीबी तक के स्तर परिवर्तन के साथ उच्च आवृत्तियों पर और संकीर्ण हो जाता है।[2] [14] मल्टीसेल हॉर्न जटिल और बनाने में कठिन होते हैं और इसलिए इससे सम्बद्ध व्यय भी अधिक होता है। वे कई वर्षों तक सार्वजनिक संबोधन अनुप्रयोगों में बने रहे क्योंकि, अपनी कमियों के अतिरिक्त, वे बहुत उत्तम लगते थे, और अभी भी सक्षम डिज़ाइन के साथ।[15] क्रांतिकारी समाक्षीय ड्राइवर, अल्टेक लांसिंग डुप्लेक्स 601 और 604 ने 1943 से 1998 तक अपने उच्च आवृत्ति घटक के लिए मल्टीसेल हॉर्न का उपयोग किया।[16]

रेडियल, क्षेत्रीय, और विवर्तन

अतः रेडियल हॉर्न में घातीय प्रदीप्ति दर के आधार पर दो सतहें होती हैं, और दो प्रत्यक्षतः दीवारें होती हैं जो आउटपुट पैटर्न निर्धारित करती हैं। रेडियल हॉर्न घातांकीय हॉर्न की कुछ किरणें प्रदर्शित करता है।[2] एल्टेक क्षेत्रीय हॉर्न रेडियल हॉर्न थे जिनमें पैटर्न नियंत्रण के घोषित उद्देश्य के लिए हॉर्न के शीर्ष में पिच्छफलक लगाए गए थे। लाउडस्पीकर अलमारियाँ लगाने में सरलता के लिए, समतल शीर्ष रेडियल हॉर्न का उपयोग किया गया है, इस प्रकार से उदाहरण के लिए समुदाय ने अपने में SQ 90 उच्च-आवृत्ति हॉर्न।[17] इस प्रकार से जेबीएल (कंपनी) का विवर्तन या स्मिथ हॉर्न रेडियल डिज़ाइन पर भिन्नता थी, जिसमें रेडियल हॉर्न की मध्य-सीमा क्षैतिज बीमिंग से बचने की विधि के रूप में शीर्ष पर बहुत छोटे ऊर्ध्वाधर आयाम का उपयोग किया गया था, जिसका शीर्ष पर बड़ा ऊर्ध्वाधर आयाम होता है।

अतः विवर्तन हॉर्न मॉनिटर डिज़ाइन और निकट-क्षेत्र सार्वजनिक संबोधन अनुप्रयोगों में लोकप्रिय रहा है जो इसके विस्तृत क्षैतिज परिक्षेपण पैटर्न से लाभान्वित होता है।[14] विपरीत रूप से, संकीर्ण ऊर्ध्वाधर आयाम विस्तृत ऊर्ध्वाधर आउटपुट पैटर्न के लिए प्रदान किया जाता है जो संकीर्ण ऊर्ध्वाधर आयाम के बराबर तरंग दैर्ध्य की आवृत्तियों के लिए 90 डिग्री तक पहुंचता है।[15] विवर्तन हॉर्न का बहुत छोटा संस्करण 1991 में जेबीएल मॉडल 2405H अति-उच्च आवृत्ति ट्रांसड्यूसर में डिज़ाइन किया गया था, जो 20 kHz पर 90° x 35° आउटपुट पैटर्न उत्पन्न करता था।[18]

रज्जु प्रतिकेन्द्रज

इस प्रकार से रज्जु प्रतिकेन्द्रज हॉर्न कई रूपों में घातांकीय हॉर्न के समान है और इसने DIY हॉर्न उत्साही, ऑडियोफाइल उपभोक्ताओं और कुछ निर्माताओं के बीच अनुयायियों को प्राप्त किया है।[19] यह मानकर प्राप्त वक्र सूत्र का उपयोग करता है कि हॉर्न के आंतरिक वक्र पर किसी भी बिंदु की स्पर्श रेखा निर्धारित लंबाई के रेखा खंड के साथ हॉर्न के केंद्रीय अक्ष तक पहुंच जाएगी। शीर्ष पर, स्पर्शरेखा रेखा खंड अक्ष के लंबवत हो जाता है और शीर्ष की त्रिज्या का वर्णन करता है। इस हॉर्न अवधारणा का अध्ययन पॉल जी.ए.एच. द्वारा किया गया था। 1920 के दशक के मध्य में वोइग्ट और 1927 में इसका पेटेंट कराया गया।[20] रज्जु प्रतिकेन्द्रज हॉर्न का आकार वांछित कम आवृत्ति कटऑफ या सीमा निर्दिष्ट करके उत्पन्न होता है जो शीर्ष का व्यास निर्धारित करेगा।[19] घातांकीय हॉर्न पर दो वृद्धिशील संशोधनों में कम आवृत्ति विस्तार के लिए थोड़ा उत्तम समर्थन और किंचित व्यापक उच्च-आवृत्ति आवृत्त क्षेत्र पैटर्न सम्मिलित हैं।[19]

निरंतर दिशा

अतः मई 1975 में,[21] विभिन्न आवृत्तियों पर बीमविड्थ बदलने की समस्याओं का समाधान करने के लिए, डी. ब्रॉडस "डॉन" कील, इलेक्ट्रो-वॉयस के जूनियर ने कंठ के निकट एक घातीय विस्तार दर के साथ एक हाइब्रिड हॉर्न प्रस्तुत किया, जिसके बाद एक शंक्वाकार विस्तार खंड और मुख पर तीव्रता से संस्फुर वाले कोर के साथ समाप्त हुआ।[22] शीर्ष पर निकला हुआ किनारा उच्च आवृत्तियों पर लोबिंग के साथ कुछ शेष समस्याओं को हल करता है।[15] इस प्रकार से डॉन कील ने अपने डिज़ाइन के संस्करण में सार्वजनिक संबोधन उद्देश्यों के लिए उपयुक्त पैटर्न नियंत्रण के लिए व्यापक क्षैतिज संस्फुर निर्दिष्ट किया। अतः कील का लेख्य[23] शीर्ष के आकार, आवृत्ति और आवृत्त क्षेत्र कोण के बीच संबंधों को निर्धारित करें, जो हॉर्न डिजाइन के कई भविष्य के विकास के लिए आधार प्रदान करता है।[15] निरंतर दिशात्मकता वाले हॉर्न के साथ पाई जाने वाली समस्या यह है कि ऊर्ध्वाधर आवृत्त क्षेत्र पैटर्न को उपयोगी बनाने के लिए बहुत छोटा किए बिना क्षैतिज आवृत्त क्षेत्र पैटर्न को संकीर्ण नहीं किया जा सकता है।[2]

मंटारे

अतः कील के कार्य के बाद और उनके सिद्धांतों का उपयोग करते हुए, एल्टेक के क्लिफोर्ड ए. हेनरिक्सन और मार्क एस. उरेडा ने निरंतर प्रत्यक्षता लक्षण, क्षैतिज विवर्तन या मंटारे हॉर्न प्रदर्शित करते हुए अलग तरह का हाइब्रिड हॉर्न डिजाइन किया।[24][25] मंटारे हॉर्न वांछित ऊर्ध्वाधर आवृत्त क्षेत्र पैटर्न को क्षैतिज से अलग करता है, जिससे विभिन्न प्रकार के आवृत्त क्षेत्र पैटर्न के लिए हॉर्न डिजाइन करना संभव हो जाता है। इस प्रकार से मंटारे आकार लंबवत उन्शीर्ष जेबीएल-शैली विवर्तन हॉर्न से प्रारंभ होता है, जो शंक्वाकार तरंग पथक (प्रारंभिक डिजाइन), या चार समतल पक्षों के साथ वर्ग या आयताकार हॉर्न में बदल जाता है।[26] मध्य स्तर बीमिंग नियंत्रण के लिए, बाह्य शीर्ष को कील शैली में छोटे, अपसारी कोर के साथ या अधिक अपसारी कोण के अतिरिक्त समतल पक्षों के साथ विस्तारित किया जाता है। कम आवृत्ति दक्षता निरंतर दिशात्मक डिज़ाइन के समान स्पष्ट नहीं है।[24] अतः पूर्व डिज़ाइनों के विपरीत, स्पष्ट शीर्ष,[27] जो कि पैटर्न परिक्षेपण का केंद्र बिंदु है, प्रत्येक आवृत्ति के लिए समान नहीं है, जिससे गोलाभ के अतिरिक्त दीर्घवृत्ताभ तरंगाग्र बनता है। इस कारण से, मंटारे को मात्र एक ही तल में (कई तलों के अतिरिक्त) संतोषजनक रूप से व्यवस्थित किया जा सकता है। इस प्रकार से इसकी प्रदीप्ति की दर में अचानक रुकावट विवर्तन, प्रतिबिंब और विरूपण घटकों का कारण बनती है।[2]

द्वि-रेडियल

अतः 1980 तक, कील जेबीएल में थे जहां उन्होंने अपने और अल्टेक दोनों के डिजाइनों को चरण आगे बढ़ाया। उन्होंने जेबीएल-शैली के विवर्तन हॉर्न को दो रेडियल सूत्रों का उपयोग करके प्राप्त घातीय रूप से वक्रित पक्षों से युक्त माध्यमिक हॉर्न से जोड़ा। इसके परिणामस्वरूप हाइब्रिड निरंतर दिशात्मकता हॉर्न उत्पन्न हुआ जो अचानक कोण परिवर्तन से जुड़े विरूपण घटकों से मुक्त था।[24] बाजार ने JBL मॉडल 4430 स्टूडियो मॉनिटर जैसे 100° × 100° मॉडल 2344 द्वि-रेडियल उच्च आवृत्ति हॉर्न जैसे उत्पादों के डिज़ाइन को स्पष्ट प्रतिक्रिया दी, जिन्हें प्रायः बट-चीक्स कहा जाता है।[28] इस प्रकार से द्वि-रेडियल डिज़ाइन में मंटारे की तरह ही स्पष्ट शीर्ष और सारणीशीलता की समस्याएँ थीं।[2]

युग्मक बेसेल

अतः पैनासोनिक कॉर्पोरेशन के वृत्तिक ऑडियो भाग, रैमसा ने मंटारे के प्रकट होने के तुरंत बाद युग्मकं बेसेल निरंतर प्रत्यक्षता हॉर्न प्रस्तुत किया। इस प्रकार से डिज़ाइन मंटारे और द्वि-रेडियल के समान था परंतु इसमें द्वितीयक हॉर्न अनुभाग की प्रदीप्ति की दर निर्धारित करने के लिए दोहरी श्रृंखला बेसेल विस्तार सूत्र का उपयोग किया गया था।[29]

सीडी हॉर्न विशेषताएँ

सबसे लोकप्रिय निरंतर प्रत्यक्षता वाले हॉर्न (जिन्हें सीडी हॉर्न के रूप में भी जाना जाता है) गैर-गोलाभ वेवशीर्ष, सारणीबद्धता में सीमाओं और उच्च ध्वनि दाब स्तरों पर विरूपण के साथ-साथ विवर्तन कक्ष से द्वितीयक हॉर्न में संक्रमण से संबंधित प्रतिबिंब और विकृतियों से ग्रस्त हैं।[2] इस प्रकार से वे उच्च आवृत्तियों पर परिक्षेपण पैटर्न को संकुचित करने की ओर प्रवृत्त होते हैं जिनकी तरंग दैर्ध्य कंठ की चौड़ाई या विवर्तन कक्ष की चौड़ाई तक पहुंचती है।[14]

क्योंकि सीडी हॉर्न की उच्च आवृत्तियाँ इसके आवृत्त क्षेत्र पैटर्न पर अधिक फैली हुई हैं, वे अन्य हॉर्न के सापेक्ष क्षीण दिखाई देती हैं। तटस्थ और संतुलित ध्वनि के लिए सीडी हॉर्न को 2 और 4 किलोहर्ट्ज़ (हॉर्न डिज़ाइन के आधार पर) के बीच निस्यंदक निम्नतर के साथ लगभग 6 डीबी प्रति अष्टक के बराबर बूस्ट की आवश्यकता होती है।[30][31] सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक ऑडियो क्रॉसओवर के अधिकांश निर्माताओं ने वैकल्पिक सीडी ईक्यू बूस्ट निस्यंदक या उच्च आवृत्ति शेल्फ निस्यंदक जोड़कर इस आवश्यकता का उत्तर दिया। अतः इस प्रकार से उदाहरण के लिए, ऐसी परिपथिकी बीएसएस द्वारा उनके एफडीएस-310 क्रॉसओवर में और राणे द्वारा उनके एसी 22एस और एसी 23बी क्रॉसओवर में आंतरिक जम्पर लिंक के माध्यम से प्रदान की गई थी।[32][33][34] राणे ने अपने एसी 24 क्रॉसओवर पर प्रभावक्षेत्र करने योग्य आवृत्ति श्रेणी सहित सीडी हॉर्न समीकरण का उपयोग करके दो बैंडपास (उच्च-मिड और उच्च) के अधिक शीर्ष पैनल नियंत्रण की अनुमति दी।[35] निस्यंदन प्रक्रिया का एक और अधिक परिशोधन डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर-आधारित क्रॉसओवर में उपलब्ध है।

हाइब्रिड निरंतर दिशा (एचसीडी)

इस प्रकार से सबसे पहले दिसंबर 2019 में वॉयस कॉइल लेख में प्रकाशित हुआ और फिर जून 2020 में 148वें एईएस कन्वेंशन में, डारियो सिनान्नी ने एक नवीन हॉर्न्स वर्ग प्रस्तुत किया।[36][37]

एचसीडी एल्गोरिदम, जो पहले से ही 2006 से स्पीकरलैब हॉर्न.एल.ए सॉफ्टवेयर द्वारा उपयोग किया जाता है, किसी भी विस्तार (घातांकीय, अतिपरवलयिक ज्या, अतिपरवलयिक कोज्या, कैटेनोइडल, ट्रैक्ट्रिक्स, गोलाभ, या एक नवीन विस्तार) हॉर्न को एक निरंतर दिशात्मक हॉर्न में बदल देता है।[38]

अतः एचसीडी मूल विस्तार के समान ध्वनिक भार को बनाए रखने की अनुमति देता है। यदि सीडी हॉर्न या सामान्य रूप से बहुअपसारी हॉर्न की तुलना की जाए तो एचसीडी एल्गोरिदम प्रतिबिंबों को कम कर देता है, जो उच्च ध्वनि दाब स्तरों पर कम विरूपण प्रदान करता है।

रेडियल हॉर्न के समान एचसीडी तल पर निरंतर दिशा प्रदान करता है, विशेष रूप से हॉर्न शीर्ष प्रशीर्ष अक्ष के साथ तल पर प्रगतिशील स्थिर दिशा प्रदान करता है। प्रगति चयनित शीर्ष-अनुपात पर निर्भर करती है। इस प्रकार से शीर्ष की छोटी धुरी के साथ समतल पर हमारे निकट गोलाभ शीर्ष के हॉर्न (उसी विस्तार का उपयोग करके) के बराबर दिशात्मकता समोच्च होगा।

एकाधिक प्रवेश हॉर्न

अतः 1996 में, रेनकस-हेन्ज़ के राल्फ डी. हेंज को लाउडस्पीकर एन्क्लोजर एकाधिक प्रवेश हॉर्न के लिए पेटेंट प्राप्त हुआ, जिसमें दो बैंडपास, उच्च और मध्य के लिए कई ड्राइवर सम्मिलित थे, जिनकी ध्वनि तरंगें एक ही हॉर्न में परंतु बैंडपास के आधार पर अलग-अलग दूरी पर निकलती हैं। इसे कोएंट्रेंट हॉर्न के रूप में विपणन किया गया था।[39] रेनकस-हेंज एसटी/एसटीएक्स उत्पाद लाइन में मध्य और उच्च-आवृत्ति ड्राइवर दोनों कॉम्प्लेक्स शंकु तरंग पथक के माध्यम से बाहर निकलते हैं।[40] 1990 के दशक के अंत में, साउंड फिजिक्स लैब्स के थॉमस जे. टॉम डैनली ने थ्री-वे एकाधिक प्रवेश हॉर्न पर कार्य करना प्रारंभ किया, जिससे 2000 में एसपीएल-टीडी1 बाजार में आया।[41] इस प्रकार से डिज़ाइन में सात ड्राइवरों का उपयोग किया गया, जिसमें उच्च आवृत्ति ड्राइवर हॉर्न के कंठ में, चार मध्य-आवृत्ति ड्राइवर कंठ के निकट और दो कम आवृत्ति ड्राइवर हॉर्न के शीर्ष के निकट पोर्ट किए गए थे। 2001 में, टॉम डैनली ने यॉर्कविले साउंड के लिए यूनिट हॉर्न विकसित करना प्रारंभ किया और 2002 में संशोधन का पेटेंट कराया।[42] 2003 में यॉर्कविले की यूनिट लाइन की रिलीज़ के बाद,[43] डैनली ने डैनली साउंड लैब का निर्माण किया और सिनर्जी हॉर्न नामक एसपीएल-टीडी1 पर महत्वपूर्ण संशोधन विकसित किया, जिससे समकारी ध्रुवीय पैटर्न के साथ अत्यधिक उत्तम चरण और परिमाण प्रतिक्रिया प्राप्त हुई। सिनर्जी हॉर्न डिज़ाइन छोटे लाउडस्पीकर अंतःक्षेत्र से प्राप्त अधिक विद्युत उत्पादन का वादा करता है।[44] क्योंकि डिज़ाइन अपने क्रॉसओवर क्षेत्रों और अपने कुल बैंडविड्थ की बड़ी श्रेणी के माध्यम से पैटर्न नियंत्रण बरकरार रखता है, और क्योंकि डिज़ाइन का ध्वनिक केंद्र अंतःक्षेत्र के पूर्व के निकट है, यह सार्वजनिक स्थल के अनुप्रयोगों के लिए सरणियों में अधिक सरलता से संयोजित होता है।[45]

तरंग पथक हॉर्न

अतः तरंग पथक शब्द का उपयोग कम ध्वनिक लोडिंग वाले हॉर्नों का वर्णन करने के लिए किया जाता है, जैसे शंकुधारी, द्विघात, समतल गोलाभ या अण्डाकार बेलनाकार हॉर्न। इस प्रकार से इन्हें उत्तम ध्वनिक लोडिंग के माध्यम से दक्षता प्राप्त करने के अतिरिक्त विकिरण पैटर्न को नियंत्रित करने के लिए अधिक डिज़ाइन किया गया है। सभी हॉर्न में कुछ पैटर्न नियंत्रण होता है, और सभी तरंग पथक ध्वनिक लोडिंग की डिग्री प्रदान करते हैं, इसलिए तरंग पथक और हॉर्न के बीच अंतर निर्णय का विषय है।[46]

द्विघात-कंठ तरंग पथक

इस प्रकार से 1999 में, पीवे इलेक्ट्रॉनिक्स के चार्ली ह्यूजेस (ऑडियो इंजीनियर) ने क्वाड्रैटिक-थ्रोट तरंग पथक नामक हाइब्रिड हॉर्न पर पेटेंट के लिए आवेदन किया।[47] हॉर्न मूल रूप से साधारण शंक्वाकार खंड था परंतु स्पीकर ड्राइवर के साथ उचित जुड़ाव के लिए वांछित कंठ के आकार से मेल खाने के लिए इसका कंठ गोलाभ चाप में वक्रित था। मध्य स्तर बीमिंग को नियंत्रित करने के लिए अपसारी के साथ हॉर्न के शीर्ष के आकार को बढ़ाने के अतिरिक्त, शीर्ष के किनारे को ढकने वाली फोम की अपेक्षाकृत पतली परत उसी छोर के अनुरूप पाई गई। क्यूटी तरंग पथक, जब लोकप्रिय सीडी हॉर्न से तुलना की जाती है, तो सभी आवृत्तियों में दूसरे संनादी विरूपण के लगभग 3-4 डीबी निम्न स्तर और अधिक कष्टप्रद तीसरे संनादी विरूपण के औसतन 9 डीबी निम्न स्तर उत्पन्न होते हैं। अतः विवर्तन कक्ष के बिना होने के कारण, क्यूटी तरंग पथक स्पष्ट शीर्ष के साथ समस्याओं से मुक्त था, जिससे यह सार्वजनिक संबोधन उद्देश्यों के लिए आवश्यकतानुसार व्यवस्थित हो गया।[2]

लघ्वक्ष गोलाभ तरंग पथक

इस प्रकार से लघ्वक्ष गोलाभ तरंग पथक (ओएसडब्ल्यूजी) हॉर्न डिज़ाइन 1 किलोहर्ट्ज़ से ऊपर दिशात्मकता पैटर्न नियंत्रण में संशोधन करते हैं, मध्य-श्रेणी ड्राइवर से उत्तम सुमेलन करने के लिए दिशात्मकता की कम आवृत्ति प्रदान करते हैं, और, जैसा कि आविष्कारक डॉ. अर्ल गेडेस ने अनुरोध किया है, उच्च क्रम मोड, चरण और आयाम विरूपण का एक रूप कम करता है। अतः ओएसडब्ल्यूजी के सिद्धांत द्वारा हॉर्न की लंबाई की व्यावहारिक सीमा को स्पष्ट रूप से संबोधित नहीं किया गया है।[48]

अनुप्रयोग

सार्वजनिक संबोधन और संगीत कार्यक्रम का उपयोग

पुनः प्रविष्ट (प्रतिवर्त) हॉर्न लाउडस्पीकर, या बुलहॉर्न, एक प्रकार का फोल्डेड हॉर्न स्पीकर है जिसका उपयोग सार्वजनिक संबोधन प्रणाली में व्यापक रूप से किया जाता है। हॉर्न के आकार को कम करने के लिए, ध्वनि केंद्रीय प्रक्षेपण (b, c)" में तीव्रता से विस्तारित संकेंद्रित नलिकाओं के माध्यम से एक ज़िगज़ैग पथ का अनुसरण करती है, जो बाह्य हॉर्न (d) से निकलती है। 1940 के दशक में आविष्कार किया गया।

अतः हॉर्न लाउडस्पीकर का उपयोग कई ऑडियो अनुप्रयोगों में किया जाता है। हॉर्न लाउडस्पीकरों में ड्राइवर बहुत छोटे हो सकते हैं, यहां तक ​​कि बेस आवृत्ति के लिए भी जहां पारंपरिक लाउडस्पीकरों को समकक्ष प्रदर्शन के लिए बहुत बड़े होने की आवश्यकता होगी। इस प्रकार से हॉर्न लाउडस्पीकरों को एकल, छोटे ड्राइवर का उपयोग करके आवृत्तियों की विस्तृत श्रृंखला को पुन: उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है; किंचित इन्हें ऑडियो क्रॉसओवर की आवश्यकता के बिना डिज़ाइन किया जा सकता है।

हॉर्न लाउडस्पीकरों का उपयोग ध्वनि सुदृढीकरण और सार्वजनिक संबोधन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक बहुत उच्च ध्वनि दाब स्तर प्रदान करने के लिए भी किया जा सकता है, यद्यपि इन उच्च ध्वनि दाब अनुप्रयोगों में, आवश्यक दक्षता के लिए और नियंत्रित परिक्षेपण के लिए कभी-कभी उच्च निष्ठा से समझौता किया जाता है। विशेषताएँ जो सामान्यतः अधिकांश बड़े ध्वनि वाले स्थानों में आवश्यक होती हैं। इस प्रकार से गनेस फोकसिंग, विशेष रूप से समय क्षेत्र में, हॉर्न की कुछ विकृतियों का प्रतिकार करने की नवीन विधि, डेव गनेस द्वारा प्रारंभ की गई थी जब वह पूर्वी ध्वनिक कार्य (ईएडब्ल्यू) के साथ थे। ईएडब्ल्यू हॉर्न-लोडेड लाउडस्पीकर जिन्हें इस स्वामित्व प्रणाली के साथ संसाधित किया गया है, उच्च आउटपुट शक्ति और नियंत्रित परिक्षेपण को बनाए रखते हुए कम संपीड़न ड्राइवर डायाफ्राम/चरण प्लग टाइम-स्मीयर विरूपण दिखाते हैं।[49][50][51][52][53]

अतः संगीत कार्यक्रम स्थल प्रायः उच्च-मात्रा वाले बेस पुनरुत्पादन (बेस डिब्बे या सबवूफर) के लिए हॉर्न लाउडस्पीकरों की बड़ी श्रृंखला का उपयोग करते हैं, ताकि ऐसा बेस प्रदान किया जा सके जिसे संगीत कार्यक्रम में आने वाले लोग न मात्र सुन सकें बल्कि समझ भी कर सकें। सरणी में कई हॉर्न लाउडस्पीकरों को संयोजित करने से वही लाभ मिलता है जो बड़े शीर्ष वाले क्षेत्र के साथ एकल हॉर्न के होने से होता है: जैसे-जैसे हॉर्न का शीर्ष बड़ा होता जाता है, कम आवृत्ति का कट-ऑफ कम होता जाता है, और सरणी में कई ड्राइवरों की अधिक आउटपुट शक्ति होती है।

व्यावसायिक थिएटर

इस प्रकार से व्यावसायिक सिनेमा थिएटर प्रायः पैटर्न नियंत्रण और बड़े कक्ष को भरने के लिए आवश्यक संवेदनशीलता बढ़ाने के लिए हॉर्न-लोडेड लाउडस्पीकर का उपयोग करते हैं।

सुश्रवण रागी और घरेलू उपयोग

उपभोक्ता ऑडियो नियंत्रित लाउडस्पीकर निर्देशात्मकता (दीवारों, फर्श और छत जैसी कक्ष की सतहों से ऑडियो कक्ष ध्वनिकी को सीमित करने के लिए) और अधिक स्पीकर लाउडस्पीकर दक्षता बनाम संवेदनशीलता के लिए हॉर्न लाउडस्पीकर का उपयोग करता है।

इस प्रकार से हॉर्न लाउडस्पीकर बहुत उच्च दक्षता प्रदान कर सकते हैं, जिससे वे बहुत कम शक्ति वाले एम्पलीफायरों, जैसे एकल-समाप्त ट्रायोड एम्प या अन्य निर्वात-नलिका एम्पलीफायरों के लिए उत्तम सुमेलन बन सकते हैं। द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, कुछ प्रारंभी उच्च-फाई प्रशंसकों ने कम आवृत्ति वाले हॉर्न बनाने की सीमा तक आगे बढ़ गए, जिनके शीर्ष सुनने के कक्ष की दीवार का अत्यधिक भाग घेर लेते थे। अतः कंठ कभी-कभी बाहर घास के मैदान में, या निम्नतल में होते थे। 1960 के दशक में स्टीरियो के आगमन के साथ, यह दृष्टिकोण कम ही देखा गया था। कई लाउडस्पीकर खरीदार और स्वयं-करने वाले लाउडस्पीकर प्रशंसक सौंदर्य संबंधी कारणों से छोटे डिज़ाइन की मांग करते थे।

इस प्रकार से कुछ ऑडियोफाइल्स ऑडियो पुनरुत्पादन के लिए हॉर्न लाउडस्पीकर का उपयोग करते हैं, जबकि अन्य अपने संनादी अनुनादों के लिए हॉर्न सिस्टम से बचते हैं, जिससे उनमें विकृति का अप्रिय रूप पाया जाता है। चूँकि विभिन्न प्रकार के हॉर्न डिज़ाइन (अलग-अलग लंबाई, पदार्थ और टेपर के) होते हैं, साथ ही साथ अलग-अलग ड्राइवर भी होते हैं, इसलिए, किंचित, हॉर्न लाउडस्पीकरों को इस प्रकार के व्यापक लक्षण देना असंभव है। कभी-कभी 5 से 25 वाट श्रेणी में कम शक्ति एम्पलीफायरों का उपयोग करने वाले ऑडियोफाइल्स को हॉर्न लाउडस्पीकर की उच्च दक्षता विशेष रूप से आकर्षक विशेषता लग सकती है। इसके विपरीत, उच्च संवेदनशीलता एम्पलीफायर आउटपुट पर स्थित किसी भी पार्श्व रव को अत्यधिक निकृष्ट कर सकती है।

अतः फिल्म साउंडट्रैक में उत्तमीन डायनामिक श्रेणी ऑडियो होती है, जहां शिखर स्तर औसत स्तर से 20 डीबी अधिक होता है। हॉर्न लाउडस्पीकरों की उच्च संवेदनशीलता घरेलू सिनेमा में उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट ~100 वाट-प्रति-चैनल रिसीवर/एम्प्लीफायर के साथ सुनने की स्थिति में फिल्मी थिएटर ध्वनि स्तर प्राप्त करने में सहायता करती है।[54]

यह भी देखें

संदर्भ

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