كيفية حساب التأخير الزمني للصوت

كيفية حساب التأخير الزمني للصوت Delay Sound

وردني سؤال من أحد الأخوة بخصوص مشكلة تعرضوا لها في أحد المساجد و هو حصول تداخل في الصوت الخارجي للسماعات, حيث انه توجد سماعات موضوعة على المنارة و تم وضع سماعة بعيد عن المسجد بحوالي (150) متر. و عند الاذان يسمع في جهة السماعة البعيدة صوتين متداخلين مما يسبب الازعاج ( أكثر من فائدة السماعة البعيدة) التي الغرض منها كان لإيصال الصوت لمسافة أكبر.
لننظر الى الامر من ناحية علمية و سبب حصول هذه الظاهرة:

من المعلوم ان سرعة انتشار الصوت في الهواء هي ما بين 340 الى 255 متر بالثانية . حيث كلما ارتفعت الحرارة كلما زادت سرعة انتشار الصوت. و لنأخذ الخرارة المتوسطة (20) درجة مئوية و تكون فيها سرعة الصوت ( 340 m/s). لذا فإن الصوت الصادر من المنارة ينتشر في محيط المسجد بهذه السرعة و كلما بعدت المسافة عن المسجد يحتاج الصوت الى زمن أطول حتى النقطة التي ينخفض فيها مستوى الصوت كثيرا و لن يسمع بعدها.
اما السماعة البعيدة و التي تصل اليها الاشارة عبر سلك كهربائي فإن الزمن الذي تحتاجه الاشارة للوصول من المسجد الى السماعة هو صفر تقريباً, لان السرعة في السلك الكهربائي تقارب سرعة الضوء (حوالي 300 الف كيلو متر بالثانية الواحدة), لذا نعتبر على مسافة (150) متر ان الصوت يصل بنفس اللحظة.
كم يحتاج الصوت للوصول في الهواء من المنارة الى السماعة البعيدة اي الى مسافة 150 متر؟
السرعة = المسافة / الزمن و منها
الزمن = المسافة / السرعة
و بالتالي على مسافة 150 متر و بسرعة 340 متربالثانية فالزمن هو:
الزمن = 150/340 = 0.44 ثانية. اي 440 ميلي ثانية.
لذا في المنطقة المحيطة بالسماعة (B) هناك صوت يسمع لحظياً من هذه السماعة, و صوت (أقل شدة) يأتي من السماعة (A) بعد 440 ميلي ثانية,
هذا الفرق بين الصوتين تلاحظه الأذن و تسمعه على انه صوتين مختلفين, و لكنهما متداخلين,
علماً ان الصوت لو كان أقل من ذلك (بكثير) لكان الصوت البعيد مثل خلفية للصوت القوي و لأعطى الصوت جمالاً, و هو مبدأ اجهزة الريفرب و الصدى و المؤثرات الصوتية.
اما اذا زاد الفرق الزمني عن حد معين فإنه يعطي نتيجة عكسية و مزعجة.
لذلك يكمن الحل بتأخير وصول الاشارة في السلك الذاهبة الى السماعة (B) ريثما يصل الصوت من السماعة (A) و هو في حالتنا هو 440 ميلي ثانية.
كيف يتم تأخير الاشارة؟

الجواب البسيط هو بجهاز(تأخير الاشارة) ويسمى Delay. و هو جهاز صغير يباع بشكل مستقل و هناك العديد من الموديلات المتوفرة من عدة شركات. كما ان مكسرات الديجيتال الحديثة تحوي هذه الميزة (Delay) و التي يمكن استخدامها في مثل هذه الحالة.
طبعاً تأخير الصوت يجب ان يكون للسماعة (B) فقط, لذا يجب تأمين مخرج من المكسر متصل بمكبر صوت مستقل خاص بهذه السماعة فقط.

أما لو كانت السماعة (B) تحوي مكبر صوت داخلها, عندها فقط نحتاج مخرج مستقل من المكسر فيه تأخير للإشارة. او حتى يتم وصله الى دارة تأخيرخارجية اذا المكسر لا يحوي هذه الميزة.
علما انه قد توجد هذه الميزة في المكسر و لكن التأخير فيه لا يكفي (بضعة اجزاء من الميلي ثانية) و التي غالبا تكون موجودة في المكسر فقط من اجل اجراء مؤثرات للصوت.

 

11 Comments on “كيفية حساب التأخير الزمني للصوت

  1. السلام عليكم يا مهندس ….. من حيث ما قلت سابقا نستخلص انه لا يوجد مشكل في تداخل الصوت بالنسبة للمستمعين خارج المسجد اي المشكل لقد حل ……….. و لكن غالبية المساجد نجد ان المؤذن يسمع صوته مباشرة من خروجه للسماعات الخارجية اي بدون فرق زمني ……….. في هذه الحالة عند استعمال delay ألا ينزعج المؤذن من زمن الفرق بين صوته الاصلي و الصوت الخارج من السماعات الخارجية …… و هل علميا او عمليا نستطيع عمل عكس طريقة delay اي السماعة A نقوم بتقديمها و تسريعها حتى يكون الصوت الخارجي A و B متزامن مع صوت المصدر ؟

  2. السلام عليكم
    كلام ممتاز وسبق لي تجربته عمليا في احدى المساجد
    تساؤلي للالأخ Sofia e88 حفظة الله ورعاة
    كيف يتم تسريع الصوت في السماعة a
    وفارق الصوت يكاد ينعدم فيها
    هل تريد استخراج الحرف من المؤذن قبل ان يقوله
    هذه قدرة الاهية أتوقع لم تصل للبشر بعد
    تقبلوا تحياتي

  3. وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته
    اخي الكريم المؤذن لا يسمع صوته متأخرا لانه يسمع الصوت من السماعات التي داخل المسجد و سماعات المنارة A ويصل الصوت اليه مباشرة بينما الصوت المتأخر هو للسماعات البعيدة (B) الذي لن يسمعه بأي حال. لأن السماعات بعيدة و لن تكون متجهه الى جهة المسجد.
    في احد المرات اجرينا تجربة و تحدي لمجموعة من الاشخاص, بحيث وضعنا تأخير زمني وبحيث يضع الشخص هيدفون ويسمع صوته وهو يتحدث في المكرفون. و طلبنا منه ان يقول (بسم الله الرحمن الرحيم). لم يستطع اي شخص ان يتمها و يبدأ بالتلعثم من اول كلمة. لذلك المؤذن اذا كان يسمع صوته متأخرا فإنه ليس فقط (ينزعج) انه لن يستطيع الكلام اصلا. و لكن في حالتنا لن يسمع صوته (المتأخر).
    الفقرة الثانية من تعليقك غير واضح من جهة عمل عكس طريق Delay. نحن كل ما فعلناه هو لتحقيق التزامن و لكن في جهة السماعة البعيدة B, السماعات القريبة لاتحتاج تزامن لأنها متزامنة اصلا مع مصدر الصوت.

  4. آه يا أخي أحمد الضويان قصدي ليس في تلك الكفة … و للتوضيح : هذا الامر حدث لي شخصيا و نحن عندنا في الجزائر معظم المساجد سماعاتها الداخلية لا تعمل عند الاذان لما قاله المهندس سعيد سالفا .. بينما انا داخل غرفة الاذان لأجرب…. عندما انتهي مما قلته اسمع صوتي متأخر قليل من السماعات B اي السماعات القريبة للمصدر (و هذا بعد التأخير الزمني delay ) و الاشخاص الذين يبعدون حوالي 500 متر على خارج المسجد كانوا ينزعجون من تضارب الكلمات غير المفهومة بسبب بعد السماعات B عن A (و هذا قبل التأخير الزمني delay ) ….. و كما جاء في علاج المهندس سعيد بارك الله فيه حيث قال نأخر من صوت المتقدم بمدة 440 ملي ثانية حتى يتوازن الصوت بين A و B لحد الساعة المشكل الخارجي تم التخلص منه ….. لنرجع قليلا ..المقدار الذي أخًرناه من النقطة القريبة للمصدر الصوتي ب 440 هو نفسه مشكل صار بين المصدر الصوتي و السماعة بنفس القيمة … اي المؤذن يسمع صوته متأخر بتلك القيمة…
    و سؤالي السابق اعيد ذكره: هل علميا او عمليا نستطيع عمل عكس طريقة delay اي السماعة A نقوم بتقديمها و تسريعها حتى يكون الصوت الخارجي A و B متزامن مع صوت المصدر ؟ هنا قصدي هو ألية وضع جهاز يسرع من الاشارة الصوتية للسماعة A و ليس استخراج الحرف من المؤذن قبل ان يقوله و ذلك حتى يكون الصوت الخارجي متوازن و في نفس الوقت يكون متزامن مع المصدر الصوتي . هذا هو قصدي و ربي أعلم .

  5. المعذرة منك و لكن لحد الان لم افهم منك بالضبط ما تقصده,
    انت تقول ((عندما انتهي مما قلته اسمع صوتي متأخر قليل من السماعات B اي السماعات القريبة للمصدر)) . و لكن نحن نفترض ان السماعات B هي البعيدة عن المصدر حسب الرسم في المقال, و التي هي بعيدة عن المسجد و ليس من المفترض للمؤذن ان يسمعها بل يسمع القريبة و التي هي A. الا اذا تم تأخير صوت السماعات A , B . و لكن في هذه الحالة لن يكون المشكل قد انتهى لان الصوت تم تأخيره فقط. لذا اختلط علينا الامر. و انت تقول انه قد تم انتهاء الشكل للأشخاص الذين يبعدون 500 متر,

  6. السلام عليكم ورحمة الله
    شوف اخي سفياني
    انت تقول ان الايمام يؤذن ويخرج صوته من السماعة الخارجية B
    ولا يوجد صوت في السماعة الداخلية A
    وتسمع الصوت متاخر قليلا
    لا أتوقع انك سوف تجد حلا أفضل من ان تفتح الصوت على السماعة A لكي تسمع الصوت مباشرة من السماعة القريبة ويصبح الصوت الواصل من السماعة الخارجية B كصوت صدى بعيد ويحسن الصوت داخل المسجد
    وفِي بعض المساجد الكبيرة يتم إغلاق الصدى تماما في المكسر لوجود صدى طبيعي وذلك حسب موقع المسجد وارتداد الصوت

  7. تعقيباً على ردي السابق بإضاحي للأخ العزيز سفياني
    بعد مراجعتي لردك وتساؤلك تبين لي انك خلط عليك الامر بين جهاز تاخير الصوت وصدى الصوت الديلي
    جهاز تاخير الصوت يختلف نسبيا عن صدى الصوت الديلي
    وتأخير الصوت لايعتبر حلا جميلاً وخاصة في المساجد لانه يوجد شخص متحدث مباشرة وعند سماع الشخص هذا التأخير كما ذكره سعادة المهندس سعيد سليمان في رده عليك انه سيتلعثم في الكلام ولن يستطيع ان يقول بِسْم الله الرحمن الرحيم لانه يسمع الصوت مشوها
    وربما يكون جهاز تاخير الصوت اكثر مناسبة في الأماكن التي يعرض فيها مادة او فيلم او مقطع صوتي ولو افترضنا اننا في مسرح مدرسي ونقول لدينا السماعة رقم 1 والسماعة رقم 2
    السماعة رقم 1 هي السماعة القريبة والسماعة رقم 2 هي السماعة البعيدة وعند تشغيل الصوت نسمع صدى كثير والصوت غير واضح وعندما نستخدم جهاز تاخير الصوت على السماعة رقم 1 لكي يصل الصوت في نفس الوقت الذي يصل فيه صوت السماعة رقم 2 وبذلك يختفي الإزعاج والصدى الغير مرغوب فيه . أتمنى يكون شرحي يصل لك من السماعة رقم 1هههههههه
    تقبلوا خالص تحياتي

  8. نعم ذلك هو قصدي يا اخي احمد الضويان وهذا خير مثال بارك الله فبك ….. انت الان في المسرح تحمل الميكروفون و نجرب على ثلاث مراحل:
    المرحلة الاولى: فلتكن السماعة 1 مشغلة و 2 مطفية …. الملاحظة : بالنسبة لك و انت و اقف بالقرب من 1 فتسمع الصوت بكل وضوح لا مشكلة فيه .
    المرحلة الثانية: العكس السماعة 2 مشغلة و 1 مطفية …. الملاحظة: فيكون صوتك من السماعة 2 متأخر بعض الشئ ليس كالاول .
    المرحلة الثالثة : 1 و 2 مشغلين …. الملاحظة : نسمع صدى كثير غير و اضح كما قلت سابقا في ردك .
    طريقة المعالجة : كما قلت انت نستخدم جهاز تأخير الصوت على السماعة 1 لكي يكون على وزن واحد مع السماعة 2 و هنا اختفى الازعاج و الصدى بالنسبة للمستمعين من حولك و لكن المشكل هو صوتك الخارج من السماعات يكون متأخر عليك(مصدر الصوت) ….. جربها و سترى.
    تحياتي لكم …..

  9. الحمدلله اخي سفياني
    نعم في حالة ان السماعات تعمل على مادة أو مقطع صوتي لن تجد الفرق وهنا نستفيد بالكلية من موضوع جهاز الديلي
    اما في حالة انك استخدمت ميكرفون يجب ان يكون لديك مونيتور او سماعة رقم 0 لكي تتلافى التأخير الذي سيحصل بالنسبة لك كمتحدث اما المستمع في الصفوف الاولى لن يجد اي تداخل او تاخير في السماعات بعد استخدام جهاز التأخير وسيسمع السماعة 1 و 2 في نفس الوقت دون أية تاخير يذكر
    والشخص القريب من السماعة رقم 2 البعيدة سوف يكون متاخر قليلا لا يسمع الصوت المباشر بل سوف يجد انه متاخرا قليلا بأجزاء من الثانية عن الأحداث وقت حدوثها . وللجميع خالص تحياتي ،،،،

Comments are closed.