مقدمة
السماعات العمودية القابلة للتوجيه رقميًا Digitally Steerable Array والتي تختصر الى (“DSA”) هي نوع من السماعات الحديثة التي تم تصميمها في المقام الأول للأنظمة الصوتية في بيوت العبادة صغيرة إلى متوسطة الحجم و الأماكن التي يوجد بها صدى وريفيرب كبير وذلك من اجل إعطاء مزيد من الوضوح والتحكم بتوجيه الموجات الصوتية. تقدم سماعات DSA مظهرًا خارجيًا يشبه إلى حد كبير السماعات التقليدية من النوع العمودي، ولكن هناك ما يحدث داخل هذه السماعات أكثر مما تراه العين. دعونا نلقي نظرة على المفاهيم الكامنة وراء DSA والتكنولوجيا التي تجعله ممكنًا.
نشأة السماعات العمودية
بداية تم تصميم السماعات العمودية column loudspeaker او (“مصفوفة خطية Line array”) مع وضع وضوح الكلام كأولوية , يحتوي العمود على مجموعة من السماعات Driver موضوعة بشكل عمودي وكلها تكون متطابقة (غالباً 8 بوصات أو أصغر)، وكلها تنتج نفس الإشارة الصوتية. وهذا النمط من الترتيب يعطي نمط من انتشار الصوت على شكل حزمة ضيقة Tight beam من الصوت مما يمكن التحكم بالتغذية العكسية Feedback . كما ان هذا الترتيب للسماعات يسمح بتقليل زاوية الانتشار العمودية للموجات الصوتية بما يصل حتى 10 درجات, بينما زاوية الانتشار الافقية يمكن ان تصل الى 120 درجة. ولهذا حتى لو جلست تحت السماعة فإنك لن تتعرض لإنفجار اذنيك.
السماعات الموجهة رقميا Digitally Steerable Speakers
بعد ذلك تم تصميم السماعات القابلة للتوجيه رقميًا DSA للاستخدام في الاماكن التي تُستخدم فيها سماعات المصفوفة الخطية Line array من النوع العمودي ، مثل دور العبادة والمطارات أو محطات القطار، والمسارح، والمتنزهات الترفيهية، وأماكن البيع بالتجزئة. في مثل هذه الأماكن، يكون speech intelligibility اي وضوح الكلام هو الاهتمام الرئيسي (يليه إعادة إنتاج الصوت على كامل النطاق الترددي للصوت Full range )، ولكن طبيعة الهندسة المعمارية لمثل هذه الأماكن تكون العدو الأول لأي نظام صوتي وتحدي كبير لمهندسي الصوت بسبب الأسطح العاكسة reflective surfaces والحجم الكبير للمكان في ابعاده الثلاثة تنتج بطبيعتها وقت صدى كبير جدا مما يؤدي الى تقليل وضوح الصوت. يمكن أن تساعد السماعات التقليدية Line array في تخفيف هذه المشكلات، ولكنها تأتي مع القيود المذكورة سابقًا.
تسمح السماعة القابلة للتوجيه رقميًا DSP لمهندس الصوت المصمم بتحقيق هدفين رئيسيين يعملان على زيادة الوضوح وتقليل انعكاسات الغرفة:
(1) يمكن تعديل زاوية التغطية للسماعة coverage angle.
(2) يمكن توجيه الإخراج الصوتي للسماعة (الموجات الصوتية) إلى منطقة معينة من المكان دون الحاجة إلى تغيير اتجاه السماعة نفسها. (فكر في الأمر كما لو كان رأسك متجهًا للأمام وثابتًا، لكن عينيك تتحرك لأعلى وللأسفل والخلف وللأمام لتركيز رؤيتك على مناطق مختلفة من الغرفة).
يمكن تركيب السماعة عموديًا على الحائط وفي نفس الوقت يتم توجيه الإخراج الصوتي او الموجات الصوتية إلى الأسفل، أو حتى إلى يسار أو يمين السماعة.
توجد حاليًا العديد من الشركات المصنعة العالمية التي تقوم بإنتاج السماعات الموجهة رقميا DSP . وبطبيعة الحال، كل شركة لديها وجهة نظره الخاصة في حل المشكلة، لكنهم يشتركون في بعض السمات المشتركة. (وقد كتبت مقالة تفصيلية عن الشركات التي تنتج هذه السماعات تجدها بالضغط هنا )
لكل درايفر في السماعة DSP يوجد مضخم Amplifier مخصص له. أي ان سماعة DSP تحوي على مجموعة كبيرة من مضخمات الصوت بعدد يساوي سماعات الدرايفر الموجودة في الكبينة. يسمح DSP بإجراء تعديلات على استجابة الطور Phase والتردد Frequency بحيث يمكن توجيه الإخراج الصوتي لمصفوفة الأعمدة، بشكل مستقل تمامًا تقريبًا عن محور المصفوفة. تسمح سماعات الصوت القابلة للتوجيه رقميا DSP بوصول الصوت الى مسافات بعيدة تصل الى 60 متر وأكثر مع المحافظة طول هذه المسافة على نفس مستوى الصوت وجودته مع وضوح كبير في نوعية الصوت.
سماعات ASCOLTO من AVE
معظم أنواع السماعات الموجهة رقميا DSP من بعض الشركات تكون غالية الثمن ولكن من خلال زيارتي الى معرض التقنيات الحديثة ISE 2024 (يمكنك مشاهدة فيديو عن زيارتي بالضغط هنا )سنحت لي الفرصة بالتعرف عن قرب على شركة من أهم الشركات التي تعمل في هذا المجال أي سماعات DSP وهي الشركة الألمانية AVE
والذي لفت نظري الى ان أسعار هذه السماعات المنتجة من قبل AVE هي معقول جدا مقارنة بغيرها من الشركات التي تعمل في هذا المجال, وقامت الشركة بحلول رائعة للعديد من دور العبادة في أوروبا والعالم من خلال منتجاتها المتخصصة في المجال الصوتي, ومما يثير الاعجاب ان الشركة اختارت التخصص في انتاج حلول لأصعب الأماكن التي يمكن ان تعتبر تحديا كبير لأي مهندس صوت الصوت وهي الأماكن التي ذكرتها في بداية المقالة مثل دور العبادة كالمساجد والكنائس والمطارات أو محطات القطار إضافة الى المسارح والمتنزهات الترفيهية وأسواق التسوق او المولات. وطرحت شعارها المميز:
(الشريك المثالي لتكنولوجيا الصوت في الأماكن الصعبة)
AVE: the ideal partner for audio technology in challenging spaces
مع الختم (صنع في المانيا) “Made in Germany”
قامت شركة AVE بعرض التكنولوجيا المتقدمة للغاية، تم تجهيز مكبرات الصوت العمودية القابلة للتوجيه رقميًا من ASCOLTO بمكبرات صوت نيوديميوم عالية الجودة مثالية لبث اصوات الكلام والموسيقى.
معالجة الصوت الرقمي Digital audio processing مع سماعات القابلة للتوجيه رقميا DSP ، مع استخدام نقل بيانات الصوت عبر تقنية دانتي DANTE™،
إضافة الى ذلك تقدم نظام مكافحة الارتدادات او الريفيرب ARS® (ِAnti-Reverberation System ) التي تعمل على تحسين وضوح الكلام في البيئات و الأماكن ذات الارتدادات و الصدى التي تقوم بتقليل انعكاسات reflections الموجات الصوتية من السقف والجدران الجانبية بشكل كبير.
تعتبر هذه السماعات الحل المناسب وبشكل مثالي لأنظمة الصوت في المساجد ودور العبادة والقاعات والمطارات ومحطات القطار.
موديلات سماعات الموجهة رقميا AVE
تنتج الشركة ثلاثة سلاسل من السماعات الموجهة رقميا وهي Ascolto AH و Ascolto FF و Ascolto LH
أولا: السلسة Ascolto AH
تحتوي على اربع موديلات, تختلف فيما بينها بعدد السماعات او Transducers (وبالتالي عدد الامبليفايرات) الموجودة في داخله وهي ذات مقاس ( 3.5’’ ) بعدد سماعات 8 و 12 و 24 و 32 . طول هذه السماعات يبدا من حوالي (1) متر للموديل الذي يحوي 8 ويصل الى حوالي 3 أمتار للسماعة التي تحوي 32 عنصر او Transducers.
الموديل الكبير يمكن ان يصل مدى الصوت فيها الى مسافة 50 متر. وكلما قل عدد العناصر في السماعة حسب الموديل كلما قلت المسافة التي يصل فيها مدى الصوت للسماعة حيث يكون بالنسبة لأصغر موديل هي 20 متر.
ثانيا: السلسة Ascolto FF
تحتوي على ثلاثة موديلات, تختلف فيما بينها مثل السلسة التي قبلها بعدد السماعات او Transducers (وبالتالي عدد الامبليفايرات) الموجودة في داخله وهي ذات مقاس ( 4’’ ) وهي 8 و 12 و 24 طول هذه السماعات يبدا من حوالي (1) متر للموديل الذي يحوي 8 ويمكن ان تعطي صوت يصل الى مسافة عظمى 25 متر بينما طول اكبر سماعة يصل الى حوالي 3 أمتار للسماعة التي تحوي 24 عنصر او Transducers. والتي تعطي صوت يصل الى مسافة 50 متر.
ثالثا: السلسة Ascolto LH
تحتوي على خمسة موديلات، تختلف فيما بينها بعدد السماعات او Transducers (وبالتالي عدد الامبليفايرات) الموجودة في داخله وهي ذات مقاس ( 2.5’’ ) وتأتي بعدد 8 و 12 و 24 و 32 سماعة . طول هذه السماعات يبدا من حوالي (1) متر للموديل الذي يحوي 8 ويصل الى حوالي 3 أمتار للسماعة التي تحوي 32 عنصر او Transducers.
الموديل الكبير يمكن ان يصل مدى الصوت فيها الى مسافة 50 متر. وكلما قل عدد العناصر في السماعة حسب الموديل كلما قلت المسافة التي يصل فيها مدى الصوت للسماعة حيث يكون بالنسبة لأصغر موديل هي 20 متر.
يمكن دهان السماعات بأي لون بحيث يمكن اخفائها مع تفاصيل المكان.
هذه السماعات رغم انها تتمتع بأطوال نسبيا طويلة (بين 1 متر وحتى 3 أمتار) الا ان عرض وعمق السماعة قليل جدا وهو فقط (9 سم) للموديلات التي تحوي سماعات 2,5 انش الى 12 سم للسماعات ذات 4 انش. مما يجعلها تقريبا غير ظاهرة.
منتجات أخرى ممن شركة AVE
رغم تركيزي في هذا المقال على السماعات الموجهة رقميا, الا أنها فرصة مناسبة لاستعراض بعض المنتجات الأخرى للشركة وهي فعلا مثيرة للاهتمام.
- برنامج AVE Line Array User Control
وهو البرنامج الذي يتيح لك برمجة السماعات الموجهة رقميا بحيث يمكنك عن طريقه توجيه الموجات الصوتية الى حيث ما تريد، وقد تم تطويره خاصة للعمل مع السماعات Ascolto , حيث يسمح البرنامج بمحاكاة البيئة لتعزيز الصوت، واختيار النمط المناسب، وإدخال عيارات الاكولايزر وفلاتر الترددات المناسبة. وهو سهل الاستعمال.
- السماعات العمودية Analog Column Speakers
وتحوي العديد من الموديلات باستطاعات مختلفة بين 40 الى 500 وات. ومجموعة أخرى تعمل على الجهد العالي 100 فولت, في الحقيقة توجد مجموعة متنوعة جدا من الموديلات لايسع المجال لذكرها كلها هنا ولكن تستطيع مشاهدتها في موقع الشركة هنا.
- المكرفونات Microphones
مجموعة متنوعة جدا من المكرفونات الاحترافية التي تناسب كافة الاستخدامات, سواء كانت ميكروفونات سطح المكتب للمؤتمرات، أو خاصة للمسارح، أو ميكروفونات استوديو للكلام والموسيقى أو ميكروفونات جماعية، منها السلكية او اللاسلكية, إضافة الى مجموعة كبيرة من اكسسوارات المكرفونات مثل الحوامل و جاكات التوصيل وعلب التوصيل.
- المكسرات Mixers
تنتج الشركة ثلاثة موديلات
الموديل DMX 66 ذو 6 مداخل و 6 مخارج,
الموديل Andante 8 مزود ب 8 مداخل
الموديل Andante 16 ومزود ب 16 مدخل و 8 مخارج,
وبما اننا نتحدث عن مكسرات ديجيتال فإنك ستستمتع بإمكانيات كبيرة مثل اكولايزراتEqualizer , ضاغط compressors, محدد limitters , بوابة ضجيج nonse gate , ولاشك انك عنما توصل كمبيوتر مع هذه المكسرات فإنك تستطيع تخزين عياراتك حسب المكان و المناسبة التي تستخدم المكسر فيها.
خلاصة
تعتبر السماعات الموجهة رقميا الحل السحري لأي مكان يعاني من كثرة الارتدادات والصدى وعدم وضوح الصوت. كما يمكن بواسطتها التحكم بالفيدباك والصفير المزعج حتى لو كانت السماعة قريبة من المكرفون. وتعطي توزيع لمستوى الصوت في كافة ارجاء المكان لذا أنصح بها بشدة في أنظمة الصوت للمساجد.
ويجب ان تأخذ بعين الاعتبار ان هذه السماعات تحتوي على مكبرات صوت داخلها (عددها على عدد السماعات) بالتالي انت غير بحاجة الى تركيب مكبر صوت في نظامك الصوتي. ولن تعد بحاجة الى اجراء حسابات من اجل موافقة السماعات مع مخرج المكبر.
ميزة أخرى تضاف الى هذه السماعات هي ان الإشارة تصل اليها عن طريق كابل شبكات بالتالي لن يعد يهمك بعد مكان أجهزة الصوت عن السماعات ولا انت بحاجة لحساب مقطع الاسلاك ولا الضياع في الاستطاعة الذي يحصل ضمن الاسلاك التي تصل بين السماعات وبين المكبر الصوتي.
المهندس سعيد سليمان
برشلونة
فبراير 2024