في مقالنا السابق، كشفنا عن آلية عمل الصوت داخل أنظمة الصوت. سواء كنا نستمتع بالموسيقى، أو نشاهد فيلمًا، أو نحضر عرضًا حيًا، فإننا جميعًا نرغب في تجربة سمعية عالية الجودة من هذه الأنظمة. ومن العوامل الحاسمة التي تؤثر على جودة الصوت: توحيد مستوى ضغط الصوت (SPL).

واليوم، دعونا نتعمق أكثر في هذا الجانب المهم من أنظمة الصوت.

1. ما هو توحيد مستوى ضغط الصوت؟

عندما تنتقل الموجات الصوتية، فإنها تسبب اختلافات في كثافة الهواء، مما يخلق تغيرات في الضغط تعرف باسم ضغط الصوتيقاس هذا بالباسكال (Pa) أو نيوتن لكل متر مربع (N/m²)، حيث 1 باسكال = 1 نيوتن/م². مستوى ضغط الصوت (SPL) يُقاس تغيرات الضغط هذه، عادةً بالديسيبل (dB)، ويُستخدم عادةً لمقارنة شدة الصوت. صيغة التحويل من ضغط الصوت (P) إلى مستوى ضغط الصوت (Lp) هي: Lp = 20 log (P / P₀)، حيث P هو ضغط الصوت المُقاس وP₀ هو الضغط المرجعي.

توحيد مستوى ضغط الصوت يشير هذا المصطلح إلى درجة تباين مستوى صوت الصوت (SPL) بين مختلف المواقع ضمن مساحة محددة. ومن الناحية المثالية، ينبغي أن يكون مستوى صوت الصوت (SPL) متسقًا قدر الإمكان في جميع أنحاء المنطقة، مما يضمن تغطية صوتية متساوية وتجربة استماع متوازنة لجميع الحضور، بغض النظر عن مواقعهم.

2. معايير توحيد SPL

عند معايرة أنظمة الصوت، تُطبّق معايير تباين مستوى الصوت (SPL) المحددة بناءً على نوع المكان. بالنسبة لمعظم البيئات المهنية، مثل قاعات الحفلات الموسيقية والمسارح، يُعدّ التباين ضمن المعيار المثالي. ±3 ديسيبل، مما يعني أن الفرق بين أعلى وأدنى قراءات مستوى ضغط الصوت يجب ألا يتجاوز 3 ديسيبل. في الغرف الصغيرة أو المتخصصة، قد يقبل المصممون اختلافات تصل إلى 10 ديسيبل لمزيد من المرونة. في الأماكن الكبيرة مثل الملاعب أو الفعاليات الخارجية، حيث تلعب الضوضاء الخلفية والعوامل البيئية دورًا مهمًا، فإن الاختلافات بين 10 ديسيبل و 15 ديسيبل قد يكون مقبولا.

3. كيفية قياس مستوى ضغط الصوت

يتطلب قياس مستوى ضغط الصوت أداة متخصصة - مقياس مستوى الصوتيعرض قراءات مستوى ضغط الصوت (SPL) في الوقت الفعلي. لتقييم التجانس:

1. حدد نقاط رئيسية متعددة داخل المساحة (على سبيل المثال، الأمام، الوسط، الخلف، اليسار، اليمين).
2. قم بتسجيل قيمة SPL (L) عند كل نقطة باستخدام مقياس مستوى الصوت.
3. تحديد الحد الأقصى (Lmax) والحد الأدنى (Lmin) للقيم المسجلة من جميع النقاط.
4. احسب الفرق: ΔL = Lmax – Lmin.

لو ΔL ≤ 3 ديسيبل، يعتبر توحيد SPL جيدًا. إذا ΔL > 3 ديسيبل، هناك حاجة إلى مزيد من التعديلات والتحسينات للنظام.

4. العوامل المؤثرة على اتساق مستوى الصوت

تشمل العوامل الرئيسية المؤثرة على توحيد مستوى الصوت وضع مكبر الصوت، وصوتيات الغرفة، والضوضاء المحيطة.

1. كمية السماعات وموقعها:يؤثر عدد ومواضع مكبرات الصوت بشكل مباشر على توزيع مجال الصوت. يوفر توزيع مكبرات الصوت المتعددة بشكل استراتيجي تغطية أفضل.
2. اتجاهية المتحدث:تؤثر خصائص اتجاه مكبرات الصوت على توزيع الصوت. يضمن التوجيه الصحيح توزيعًا متساويًا للصوت.
3. صوتيات الغرفة (المواد):تعكس الأسطح كالجدران والأرضيات والأسقف الصوت أو تمتصه. يساعد استخدام المواد الماصة أو العاكسة بشكل استراتيجي على تشكيل مجال الصوت.
4. شكل الغرفة:يمكن أن يؤدي شكل الغرفة إلى تركيز الصوت في مناطق معينة أو إنشاء نقاط ميتة.
5. الضوضاء المحيطة:يمكن للضوضاء الخلفية في البيئات الصاخبة أن تحجب الصوت المطلوب، مما يؤثر على المستويات المدركة ويجب أخذها في الاعتبار أثناء تصميم النظام.

دراسة الحالة 1: قاعة الحفلات الموسيقية

• القياسات:الأمامي: 95 ديسيبل، الأوسط: 92 ديسيبل، الخلفي: 90 ديسيبل، الأيسر: 91 ديسيبل، الأيمن: 92 ديسيبل.
• حساب:Lmax = 95 ديسيبل، Lmin = 90 ديسيبل، ΔL = 95 – 90 = 5 ديسيبل.
• تحليل:ΔL = 5 ديسيبل يتجاوز المعيار المثالي ±3 ديسيبل، مما يشير إلى وجود مجال للتحسين في توحيد مستوى الصوت.
• استراتيجيات التحسين:
  1. إضافة المتحدثين:قم بتثبيت مكبرات صوت إضافية في الجزء الخلفي لتعزيز مستوى صوت الصوت للمستمعين في الصف الخلفي.
  2. تحسين هدف مكبر الصوت:قم بضبط زوايا مكبر الصوت لتحسين التغطية عبر القاعة بأكملها.

دراسة الحالة 2: مهرجان الموسيقى في الهواء الطلق

• القياسات:الأمامي: 100 ديسيبل، الأوسط: 95 ديسيبل، الخلفي: 85 ديسيبل، الأيسر: 90 ديسيبل، الأيمن: 88 ديسيبل.
• حساب:Lmax = 100 ديسيبل، Lmin = 85 ديسيبل، ΔL = 100 – 85 = 15 ديسيبل.
• تحليل:ΔL = 15 ديسيبل مرتفع بشكل ملحوظ، وهو أمر شائع في البيئات الخارجية بسبب العوامل البيئية (الرياح والضوضاء) والتغطية غير الكافية لمكبرات الصوت.
• استراتيجيات التحسين:
  1. زيادة عدد المتحدثين:أضف مكبرات الصوت في مناطق مختلفة، وخاصة نحو الجزء الخلفي والجوانب، لتحسين مستويات الصوت.
  2. استخدم مكبرات الصوت المتأخرة:قم بتنفيذ مكبرات الصوت المتأخرة بعيدًا عن المجموعة الرئيسية لضمان وصول الصوت إلى جميع المناطق بشكل متزامن.

خاتمة

يُعدّ اتساق مستوى ضغط الصوت عاملاً حاسماً في تصميم ومعايرة نظام الصوت. فمن خلال التوزيع المدروس لمكبرات الصوت، والاهتمام الدقيق بخصائص صوت الغرفة، وتقنيات القياس المناسبة، يُمكننا تعزيز اتساق مستوى ضغط الصوت بشكل ملحوظ. وهذا يضمن تجربة سمعية فائقة ومتسقة للجمهور، سواءً في قاعة حفلات مُتحكم بها أو في بيئة مهرجانات خارجية ديناميكية، مما يؤدي في النهاية إلى زيادة رضا المستمع واستمتاعه.