Damping Factor എന്ന പ്രഹേളിക
ഇവ്വിധമുള്ള ഒരു സ്പീക്കറിനെ ആമ്പ് drive ചെയ്യുമ്പോൾ, ആമ്പിൽ നിന്നും വരുന്ന frequency variations/waveform നെ സ്പീക്കർ യഥാതഥമായി പിന്തുടരണമെന്നില്ല. മാത്രവുമല്ല സ്പീക്കറിന്റെ mechanical resonance മേഖലയിൽ ആവശ്യമില്ലാത്ത അല്ലെങ്കിൽ uncontrolled ആയിട്ടുള്ള vibrations ലൂടെ ആമ്പ് signal നു വിപരീതമായ back EMF ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും ഇടയാകും.
ഡിസൈൻ മേന്മ ഇല്ലാത്ത ആമ്പുകളെ ഈ back EMF കുഴക്കുകയും ചെയ്യും. ഈ അനാവശ്യമായ, കുഴപ്പക്കാരനായ back EMF നെ “damp” ചെയ്യണമെങ്കിൽ, സ്പീക്കറിന് കുറുകെ അതിന്റെ impedance നേക്കാളും വളരെ ചെറിയ ഒരു resistance വരേണ്ടതാവശ്യമാണ്. അതായതു ആമ്പിന്റെ output impedance വളരെ കുറഞ്ഞിരിക്കണം. എന്ന് പറഞ്ഞാൽ, ആമ്പിന്റെ DF വളരെ കൂടിയിരിക്കണം. ഇതാണ് ആമ്പുകളിൽ ഒരു ആകർഷകമായ spec ആയി അവതരിക്കപ്പെടുന്നത്.
ഇന്ന് മിക്ക സ്പീക്കറുകളും വളരെ സങ്കീർണമായ crossover networks ഉള്ളതാണ്. ഇത് സ്പീക്കറിന്റെ impedance curve നെ എവിടെയൊക്കെ കൊണ്ട് പോകുമെന്നത് അതിന്റെ ശില്പിക്ക് പോലും അറിയില്ല. 8 Ohms, 4 Ohms എന്നൊക്കെ ഒരു label അടിച്ചാൽ അവരുടെ ഉത്തരവാദിത്വം തീർന്നു. ഈ അവസരത്തിലാണ് ഉയർന്ന DF spec ഉള്ള ഒരു ആമ്പിൻ്റെ പ്രാധാന്യം നാം മനസ്സിലാക്കുന്നത്. അനാവശ്യമായ കോൺ ചലനങ്ങൾ ഒഴിവാക്കി, signal current നെ മാത്രം അടിസ്ഥാനമാക്കി സ്പീക്കറിന് മേൽ ഒരു ഉറച്ച “പിടുത്തം” നില നിർത്താൻ ആമ്പുകളെ ഉയർന്ന DF സഹായിക്കും.
ആകാശത്തോളും ഉയരുന്ന DF spec ഗുണം ചെയ്യുമോ, DF spec മാത്രം ഒരു ആമ്പിനെ ഗുണമേന്മയുള്ളതാക്കുമോ, back EMF ഏതൊക്കെ ആമ്പുകളെ ബാധിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, ഡിസൈൻ masters ഇതിനെ എങ്ങനെ കാണുന്നു ഇതൊക്കെ തുടർന്നു പരിശോധിക്കാം.
ഒരു valve/tube ആമ്പിന്റെ DF 5 മുതൽ പരമാവധി പത്തോ പതിനഞ്ചു വരെയോ ഉണ്ടാകും. അതെ സമയം ഒരു solid state ആമ്പിന്റേതു 200, 300, 500, പലപ്പോഴും 1000 വരെ പോകും. SS ആമ്പുകളിൽ ആദ്യ കാലത്തു distortion കുറയ്ക്കാനായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന വർധിത global negative feedback ആയിരുന്നു ഇതിന്റെ പിന്നിൽ.
ഉയർന്ന NFB ആമ്പുകളുടെ output impedance 0.1 Ohm or even less ആയി കുറച്ചപ്പോൾ DF സംഖ്യ നന്നായി ഉയരുകയും, അക്കാലത്തെ പല സ്പീക്കറുകളുടെയും “booming bass” control ചെയ്ത് നല്ല പ്രകടനം കാഴ്ച വയ്ക്കുകയും ചെയ്തു. പക്ഷെ അമിതമായ NFB ശബ്ദ fidelity യെ ബാധിക്കുന്നു എന്ന് കണ്ടെത്തിയ പല master designers ഉം, global feedback ഒഴിവാക്കി, മിതമായ അളവിലുള്ള local feedback ഉപയോഗിക്കാൻ തുടങ്ങി.
ഇതിനിടെ തന്നെ tube/valve ഭക്തരും, SS ഭക്തരും തമ്മിൽ “എല്ലാ പ്രശ്നങ്ങൾക്കും കാരണം negative feedback ആണ് “ എന്ന നിലയിലുള്ള “യുദ്ധങ്ങളും” പൊടി പൊടിച്ചിരുന്നു. മിക്ക valve/tube ആമ്പുകളും കുറഞ്ഞ അളവിലേ NFB apply ചെയ്തിരുന്നുള്ളു. ഇത് മാത്രമാണ് അവയുടെ sound quality യുടെ പൊതു സ്വീകാര്യതക്കു കാരണമെന്നും വാദങ്ങളുണ്ടായി.
ഏതായാലും John Broskie, Nelson Pass, Bob Carver തുടങ്ങി മറ്റു പല മാസ്റ്റർ designers ഉം NFB ക്കു ചില പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും എന്ന നിലപാട് എടുത്തതോടെ, SS ആമ്പ് ഡിസൈൻ high power ൻ്റെ മാസ്മരികതയിൽ നിന്നും fidelity യുടെ സത്യങ്ങളിലേക്കു മടങ്ങി എന്ന് പറയാം. അതോടെ Minimum NFB, അല്ലെങ്കിൽ No NFB എന്നായി പുതിയ മാർക്കറ്റിംഗ് മുദ്രാവാക്യം!
അക്കാലത്തെ ഏറ്റവും വലിയ ഒരു തമാശ SS ആമ്പുകളെ “മെരുക്കിയെടുത്തു” valve/tube ആമ്പുകളുടെ ശബ്ദം അനുകരിക്കുക എന്നതായിരുന്നു. Bob Carver ആയിരുന്നു ഇതിൽ വളരെ വിജയിച്ചത്. Valve-versus-SS എന്ന ഈ മല്ലയുദ്ധത്തിനിടയിൽ “ശബ്ദ സത്യം” (true fidelity) എവിടെയാണുള്ളത് എന്ന അന്വേഷണമാണ് വഴി തിരിഞ്ഞു പോയത്. “ആട്ടിൻ പറ്റം” (audiophiles) പലതിനെയും പിൻപറ്റി കയ്യിലിരുന്ന കാശു നല്ല വണ്ണം ചിലവാക്കി …പക്ഷെ ഇന്നും ഈ ദ്വിതങ്ങൾ നില നിൽക്കുന്നു.
നമ്മൾ ഹോബിയിസ്റ്റുകൾക്കു ഇതിലൊരു പാഠമുണ്ട് – high power, high DF, ഒരു നൂറു പൂജ്യങ്ങളുള്ള distortion specs, ഡിജിറ്റലിലേക്കു വരുമ്പോൾ sky high sampling frequency …ഇങ്ങിനെ പലതും നല്ലതു തന്നെ. പക്ഷെ ഒന്നു മറക്കരുത് …നമ്മൾ പിന്തുടരാൻ ശ്രമിക്കുന്നത് “ശുദ്ധ ശബ്ദ” ത്തെയാണ്, അതായതു പ്രകൃത്യാലുള്ള “live sound”... ഒരു സംഗീതോപകരാണിതിന്റെയോ, പാട്ടുകാരന്റെയോ യഥാതഥമായ reproduction ആണ് നാം കാംക്ഷിക്കുന്നത്. അതിൽ കൃത്രിമ നിറക്കൂട്ടുകൾക്കു സ്ഥാനമില്ല തന്നെ.
ഗൃഹാന്തരീക്ഷത്തിലെ ശബ്ദവിന്യാസത്തിൽ DF ൻ്റെ പങ്കു പരിഗണിക്കുമ്പോൾ ചില കാലിക മാറ്റങ്ങൾ കൂടി കണക്കിലെടുക്കേണ്ടി വരും. Home theatre ൻ്റെ കടന്നു വരവോടെ subwoofer എന്ന പെട്ടി കൂടി നിത്യ ജീവിതത്തിന്റെ ഭാഗമായി. “അവലിടി” ശബ്ദങ്ങൾ കാതിനെ അലോസരപ്പെടുത്താൻ തുടങ്ങി.
പക്ഷെ audiophiles നെ സംബന്ധിടത്തോളം ഇതിനൊരു നല്ല വശം കൂടി ഉണ്ടായിരുന്നു. നല്ല സംഗീതാനുഭവത്തിനായി multi-way സ്പീക്കറുകളെ ആശ്രയിച്ചിരുന്ന പലരും, പ്രധാന സ്പീക്കറുകളെ ലളിതവൽക്കരിച്ചു/ ചെറുതാക്കി, അതിന് LF support നൽകാനായി active LF filter ഉള്ള (ഒരു ആംപും കൂടിച്ചേർന്ന) ഒരു woofer/subwoofer ഉപയോഗിച്ച് തുടങ്ങി. നല്ല രീതിയിൽ main സ്പീക്കേഴ്സുമായി ഇണക്കിച്ചേർത്താൽ ഈ ഒരൊറ്റ മാറ്റം നല്ല ശബ്ദവിന്യാസം നൽകി.
വളരെ critical ആയ mid/voice frequencies (ഏതാണ്ട് 2–4 kHz എന്ന് പറയാം) കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ആമ്പിന്റെ DF എന്ത് തന്നെയായാലും, ശരാശരിയിൽ ഉയർന്ന ക്വാളിറ്റി ഉണ്ടെങ്കിൽ അത് കേൾവിക്ക് ഇമ്പമായിരിക്കും– mid driver ഒരിക്കലും LF കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നില്ല. LF നല്ല രീതിയിൽ ഡിസൈൻ ചെയ്യപ്പെട്ട ഒരു amp + woofer driver + very short speaker cable “combo”യുടെ കയ്യിൽ ഭദ്രമായിരിക്കും. ശബ്ദ ശുദ്ധിയിൽ ശ്രദ്ധ വച്ച് subwoofer ട്യൂൺ ചെയ്തു ഇണക്കിയാൽ തൃപ്തി തരുന്ന അനുഭവം ആയിരിക്കും, തീർച്ച.
Damping Factor എന്ന വാസ്തവത്തെ മനസിലാക്കുക, ആവശ്യമുള്ളിടത്തു അത്യാവശ്യം വേണ്ട അളവിൽ അതുറപ്പാക്കുക എന്നതിനപ്പുറം, അതിനെ ഒരു ആമ്പിന്റെ ക്വാളിറ്റിയുടെ അളവ് കോൽ ആക്കുക എന്നത് മിതമായി പറഞ്ഞാൽ വിവര ദോഷം തന്നെ.
ഒട്ടു വളരെ തെറ്റിദ്ധാരണകൾ പൊങ്ങി വരുന്ന ഒരു ചർച്ചയായിരിക്കും DF നെക്കുറിച്ചു പലപ്പോഴും നടക്കുന്നത്. എളുപ്പം audible ആകുന്ന ചില ശബ്ദ പ്രത്യേകതകൾ പലപ്പോഴും നമ്മെ വഴി തെറ്റിക്കാറുമുണ്ട്. മിക്കപ്പോഴും ഈ അപഭ്രംശത്തിന്റെ ഉത്തരവാദിത്വം സ്പീക്കറിന് ചാർത്തി കൊടുക്കേണ്ടതായും വരും. ഒരു audiophile/hobbyist അതീവശ്രദ്ധ പതിപ്പിക്കേണ്ടത് തൻ്റെ സ്പീക്കറിനെ നന്നായി മനസ്സിലാക്കി, അതിനെ “സത്യസന്ധമായ “ ഒരു നിലവാരത്തിലേക്കുയർത്തി കൊണ്ടുവരാൻ വേണ്ട corrections ചെയ്യുന്നതിലാണ്.
സ്പീക്കറിന്റെ impedance curve നാം കണ്ടു. അതിൽ അച്ചടിച്ചിരിക്കുന്ന nominal impedance value വെറുമൊരു സങ്കൽപം മാത്രമാണെന്ന് തോന്നുന്ന മട്ടിലാണ് സ്പീക്കറിന്റെ frequency bands ലൂടെയുള്ള തിരുവാതിര കളി! പോരാത്തതിന് മിക്ക സ്പീക്കറുകളിലും crossover എന്ന ഒരു മരക്കുരിശൂ കൂടി ചേർത്തിരിക്കും. വളരെ reactive ആയിട്ടുള്ള വലിയ L / C components, സ്വതേ ദുർബലയായ സ്പീക്കർ ഡ്രൈവറിനെ എട്ടൊമ്പതു മാസം ഗർഭിണി കൂടെയാക്കും.
ഫലമോ? കാല്കുലേറ്ററും കമ്പ്യൂട്ടറും ഉപയോഗിച്ച് തല പുണ്ണാക്കി കണക്കു കൂട്ടിയ DF ഒക്കെ വടി കുത്തിപ്പിരിയും! നമ്മുടെ calculation ലെ പ്രധാന figure 8 Ohms ആണ്. അത് എട്ടല്ലാതാകുമ്പോൾ എല്ലാം തകിടം മറിയും. ഒരേ ആമ്പ് പല സ്പീക്കറുകളിൽ connect ചെയ്യുമ്പോൾ കിട്ടുന്ന വ്യത്യസ്ത ഫലങ്ങൾ നമ്മെ കുഴക്കുക തന്നെ ചെയ്യും.
ഇതൊരു വിഷമ വൃത്തമാണ്. സ്പീക്കറിനെ വിശ്വസനീയമായ ഉറച്ച ഒരു അടിത്തറയിൽ നിർത്തുക അത്ര എളപ്പമല്ല. പക്ഷെ അത് സാധ്യമാകാത്തിടത്തോളം മറ്റൊന്നിനും പ്രസക്തി ഇല്ല തന്നെ. ഒട്ടു വളരെ പ്രസക്തമായ കാര്യങ്ങൾ അളന്നു തൂക്കി മാത്രമേ ഇതിനെക്കുറിച്ചു ഒരു “understanding”ൽ എത്താൻ കഴിയൂ എന്നതാണു സത്യം.
Damping Factor: Q/A
ചോ: സാധാരണ നിലയിൽ പ്രവർത്തിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു amp+speaker ൽ സ്വയം back EMF എങ്ങനെ ഉണ്ടാകുന്നു എന്ന് വ്യക്തമായില്ല. വിശദീകരിക്കാമോ?
ഉ: ഒരു വലിയ woofer driver cone നു നല്ല ഭാരവും, അതിന്റെ spider, surround ഇവക്കു ഒരു “spring” സ്വഭാവവും ഉണ്ട്. ഈ mechanical system ത്തിനു അതിന്റെതായ ഒരു mechanical resonance frequency ഉണ്ടായിരിക്കും. വളരെക്കുറച്ചു മാത്രം energy (mechanical ലോ, electrical ലോ) ലഭിച്ചാൽ, ഈ frequency ക്കു സമീപം നന്നായി oscillate ചെയ്യാനുള്ള പ്രവണത കാണാം. (voice coil open circuit ആയിരിക്കുമ്പോൾ )
മാത്രവുമല്ല, amp drive നടക്കുമ്പോൾ മേൽ പറഞ്ഞ “spring “ കളിൽ energy storage ഉണ്ടാകുകയും, അത് ഈ oscillation തുടരാൻ കാരണമാവുകയും ചെയ്യും. ആമ്പ് speaker cone നെ മുന്നോട്ടും പിന്നോട്ടും ചലിപ്പിച്ചാണല്ലോ വേണ്ടതായ ഒരു frequency യിലുള്ള ശബ്ദ തരംഗം സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. പല കാരണങ്ങളാൽ ആമ്പ് നൽകുന്ന waveform സ്പീക്കർ അതെ പടി പിന്തുടരുന്നില്ല. അപ്പോൾ മുൻ-പിൻ ചലനങ്ങൾക്ക് overshoot സംഭവിക്കാനും, അക്കാരണത്താൽ back EMF ഉണ്ടാകാനും ഇടയാകുന്നു.
ചോ: ഇക്കാലത്തു വളരെ പ്രാധാന്യം കല്പിക്കുന്ന ഒരു spec ആണല്ലോ DF. അപ്പോൾ ഉയർന്ന DF figure ഉള്ള ഒരു ആമ്പ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതല്ലേ നല്ലതു?
ഉ: കുറഞ്ഞ ഒരു DF spec നേക്കാൾ, കൂടിയ ഒരു figure ആണ് നല്ലത് എന്ന് പൊതുവെ ഒരു വിശ്വാസമുണ്ട്. ഇത് ശരിയാണ്, പക്ഷെ അതെ സമയം തെറ്റുമാണ്!
ഉദാഹരണങ്ങൾ ധാരാളമുണ്ട്. AC mains ചുവർ പ്ലഗ്ഗിൽ നിന്നും ആമ്പിലേക്കുള്ള ഒന്നോ രണ്ടോ മീറ്റർ wire മാറ്റി, പകരം XYZ കമ്പനിയുടെ “സൂപ്പർ ഡ്യൂപ്പർ കേബിൾ” ഉപയോഗിച്ചാൽ ആ നിമിഷം ജയചന്ദ്രനും ജാനകിയും നിങ്ങളുടെ വീട്ടിലെത്തി പാടും എന്നൊക്കെയാണ് പരസ്യം. ഈ മാന്ത്രിക ശക്തിയുള്ള interconnect cables, speaker cables തുടങ്ങിയവയും കണ്ണ് തള്ളിക്കുന്ന വിലക്ക് വിൽക്കുന്നു.. അന്നും, ഇന്നും.
കാലാകാലങ്ങളായി കഴിവുറ്റ engineers ഉം designers ഉം പൊള്ളയായ ഈ അവകാശവാദങ്ങളെ ശാസ്ത്രീയമായ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ പൊളിച്ചടുക്കിയിട്ടുള്ളതുമാണ്. എന്നാൽ ഇവയൊക്കെ ഇന്നും നിലനിൽക്കുന്നു. ഇതാണ് “urban myths” ൻ്റെ സവിശേഷത.
ഇതിലൊന്ന് തന്നെയാണ് ഉയർന്ന DF spec ൻ്റെ ഗുണമേന്മയും.
Valve/tube ആമ്പുകളെ ( അവക്ക് DF വളരെ കുറവാണു– അഞ്ചോ, പത്തോ ഉണ്ടെങ്കിലായി, അത്ര തന്നെ ) പിൻതള്ളി solid state amps ആധിപത്യം സ്ഥാപിച്ച കാലയളവിലാണ് DF സങ്കൽപ്പങ്ങൾ ഉയർന്നു വന്നത്. അന്ന് മുതൽ തന്നെ ഇതിന്റെ ഗുണഗണങ്ങളെപ്പറ്റി തർക്കങ്ങളും നിലനിന്നിരുന്നു.
ഇക്കാര്യത്തിൽ വസ്തുനിഷ്ഠമായ ഒരു തീരുമാനം ഉരുത്തിരിഞ്ഞത് 1990 കളുടെ അവസാനത്തിൽ ശ്രീ Dick Pierce നടത്തിയ വര്ഷങ്ങളോളം നീണ്ട ഗവേഷണങ്ങളുടെ ഫലമായിട്ടാണ്. അദ്ദേഹത്തിന്റെ കണ്ടെത്തലുകൾ ഏതാണ്ടിങ്ങനെ ചരുക്കി പറയാം. 10-15 വരെയൊക്കെ ഉള്ള DF നല്ല ഗുണം ചെയ്യും, അതിനു മുകളിലേക്ക് infinity വരെ പോയാലും ഇതിൽ നിന്ന് മെച്ചമായ പ്രകടനം കിട്ടാൻ പോകുന്നില്ല.
സങ്കടകരമായ ഒരു സത്യം ഇതൊന്നും ഹോബിയിസ്റ്റുകളോ, കമ്പനികളോ മുഖവിലക്കെടുത്തില്ല. അവർ ഓരോ പരസ്യത്തിലും അവരുടെ ആമ്പിന്റെ ഉയർന്ന DF spec ആണ് quality യുടെ അളവുകോൽ എന്ന് പറഞ്ഞു കൊണ്ടിരിക്കുന്നു– ഇന്നും. ഇമ്മാതിരി “Urban myths” ൻ്റെ പിറകെ നമ്മളും അങ്ങനെ പോകുന്നു,,,ആവശ്യമില്ലാത്ത 500 - 1000 DF spec ഉള്ള ആമ്പുകൾ വലിയ വിലക്ക് വാങ്ങുന്നു!
ചോ: ഒരു ഓഡിയോ ആമ്പിനു output impedance ഉണ്ടോ?
എന്താണ് Damping Factor ?
എന്താണ് Damping Factor ?
ഉ: തീർച്ചയായും ഉണ്ട് …
ഏതൊരു electrical / electronic circuit നും, അതിൻ്റെ operating voltage, circuit (pure) resistance, capacitive/inductive reactance ഇവയിൽ അടിസ്ഥാനമായ input/output impedance ഉണ്ടായിരിക്കും. Reactance ൻ്റെ സ്വഭാവം അത് frequency dependent ആണ് എന്നുള്ളതാണ്– ഓർത്തിരിക്കേണ്ടതും അത് തന്നെയാണ്.
ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ ഒരു ആമ്പിനെ ഒരു “black box” ആയി സങ്കല്പിക്കാം. ആമ്പിനകത്തേക്കും പുറത്തേക്കുമുള്ള signal current ന്റെ ഒഴുക്ക് അതിന്റെ input/output impedance നെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും. സാധാരണയായി ഓഡിയോ signal stages ന്റെ input impedance വളരെ കൂടുതലും, output impedance വളരെ കുറവും (ഏതാണ്ട് പത്തിലൊന്നോ അതിൽ കുറവോ) ആയിരിക്കും. വിവിധ ആമ്പ് stage കൾ interconnect ചെയ്യുമ്പോൾ, optimum signal transfer ഈ low-to-high impedance matching ലൂടെ സാധ്യമാവുന്നു.
( ഇതിനെ impedance matching എന്ന് വിളിക്കാമെങ്കിലും, pre-amp circuits കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന വളരെ താഴ്ന്ന നിലയിലുള്ള signal levels പരിഗണിക്കുമ്പോൾ, maximum power transfer നു സാംഗത്യം ഇല്ല; അതിനാൽ ഇവിടെ “impedance bridging ” എന്ന term ആണുപയോഗിക്കുന്നത്. ഇതേക്കുറിച്ചു വിശദമായ ഒരു പഠനം പിന്നെയാകാം.)
ഒരു power amplifier ന്റെ output impedance അത് drive ചെയ്യുന്ന ലോഡിനേക്കാളും (സാധാരണയായി 8 Ohm / 4 Ohm speakers ) വളരെ കുറവായിരിക്കും – മിക്ക power amps ൻ്റെയും output impedance 1 Ohm ൽ താഴെയായിരിക്കും. അതിനാൽ സ്പീക്കറിലേക്കുള്ള power transfer വലിയ loss ഇല്ലാതെ നടക്കും.
സാധാരണയായി amplifier specs ൽ output impedance പറയാറില്ല. പകരം, speakers നെ “വരുതിയിൽ നിർത്താനുള്ള “ ആമ്പിന്റെ കഴിവ് സൂചിപ്പിക്കാനായി Damping Factor ആണ് നൽകാറുള്ളത്. ശബ്ദവിന്യാസത്തിനെ സ്വാധീനിക്കുമെന്നുള്ളത് കൊണ്ട് ഇതിനെപ്പറ്റി മനസ്സിലാക്കുന്നത് ഹോബിയിസ്റ്റുകൾക്കു നന്നായിരിക്കുമെന്ന് തോന്നുന്നു.
എന്താണ് Damping Factor ?
ലളിതമായ ഒരു concept ആണെങ്കിലും, ഹോബിയിസ്റ്റുകളുടെ ഇടയിൽ ഒട്ടു വളരെ തർക്ക-വിതർക്കങ്ങൾക്കും, തെറ്റിദ്ധാരണകൾക്കും വഴിമരുന്നിട്ട ഒന്നാണ് ഓഡിയോ പവർ ആംപ്ലിഫയറുകളുടെ Damping Factor. ഇക്കാലത്തു, ഹോബിബിയിസ്റ്റുകൾ വളരെയധികം ശ്രദ്ധിക്കുന്ന ഒരു spec ആണ് ആമ്പിൻ്റെ Damping Factor.
എന്താണ് DF, എന്തിനെയാണ് ഇത് “damp” ചെയ്യുന്നത്, എങ്ങനെയാണു അത് performance നെ ബാധിക്കുന്നതു, ഇത് ആകാശം മുട്ടെയുള്ള ഒരു spec ആയിരിക്കണോ …?? ഇതൊക്കെയാണ് ചോദ്യങ്ങൾ.
ഒരു സ്പീക്കർ load (speaker + cable resistance, ഇതിനെ Z-load എന്ന് വിളിക്കാം ) ഡ്രൈവ് ചെയ്യുന്ന ആംപ്ലിഫയറിന്റെ output impedance ആണ് ഇവിടത്തെ പ്രധാന factor. സാധാരണയായി കമ്പനികൾ ഇത് (Z-amp എന്ന് വിളിക്കാം) പറയാറില്ല. ഇത് അളക്കുന്നത് അല്പം മിനക്കേടുള്ള ഒരു പണിയാണ്. പകരം അവർ marketing നു കൂടി അവരെ സഹായിക്കുന്ന DF ആണ് specs ൽ ഉൾപ്പെടുത്താറുള്ളത് –അതും പൊതുവായി 8 Ohms load ലാണ് specify ചെയ്യുന്നത്. ഇതും ഒരു കൂടിയ DF figure കിട്ടാൻ സഹായകരമാണ്.
ഏതൊരു electrical / electronic circuit നും, അതിൻ്റെ operating voltage, circuit (pure) resistance, capacitive/inductive reactance ഇവയിൽ അടിസ്ഥാനമായ input/output impedance ഉണ്ടായിരിക്കും. Reactance ൻ്റെ സ്വഭാവം അത് frequency dependent ആണ് എന്നുള്ളതാണ്– ഓർത്തിരിക്കേണ്ടതും അത് തന്നെയാണ്.
ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ ഒരു ആമ്പിനെ ഒരു “black box” ആയി സങ്കല്പിക്കാം. ആമ്പിനകത്തേക്കും പുറത്തേക്കുമുള്ള signal current ന്റെ ഒഴുക്ക് അതിന്റെ input/output impedance നെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും. സാധാരണയായി ഓഡിയോ signal stages ന്റെ input impedance വളരെ കൂടുതലും, output impedance വളരെ കുറവും (ഏതാണ്ട് പത്തിലൊന്നോ അതിൽ കുറവോ) ആയിരിക്കും. വിവിധ ആമ്പ് stage കൾ interconnect ചെയ്യുമ്പോൾ, optimum signal transfer ഈ low-to-high impedance matching ലൂടെ സാധ്യമാവുന്നു.
( ഇതിനെ impedance matching എന്ന് വിളിക്കാമെങ്കിലും, pre-amp circuits കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന വളരെ താഴ്ന്ന നിലയിലുള്ള signal levels പരിഗണിക്കുമ്പോൾ, maximum power transfer നു സാംഗത്യം ഇല്ല; അതിനാൽ ഇവിടെ “impedance bridging ” എന്ന term ആണുപയോഗിക്കുന്നത്. ഇതേക്കുറിച്ചു വിശദമായ ഒരു പഠനം പിന്നെയാകാം.)
ഒരു power amplifier ന്റെ output impedance അത് drive ചെയ്യുന്ന ലോഡിനേക്കാളും (സാധാരണയായി 8 Ohm / 4 Ohm speakers ) വളരെ കുറവായിരിക്കും – മിക്ക power amps ൻ്റെയും output impedance 1 Ohm ൽ താഴെയായിരിക്കും. അതിനാൽ സ്പീക്കറിലേക്കുള്ള power transfer വലിയ loss ഇല്ലാതെ നടക്കും.
സാധാരണയായി amplifier specs ൽ output impedance പറയാറില്ല. പകരം, speakers നെ “വരുതിയിൽ നിർത്താനുള്ള “ ആമ്പിന്റെ കഴിവ് സൂചിപ്പിക്കാനായി Damping Factor ആണ് നൽകാറുള്ളത്. ശബ്ദവിന്യാസത്തിനെ സ്വാധീനിക്കുമെന്നുള്ളത് കൊണ്ട് ഇതിനെപ്പറ്റി മനസ്സിലാക്കുന്നത് ഹോബിയിസ്റ്റുകൾക്കു നന്നായിരിക്കുമെന്ന് തോന്നുന്നു.
എന്താണ് Damping Factor ?
ലളിതമായ ഒരു concept ആണെങ്കിലും, ഹോബിയിസ്റ്റുകളുടെ ഇടയിൽ ഒട്ടു വളരെ തർക്ക-വിതർക്കങ്ങൾക്കും, തെറ്റിദ്ധാരണകൾക്കും വഴിമരുന്നിട്ട ഒന്നാണ് ഓഡിയോ പവർ ആംപ്ലിഫയറുകളുടെ Damping Factor. ഇക്കാലത്തു, ഹോബിബിയിസ്റ്റുകൾ വളരെയധികം ശ്രദ്ധിക്കുന്ന ഒരു spec ആണ് ആമ്പിൻ്റെ Damping Factor.
എന്താണ് DF, എന്തിനെയാണ് ഇത് “damp” ചെയ്യുന്നത്, എങ്ങനെയാണു അത് performance നെ ബാധിക്കുന്നതു, ഇത് ആകാശം മുട്ടെയുള്ള ഒരു spec ആയിരിക്കണോ …?? ഇതൊക്കെയാണ് ചോദ്യങ്ങൾ.
ഒരു സ്പീക്കർ load (speaker + cable resistance, ഇതിനെ Z-load എന്ന് വിളിക്കാം ) ഡ്രൈവ് ചെയ്യുന്ന ആംപ്ലിഫയറിന്റെ output impedance ആണ് ഇവിടത്തെ പ്രധാന factor. സാധാരണയായി കമ്പനികൾ ഇത് (Z-amp എന്ന് വിളിക്കാം) പറയാറില്ല. ഇത് അളക്കുന്നത് അല്പം മിനക്കേടുള്ള ഒരു പണിയാണ്. പകരം അവർ marketing നു കൂടി അവരെ സഹായിക്കുന്ന DF ആണ് specs ൽ ഉൾപ്പെടുത്താറുള്ളത് –അതും പൊതുവായി 8 Ohms load ലാണ് specify ചെയ്യുന്നത്. ഇതും ഒരു കൂടിയ DF figure കിട്ടാൻ സഹായകരമാണ്.
DF = Load Impedance (speaker) / Source impedance (amp output Z)
ie: Z-load / Z-source
പൊതുവെ solid state ആമ്പുകളുടെ DF 300, 500, 1,000 എന്ന് കാണാവുന്നതാണ്. എത്ര ഉയർന്നതാണോ, അത്രയും നല്ലതു എന്ന ഒരു ധാരണയും പൊതുവെ ഉണ്ടെന്നത് വാസ്തവമാണ്. (ഇതേക്കുറിച്ചു കൂടുതൽ പിറകെ.)
തുടക്കത്തിൽ തന്നെ മനസ്സിലാക്കേണ്ട ഒരു വസ്തുത DF എന്നത് low frequency യിൽ മാത്രം സംഗതമായ ഒന്നാണെന്നതു തന്നെ.
Speaker back EMF
Dynamic speaker ഒരു “ഇരുതല മൂരി”യാണ് – motor and generator . Electrical variations നെ mechanical movements ലൂടെ ശബ്ദതരംഗങ്ങളാക്കി മാറ്റുന്നത് പോലെ, mechanical vibrations നെ electrical തരംഗങ്ങളാക്കാനും അവക്ക് കഴിയും. ഒരു സ്പീക്കർ oscilloscope ലേക്ക് കണക്ട് ചെയ്തിട്ട് അതിനെ ഒന്ന് തട്ടി നോക്കിയാൽ കിട്ടുന്ന electrical waveforms നിങ്ങൾ പലപ്പോഴും കണ്ടിട്ടുണ്ടാകും. ഈ പ്രതിഭാസം സ്പീക്കർ സാധാരണ നിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോഴും ഉണ്ടാകാറുണ്ട്.
കൃത്യമായ impedance ഉള്ള ഒരു ideal load അല്ല സ്പീക്കർ എന്നത് ഒരു സ്പീക്കറിന്റെ impedance curve ൽ നിന്ന് വ്യക്തമാണ്. 8 Ohms, 4 Ohms എന്നൊക്കെ കമ്പനിക്കാർ പറയുമെങ്കിലും, യാഥാർഥ്യം നമ്മെ അന്ധാളിപ്പിക്കുക തന്നെ ചെയ്യും. ചിത്രം നോക്കുക– ഒരു 8 Ohms mid-woofer ൻ്റെ impedance ഏതാണ്ട് 3 Ohm ലേക്ക് കൂപ്പുകുത്തിയിരിക്കുന്നു. Frequency കയറുന്തോറും impedance 10, 15, 18 എന്ന നിലയിൽ കൂടിക്കൂടി വരുന്നു. ഏറ്റവും ഭയപ്പെടുത്തുന്നത് resonant frequency യിൽ റോക്കറ്റ് പോലെ 30 Ohms നു മേലേക്കുള്ള ആ കുതിപ്പാണ്. ഒരു സ്പീക്കറിന്റെ പ്രവർത്തനം flat response എന്നൊക്കെ കരുതുന്നതിലും എത്രയോ അകലെയാണ്.
ie: Z-load / Z-source
പൊതുവെ solid state ആമ്പുകളുടെ DF 300, 500, 1,000 എന്ന് കാണാവുന്നതാണ്. എത്ര ഉയർന്നതാണോ, അത്രയും നല്ലതു എന്ന ഒരു ധാരണയും പൊതുവെ ഉണ്ടെന്നത് വാസ്തവമാണ്. (ഇതേക്കുറിച്ചു കൂടുതൽ പിറകെ.)
തുടക്കത്തിൽ തന്നെ മനസ്സിലാക്കേണ്ട ഒരു വസ്തുത DF എന്നത് low frequency യിൽ മാത്രം സംഗതമായ ഒന്നാണെന്നതു തന്നെ.
Speaker back EMF
Dynamic speaker ഒരു “ഇരുതല മൂരി”യാണ് – motor and generator . Electrical variations നെ mechanical movements ലൂടെ ശബ്ദതരംഗങ്ങളാക്കി മാറ്റുന്നത് പോലെ, mechanical vibrations നെ electrical തരംഗങ്ങളാക്കാനും അവക്ക് കഴിയും. ഒരു സ്പീക്കർ oscilloscope ലേക്ക് കണക്ട് ചെയ്തിട്ട് അതിനെ ഒന്ന് തട്ടി നോക്കിയാൽ കിട്ടുന്ന electrical waveforms നിങ്ങൾ പലപ്പോഴും കണ്ടിട്ടുണ്ടാകും. ഈ പ്രതിഭാസം സ്പീക്കർ സാധാരണ നിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോഴും ഉണ്ടാകാറുണ്ട്.
കൃത്യമായ impedance ഉള്ള ഒരു ideal load അല്ല സ്പീക്കർ എന്നത് ഒരു സ്പീക്കറിന്റെ impedance curve ൽ നിന്ന് വ്യക്തമാണ്. 8 Ohms, 4 Ohms എന്നൊക്കെ കമ്പനിക്കാർ പറയുമെങ്കിലും, യാഥാർഥ്യം നമ്മെ അന്ധാളിപ്പിക്കുക തന്നെ ചെയ്യും. ചിത്രം നോക്കുക– ഒരു 8 Ohms mid-woofer ൻ്റെ impedance ഏതാണ്ട് 3 Ohm ലേക്ക് കൂപ്പുകുത്തിയിരിക്കുന്നു. Frequency കയറുന്തോറും impedance 10, 15, 18 എന്ന നിലയിൽ കൂടിക്കൂടി വരുന്നു. ഏറ്റവും ഭയപ്പെടുത്തുന്നത് resonant frequency യിൽ റോക്കറ്റ് പോലെ 30 Ohms നു മേലേക്കുള്ള ആ കുതിപ്പാണ്. ഒരു സ്പീക്കറിന്റെ പ്രവർത്തനം flat response എന്നൊക്കെ കരുതുന്നതിലും എത്രയോ അകലെയാണ്.
ഇവ്വിധമുള്ള ഒരു സ്പീക്കറിനെ ആമ്പ് drive ചെയ്യുമ്പോൾ, ആമ്പിൽ നിന്നും വരുന്ന frequency variations/waveform നെ സ്പീക്കർ യഥാതഥമായി പിന്തുടരണമെന്നില്ല. മാത്രവുമല്ല സ്പീക്കറിന്റെ mechanical resonance മേഖലയിൽ ആവശ്യമില്ലാത്ത അല്ലെങ്കിൽ uncontrolled ആയിട്ടുള്ള vibrations ലൂടെ ആമ്പ് signal നു വിപരീതമായ back EMF ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും ഇടയാകും.
ഡിസൈൻ മേന്മ ഇല്ലാത്ത ആമ്പുകളെ ഈ back EMF കുഴക്കുകയും ചെയ്യും. ഈ അനാവശ്യമായ, കുഴപ്പക്കാരനായ back EMF നെ “damp” ചെയ്യണമെങ്കിൽ, സ്പീക്കറിന് കുറുകെ അതിന്റെ impedance നേക്കാളും വളരെ ചെറിയ ഒരു resistance വരേണ്ടതാവശ്യമാണ്. അതായതു ആമ്പിന്റെ output impedance വളരെ കുറഞ്ഞിരിക്കണം. എന്ന് പറഞ്ഞാൽ, ആമ്പിന്റെ DF വളരെ കൂടിയിരിക്കണം. ഇതാണ് ആമ്പുകളിൽ ഒരു ആകർഷകമായ spec ആയി അവതരിക്കപ്പെടുന്നത്.
ഇന്ന് മിക്ക സ്പീക്കറുകളും വളരെ സങ്കീർണമായ crossover networks ഉള്ളതാണ്. ഇത് സ്പീക്കറിന്റെ impedance curve നെ എവിടെയൊക്കെ കൊണ്ട് പോകുമെന്നത് അതിന്റെ ശില്പിക്ക് പോലും അറിയില്ല. 8 Ohms, 4 Ohms എന്നൊക്കെ ഒരു label അടിച്ചാൽ അവരുടെ ഉത്തരവാദിത്വം തീർന്നു. ഈ അവസരത്തിലാണ് ഉയർന്ന DF spec ഉള്ള ഒരു ആമ്പിൻ്റെ പ്രാധാന്യം നാം മനസ്സിലാക്കുന്നത്. അനാവശ്യമായ കോൺ ചലനങ്ങൾ ഒഴിവാക്കി, signal current നെ മാത്രം അടിസ്ഥാനമാക്കി സ്പീക്കറിന് മേൽ ഒരു ഉറച്ച “പിടുത്തം” നില നിർത്താൻ ആമ്പുകളെ ഉയർന്ന DF സഹായിക്കും.
ആകാശത്തോളും ഉയരുന്ന DF spec ഗുണം ചെയ്യുമോ, DF spec മാത്രം ഒരു ആമ്പിനെ ഗുണമേന്മയുള്ളതാക്കുമോ, back EMF ഏതൊക്കെ ആമ്പുകളെ ബാധിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, ഡിസൈൻ masters ഇതിനെ എങ്ങനെ കാണുന്നു ഇതൊക്കെ തുടർന്നു പരിശോധിക്കാം.
Audio Urban Myths
ഓഡിയോ മേഖലയിൽ നിലനിൽക്കുന്ന ഒട്ടനവധി “urban myths” (അതായതു പരിഷ്കാരികളുടെ ഇടയിൽ പ്രചാരമുള്ള “കേട്ട് കേൾവിക്കഥകൾ”.) ഉണ്ടെന്നത് പരമാർത്ഥമാണ്. (താഴെ DF- Q & A നോക്കുക) DF നെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം ശ്രീ Dick Pierce ൻ്റെ ഗവേഷണങ്ങളും, അതിനെത്തുടർന്ന് പല master audio designers ഉം എടുത്ത നിലപാടും ശാസ്ത്രീയതയിൽ അടിസ്ഥാനമാക്കിയായിരുന്നു. തുടർന്ന് പൊതുവായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട ഒരു വസ്തുത, ഒരു നല്ല ആമ്പിനു പരമാവധി DF spec ഏകദേശം 50 ൽ താഴെ മതിയായിരിക്കും എന്നാണ്. എന്നാൽ ഇന്നും കമ്പനികളുടെ മാർക്കറ്റിംഗ് തന്ത്രങ്ങൾ ഉയർന്ന DF figures ആമ്പുകൾക്കു എന്തോ മാന്ത്രിക ശക്തി നൽകും എന്ന മിഥ്യാധാരണ audiophiles ൻ്റെ മനസ്സുകളിൽ ചെലുത്തിയിരിക്കുന്നു.
ഒരു valve/tube ആമ്പിന്റെ DF 5 മുതൽ പരമാവധി പത്തോ പതിനഞ്ചു വരെയോ ഉണ്ടാകും. അതെ സമയം ഒരു solid state ആമ്പിന്റേതു 200, 300, 500, പലപ്പോഴും 1000 വരെ പോകും. SS ആമ്പുകളിൽ ആദ്യ കാലത്തു distortion കുറയ്ക്കാനായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന വർധിത global negative feedback ആയിരുന്നു ഇതിന്റെ പിന്നിൽ.
ഉയർന്ന NFB ആമ്പുകളുടെ output impedance 0.1 Ohm or even less ആയി കുറച്ചപ്പോൾ DF സംഖ്യ നന്നായി ഉയരുകയും, അക്കാലത്തെ പല സ്പീക്കറുകളുടെയും “booming bass” control ചെയ്ത് നല്ല പ്രകടനം കാഴ്ച വയ്ക്കുകയും ചെയ്തു. പക്ഷെ അമിതമായ NFB ശബ്ദ fidelity യെ ബാധിക്കുന്നു എന്ന് കണ്ടെത്തിയ പല master designers ഉം, global feedback ഒഴിവാക്കി, മിതമായ അളവിലുള്ള local feedback ഉപയോഗിക്കാൻ തുടങ്ങി.
ഇതിനിടെ തന്നെ tube/valve ഭക്തരും, SS ഭക്തരും തമ്മിൽ “എല്ലാ പ്രശ്നങ്ങൾക്കും കാരണം negative feedback ആണ് “ എന്ന നിലയിലുള്ള “യുദ്ധങ്ങളും” പൊടി പൊടിച്ചിരുന്നു. മിക്ക valve/tube ആമ്പുകളും കുറഞ്ഞ അളവിലേ NFB apply ചെയ്തിരുന്നുള്ളു. ഇത് മാത്രമാണ് അവയുടെ sound quality യുടെ പൊതു സ്വീകാര്യതക്കു കാരണമെന്നും വാദങ്ങളുണ്ടായി.
ഏതായാലും John Broskie, Nelson Pass, Bob Carver തുടങ്ങി മറ്റു പല മാസ്റ്റർ designers ഉം NFB ക്കു ചില പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും എന്ന നിലപാട് എടുത്തതോടെ, SS ആമ്പ് ഡിസൈൻ high power ൻ്റെ മാസ്മരികതയിൽ നിന്നും fidelity യുടെ സത്യങ്ങളിലേക്കു മടങ്ങി എന്ന് പറയാം. അതോടെ Minimum NFB, അല്ലെങ്കിൽ No NFB എന്നായി പുതിയ മാർക്കറ്റിംഗ് മുദ്രാവാക്യം!
അക്കാലത്തെ ഏറ്റവും വലിയ ഒരു തമാശ SS ആമ്പുകളെ “മെരുക്കിയെടുത്തു” valve/tube ആമ്പുകളുടെ ശബ്ദം അനുകരിക്കുക എന്നതായിരുന്നു. Bob Carver ആയിരുന്നു ഇതിൽ വളരെ വിജയിച്ചത്. Valve-versus-SS എന്ന ഈ മല്ലയുദ്ധത്തിനിടയിൽ “ശബ്ദ സത്യം” (true fidelity) എവിടെയാണുള്ളത് എന്ന അന്വേഷണമാണ് വഴി തിരിഞ്ഞു പോയത്. “ആട്ടിൻ പറ്റം” (audiophiles) പലതിനെയും പിൻപറ്റി കയ്യിലിരുന്ന കാശു നല്ല വണ്ണം ചിലവാക്കി …പക്ഷെ ഇന്നും ഈ ദ്വിതങ്ങൾ നില നിൽക്കുന്നു.
നമ്മൾ ഹോബിയിസ്റ്റുകൾക്കു ഇതിലൊരു പാഠമുണ്ട് – high power, high DF, ഒരു നൂറു പൂജ്യങ്ങളുള്ള distortion specs, ഡിജിറ്റലിലേക്കു വരുമ്പോൾ sky high sampling frequency …ഇങ്ങിനെ പലതും നല്ലതു തന്നെ. പക്ഷെ ഒന്നു മറക്കരുത് …നമ്മൾ പിന്തുടരാൻ ശ്രമിക്കുന്നത് “ശുദ്ധ ശബ്ദ” ത്തെയാണ്, അതായതു പ്രകൃത്യാലുള്ള “live sound”... ഒരു സംഗീതോപകരാണിതിന്റെയോ, പാട്ടുകാരന്റെയോ യഥാതഥമായ reproduction ആണ് നാം കാംക്ഷിക്കുന്നത്. അതിൽ കൃത്രിമ നിറക്കൂട്ടുകൾക്കു സ്ഥാനമില്ല തന്നെ.
ഗൃഹാന്തരീക്ഷത്തിലെ ശബ്ദവിന്യാസത്തിൽ DF ൻ്റെ പങ്കു പരിഗണിക്കുമ്പോൾ ചില കാലിക മാറ്റങ്ങൾ കൂടി കണക്കിലെടുക്കേണ്ടി വരും. Home theatre ൻ്റെ കടന്നു വരവോടെ subwoofer എന്ന പെട്ടി കൂടി നിത്യ ജീവിതത്തിന്റെ ഭാഗമായി. “അവലിടി” ശബ്ദങ്ങൾ കാതിനെ അലോസരപ്പെടുത്താൻ തുടങ്ങി.
പക്ഷെ audiophiles നെ സംബന്ധിടത്തോളം ഇതിനൊരു നല്ല വശം കൂടി ഉണ്ടായിരുന്നു. നല്ല സംഗീതാനുഭവത്തിനായി multi-way സ്പീക്കറുകളെ ആശ്രയിച്ചിരുന്ന പലരും, പ്രധാന സ്പീക്കറുകളെ ലളിതവൽക്കരിച്ചു/ ചെറുതാക്കി, അതിന് LF support നൽകാനായി active LF filter ഉള്ള (ഒരു ആംപും കൂടിച്ചേർന്ന) ഒരു woofer/subwoofer ഉപയോഗിച്ച് തുടങ്ങി. നല്ല രീതിയിൽ main സ്പീക്കേഴ്സുമായി ഇണക്കിച്ചേർത്താൽ ഈ ഒരൊറ്റ മാറ്റം നല്ല ശബ്ദവിന്യാസം നൽകി.
വളരെ critical ആയ mid/voice frequencies (ഏതാണ്ട് 2–4 kHz എന്ന് പറയാം) കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ആമ്പിന്റെ DF എന്ത് തന്നെയായാലും, ശരാശരിയിൽ ഉയർന്ന ക്വാളിറ്റി ഉണ്ടെങ്കിൽ അത് കേൾവിക്ക് ഇമ്പമായിരിക്കും– mid driver ഒരിക്കലും LF കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നില്ല. LF നല്ല രീതിയിൽ ഡിസൈൻ ചെയ്യപ്പെട്ട ഒരു amp + woofer driver + very short speaker cable “combo”യുടെ കയ്യിൽ ഭദ്രമായിരിക്കും. ശബ്ദ ശുദ്ധിയിൽ ശ്രദ്ധ വച്ച് subwoofer ട്യൂൺ ചെയ്തു ഇണക്കിയാൽ തൃപ്തി തരുന്ന അനുഭവം ആയിരിക്കും, തീർച്ച.
Damping Factor എന്ന വാസ്തവത്തെ മനസിലാക്കുക, ആവശ്യമുള്ളിടത്തു അത്യാവശ്യം വേണ്ട അളവിൽ അതുറപ്പാക്കുക എന്നതിനപ്പുറം, അതിനെ ഒരു ആമ്പിന്റെ ക്വാളിറ്റിയുടെ അളവ് കോൽ ആക്കുക എന്നത് മിതമായി പറഞ്ഞാൽ വിവര ദോഷം തന്നെ.
ഒട്ടു വളരെ തെറ്റിദ്ധാരണകൾ പൊങ്ങി വരുന്ന ഒരു ചർച്ചയായിരിക്കും DF നെക്കുറിച്ചു പലപ്പോഴും നടക്കുന്നത്. എളുപ്പം audible ആകുന്ന ചില ശബ്ദ പ്രത്യേകതകൾ പലപ്പോഴും നമ്മെ വഴി തെറ്റിക്കാറുമുണ്ട്. മിക്കപ്പോഴും ഈ അപഭ്രംശത്തിന്റെ ഉത്തരവാദിത്വം സ്പീക്കറിന് ചാർത്തി കൊടുക്കേണ്ടതായും വരും. ഒരു audiophile/hobbyist അതീവശ്രദ്ധ പതിപ്പിക്കേണ്ടത് തൻ്റെ സ്പീക്കറിനെ നന്നായി മനസ്സിലാക്കി, അതിനെ “സത്യസന്ധമായ “ ഒരു നിലവാരത്തിലേക്കുയർത്തി കൊണ്ടുവരാൻ വേണ്ട corrections ചെയ്യുന്നതിലാണ്.
സ്പീക്കറിന്റെ impedance curve നാം കണ്ടു. അതിൽ അച്ചടിച്ചിരിക്കുന്ന nominal impedance value വെറുമൊരു സങ്കൽപം മാത്രമാണെന്ന് തോന്നുന്ന മട്ടിലാണ് സ്പീക്കറിന്റെ frequency bands ലൂടെയുള്ള തിരുവാതിര കളി! പോരാത്തതിന് മിക്ക സ്പീക്കറുകളിലും crossover എന്ന ഒരു മരക്കുരിശൂ കൂടി ചേർത്തിരിക്കും. വളരെ reactive ആയിട്ടുള്ള വലിയ L / C components, സ്വതേ ദുർബലയായ സ്പീക്കർ ഡ്രൈവറിനെ എട്ടൊമ്പതു മാസം ഗർഭിണി കൂടെയാക്കും.
ഫലമോ? കാല്കുലേറ്ററും കമ്പ്യൂട്ടറും ഉപയോഗിച്ച് തല പുണ്ണാക്കി കണക്കു കൂട്ടിയ DF ഒക്കെ വടി കുത്തിപ്പിരിയും! നമ്മുടെ calculation ലെ പ്രധാന figure 8 Ohms ആണ്. അത് എട്ടല്ലാതാകുമ്പോൾ എല്ലാം തകിടം മറിയും. ഒരേ ആമ്പ് പല സ്പീക്കറുകളിൽ connect ചെയ്യുമ്പോൾ കിട്ടുന്ന വ്യത്യസ്ത ഫലങ്ങൾ നമ്മെ കുഴക്കുക തന്നെ ചെയ്യും.
ഇതൊരു വിഷമ വൃത്തമാണ്. സ്പീക്കറിനെ വിശ്വസനീയമായ ഉറച്ച ഒരു അടിത്തറയിൽ നിർത്തുക അത്ര എളപ്പമല്ല. പക്ഷെ അത് സാധ്യമാകാത്തിടത്തോളം മറ്റൊന്നിനും പ്രസക്തി ഇല്ല തന്നെ. ഒട്ടു വളരെ പ്രസക്തമായ കാര്യങ്ങൾ അളന്നു തൂക്കി മാത്രമേ ഇതിനെക്കുറിച്ചു ഒരു “understanding”ൽ എത്താൻ കഴിയൂ എന്നതാണു സത്യം.
Damping Factor: Q/A
ചോ: സാധാരണ നിലയിൽ പ്രവർത്തിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു amp+speaker ൽ സ്വയം back EMF എങ്ങനെ ഉണ്ടാകുന്നു എന്ന് വ്യക്തമായില്ല. വിശദീകരിക്കാമോ?
ഉ: ഒരു വലിയ woofer driver cone നു നല്ല ഭാരവും, അതിന്റെ spider, surround ഇവക്കു ഒരു “spring” സ്വഭാവവും ഉണ്ട്. ഈ mechanical system ത്തിനു അതിന്റെതായ ഒരു mechanical resonance frequency ഉണ്ടായിരിക്കും. വളരെക്കുറച്ചു മാത്രം energy (mechanical ലോ, electrical ലോ) ലഭിച്ചാൽ, ഈ frequency ക്കു സമീപം നന്നായി oscillate ചെയ്യാനുള്ള പ്രവണത കാണാം. (voice coil open circuit ആയിരിക്കുമ്പോൾ )
മാത്രവുമല്ല, amp drive നടക്കുമ്പോൾ മേൽ പറഞ്ഞ “spring “ കളിൽ energy storage ഉണ്ടാകുകയും, അത് ഈ oscillation തുടരാൻ കാരണമാവുകയും ചെയ്യും. ആമ്പ് speaker cone നെ മുന്നോട്ടും പിന്നോട്ടും ചലിപ്പിച്ചാണല്ലോ വേണ്ടതായ ഒരു frequency യിലുള്ള ശബ്ദ തരംഗം സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. പല കാരണങ്ങളാൽ ആമ്പ് നൽകുന്ന waveform സ്പീക്കർ അതെ പടി പിന്തുടരുന്നില്ല. അപ്പോൾ മുൻ-പിൻ ചലനങ്ങൾക്ക് overshoot സംഭവിക്കാനും, അക്കാരണത്താൽ back EMF ഉണ്ടാകാനും ഇടയാകുന്നു.
ചോ: ഇക്കാലത്തു വളരെ പ്രാധാന്യം കല്പിക്കുന്ന ഒരു spec ആണല്ലോ DF. അപ്പോൾ ഉയർന്ന DF figure ഉള്ള ഒരു ആമ്പ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതല്ലേ നല്ലതു?
ഉ: കുറഞ്ഞ ഒരു DF spec നേക്കാൾ, കൂടിയ ഒരു figure ആണ് നല്ലത് എന്ന് പൊതുവെ ഒരു വിശ്വാസമുണ്ട്. ഇത് ശരിയാണ്, പക്ഷെ അതെ സമയം തെറ്റുമാണ്!
ഓഡിയോ മേഖലയിലെ പൊതുവെ സ്വീകാര്യതയുള്ള ഒരു “urban myth “ ആണിതും. ഇവയിൽ പലതിന്റെയും ഉറവിടം പരിശോധിച്ചാൽ ഒരു നുറുങ്ങു സത്യം കാണുകയും ചെയ്യും. പക്ഷെ ആ ചെറിയ വാസ്തവത്തിൽ നിന്ന് തുടങ്ങി, അതിശയോക്തിപരമായ അന്ധവിശ്വാസങ്ങളൊക്കെ മേമ്പൊടി ചേർത്ത് കാച്ചിക്കുറുക്കി ഇതിനെയൊക്കെ ഒരു “universal truth “ ആയി അവതരിപ്പിക്കുന്നയിടത്താണ് പ്രശ്നങ്ങൾ തുടങ്ങുന്നത്. ഈ ദ്രോഹനത്തിന്റെ ഉത്തരവാദിത്വത്തിൽ നിന്ന് മാറി നിൽക്കാൻ പല വലിയ കമ്പനികൾക്കും സാധിക്കില്ല – Marketing ആണല്ലോ അവർക്കു വലുത്.
ഉദാഹരണങ്ങൾ ധാരാളമുണ്ട്. AC mains ചുവർ പ്ലഗ്ഗിൽ നിന്നും ആമ്പിലേക്കുള്ള ഒന്നോ രണ്ടോ മീറ്റർ wire മാറ്റി, പകരം XYZ കമ്പനിയുടെ “സൂപ്പർ ഡ്യൂപ്പർ കേബിൾ” ഉപയോഗിച്ചാൽ ആ നിമിഷം ജയചന്ദ്രനും ജാനകിയും നിങ്ങളുടെ വീട്ടിലെത്തി പാടും എന്നൊക്കെയാണ് പരസ്യം. ഈ മാന്ത്രിക ശക്തിയുള്ള interconnect cables, speaker cables തുടങ്ങിയവയും കണ്ണ് തള്ളിക്കുന്ന വിലക്ക് വിൽക്കുന്നു.. അന്നും, ഇന്നും.
കാലാകാലങ്ങളായി കഴിവുറ്റ engineers ഉം designers ഉം പൊള്ളയായ ഈ അവകാശവാദങ്ങളെ ശാസ്ത്രീയമായ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ പൊളിച്ചടുക്കിയിട്ടുള്ളതുമാണ്. എന്നാൽ ഇവയൊക്കെ ഇന്നും നിലനിൽക്കുന്നു. ഇതാണ് “urban myths” ൻ്റെ സവിശേഷത.
ഇതിലൊന്ന് തന്നെയാണ് ഉയർന്ന DF spec ൻ്റെ ഗുണമേന്മയും.
Valve/tube ആമ്പുകളെ ( അവക്ക് DF വളരെ കുറവാണു– അഞ്ചോ, പത്തോ ഉണ്ടെങ്കിലായി, അത്ര തന്നെ ) പിൻതള്ളി solid state amps ആധിപത്യം സ്ഥാപിച്ച കാലയളവിലാണ് DF സങ്കൽപ്പങ്ങൾ ഉയർന്നു വന്നത്. അന്ന് മുതൽ തന്നെ ഇതിന്റെ ഗുണഗണങ്ങളെപ്പറ്റി തർക്കങ്ങളും നിലനിന്നിരുന്നു.
ഇക്കാര്യത്തിൽ വസ്തുനിഷ്ഠമായ ഒരു തീരുമാനം ഉരുത്തിരിഞ്ഞത് 1990 കളുടെ അവസാനത്തിൽ ശ്രീ Dick Pierce നടത്തിയ വര്ഷങ്ങളോളം നീണ്ട ഗവേഷണങ്ങളുടെ ഫലമായിട്ടാണ്. അദ്ദേഹത്തിന്റെ കണ്ടെത്തലുകൾ ഏതാണ്ടിങ്ങനെ ചരുക്കി പറയാം. 10-15 വരെയൊക്കെ ഉള്ള DF നല്ല ഗുണം ചെയ്യും, അതിനു മുകളിലേക്ക് infinity വരെ പോയാലും ഇതിൽ നിന്ന് മെച്ചമായ പ്രകടനം കിട്ടാൻ പോകുന്നില്ല.
സങ്കടകരമായ ഒരു സത്യം ഇതൊന്നും ഹോബിയിസ്റ്റുകളോ, കമ്പനികളോ മുഖവിലക്കെടുത്തില്ല. അവർ ഓരോ പരസ്യത്തിലും അവരുടെ ആമ്പിന്റെ ഉയർന്ന DF spec ആണ് quality യുടെ അളവുകോൽ എന്ന് പറഞ്ഞു കൊണ്ടിരിക്കുന്നു– ഇന്നും. ഇമ്മാതിരി “Urban myths” ൻ്റെ പിറകെ നമ്മളും അങ്ങനെ പോകുന്നു,,,ആവശ്യമില്ലാത്ത 500 - 1000 DF spec ഉള്ള ആമ്പുകൾ വലിയ വിലക്ക് വാങ്ങുന്നു!
മനസ്സിന്റെ തൃപ്തിയല്ലേ ഓഡിയോയിൽ വലുത്!
============
============
Comments
Post a Comment