قرار دادن بلندگوهای سقفی؛ نحوه محاسبه فاصله مناسب بلندگوها

قرار دادن بلندگوهای سقفی به فاکتورهای مهمی بستگی دارد که در این مقاله آنها را باهم بررسی می کنیم و نحوه محاسبه فاصله مناسب بلندگوها را توضیح می‌دهیم. فاصله بین بلندگوها مستقیماً روی یکنواختی صدا، شدت صوت و وضوح گفتار در نقاط مختلف فضا اثر می‌گذارد. اگر این فاصله بیش از حد زیاد باشد، بخش‌هایی از اتاق ممکن است صدای ضعیف‌تری دریافت کنند. فاصله بسیار کم هم تعداد بلندگوها و میزان هم‌پوشانی پوشش را افزایش می‌دهد.

برای تعیین فاصله مناسب، باید پوشش بلندگو را در سطح شنیداری بررسی کرد. یعنی ارتفاع تقریبی گوش افرادی که در فضا حضور دارند، نه سطح کف اتاق.  محاسبه پوشش بلندگوها باید بر اساس ارتفاع شنونده، در حالت نشسته یا ایستاده، انجام شود. (منبع: JBL Professional)

فاصله بلندگوهای سقفی به چه عواملی بستگی دارد؟

سه عامل اصلی در تعیین فاصله بلندگوها اهمیت دارند:

• ارتفاع نصب بلندگو
• ارتفاع گوش شنونده
• زاویه پوشش بلندگو

هرچه فاصله عمودی بین بلندگو سقفی و سطح شنیداری کمتر باشد، محدوده پوشش هر بلندگو نیز کوچک‌تر می‌شود. به همین دلیل، در سقف‌های کوتاه معمولاً برای ایجاد پوشش یکنواخت به تعداد بیشتری بلندگو نیاز است.  Yamaha در راهنمای طراحی سیستم‌های صوتی تجاری توضیح می‌دهد که پایین آمدن ارتفاع سقف، فاصله بلندگو تا سطح شنیداری را کاهش می‌دهد و در نتیجه، محدوده پوشش هر بلندگو کوچک‌تر می‌شود. در چنین شرایطی، افزایش تعداد بلندگوها می‌تواند به پوشش یکنواخت‌تر کمک کند.

ارتفاع سطح شنیداری نیز اهمیت دارد. برای فضایی که افراد در آن ایستاده‌اند، ارتفاع گوش بیشتر از یک فضای نشسته است و همین موضوع فاصله عمودی بین بلندگو و شنونده را تغییر می‌دهد.
منبع: Yamaha

چرا نباید فقط به زاویه پوشش درج‌شده در مشخصات بلندگو اعتماد کرد؟

یکی از اشتباهات رایج در طراحی سیستم صوتی سقفی، استفاده مستقیم از زاویه پوشش اسمی بلندگو برای محاسبه فاصله است.

Yamaha بین Nominal Coverage Angle و  Effective Coverage Angle تفاوت قائل می‌شود. زاویه پوشش مؤثر، زاویه‌ای است که در سطح شنیداری به افت ۶ دسی‌بل نسبت به محور اصلی می‌رسد. زاویه پوشش مؤثر معمولاً حدود ۷۰ تا ۸۰ درصد زاویه پوشش اسمی است.

JBL Professional نیز توضیح می‌دهد که پوشش واقعی در سطح شنیداری با الگوی پوشش اسمی روی مشخصات بلندگو یکسان نیست. به همین دلیل، برای طراحی دقیق‌تر باید اطلاعات واقعی پوشش بلندگو در سطح شنیداری بررسی شود.

این موضوع در فضاهایی که وضوح گفتار مهم است، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. بسیاری از بلندگوهای سقفی الگوی پوشش حدود ۹۰ تا ۱۰۰ درجه دارند، اما با افزایش فاصله از محور بلندگو، فرکانس‌های بالا سریع‌تر افت می‌کنند. در نتیجه، ممکن است شنونده هنوز صدای کافی دریافت کند، اما وضوح کلمات کاهش پیدا کند.

منابع: Yamaha – Commercial Installation Solutions Speaker Calculator / JBL Professional – Ceiling Speaker Application Guide / Shure – Proper Ceiling Speaker Placement

فرمول محاسبه فاصله باندهای سقفی

Bose Professional برای تعیین فاصله بلندگوها از مفهوم  Loudspeaker Spacing Distance یا LSD استفاده می‌کند.

فرمول به شکل زیر ارائه شده است:

LSD = (H − L) × M

در این فرمول:

• LSD : فاصله بین بلندگوها
• H: ارتفاع سقف یا ارتفاع نصب بلندگو
• L: ارتفاع گوش شنونده
•  M: ضریب مربوط به زاویه پوشش و نوع چیدمان بلندگو

Bose برای بلندگوهای مختلف، ضریب‌های متفاوتی ارائه می‌کند. برای نمونه، در مدل‌هایی با پوشش کوچک‌تر و زاویه ۱۲۰ درجه، ضریب چیدمان Edge-to-Edge برابر ۳.۴۶ است. برای حالت Minimum Overlap این ضریب ۲.۴۵ و برای Center-to-Center برابر ۱.۷۳ در نظر گرفته شده است.

برای بلندگوهایی با زاویه پوشش ۱۰۵ درجه، ضرایب به‌ترتیب ۲.۶۱، ۱.۸۴ و ۱.۳۰ هستند.

این اعداد نشان می‌دهند که یک فاصله ثابت برای تمام بلندگوهای سقفی وجود ندارد. نوع بلندگو و میزان هم‌پوشانی مورد نیاز، نتیجه محاسبه را تغییر می‌دهد.

منبع: Bose Professional – In-ceiling Loudspeakers Design Guide

مثال برای محاسبه فاصله بلندگوها

فرض کنیم ارتفاع سقف یک فضا ۳ متر باشد و افراد بیشتر به صورت نشسته از فضا استفاده کنند. Bose برای شنونده نشسته ارتفاع گوش را حدود ۱ متر در نظر می‌گیرد.

در این شرایط:

H − L = 3 − 1 = 2 متر

اگر بلندگوی مورد استفاده دارای پوشش ۱۲۰ درجه باشد و چیدمان Edge-to-Edge انتخاب شود، ضریب Bose برابر ۳.۴۶ است.

بنابراین:

LSD = 2 × 3.46 = 6.92 متر

در این طراحی، فاصله تقریبی بین بلندگوها حدود ۶.۹ متر خواهد بود.

اگر به جای Edge-to-Edge از Minimum Overlap استفاده شود:

LSD = 2 × 2.45 = 4.9 متر

و در حالت Center-to-Center:

LSD = 2 × 1.73 = 3.46 متر

بنابراین، یک اتاق با همان ارتفاع سقف می‌تواند بسته به نوع چیدمان، فاصله‌های متفاوتی بین بلندگوها داشته باشد.

منبع: Bose Professional – In-ceiling Loudspeakers Design Guide

Edge-to-Edge، Minimum Overlap و Center-to-Center چه تفاوتی دارند؟

فاصله‌گذاری بلندگوها فقط برای پوشاندن متراژ اتاق نیست. میزان هم‌پوشانی محدوده پوشش بلندگوها نیز باید مشخص شود.

در چیدمان Edge-to-Edge، فاصله بلندگوها به‌گونه‌ای تعیین می‌شود که لبه محدوده پوشش مؤثر هر بلندگو به لبه محدوده پوشش بلندگوی مجاور برسد. این روش از ایجاد فاصله بدون پوشش بین بلندگوها جلوگیری می‌کند. این روش را یکی از چیدمان‌های رایج برای بلندگوهای سقفی معرفی می‌کند.

در روش Minimum Overlap، بلندگوهای سقفی نسبت به حالت Edge-to-Edge با فاصله کمتری نصب می‌شوند تا بخشی از محدوده پوشش آن‌ها روی یکدیگر قرار بگیرد. این هم‌پوشانی به کاهش نقاط کم‌صدا بین بلندگوها کمک می‌کند و می‌تواند پوشش یکنواخت‌تری در فضای شنیداری ایجاد کند. در مقابل، فاصله کمتر بین بلندگوها معمولاً به تعداد بیشتری بلندگو برای پوشش یک فضای مشخص نیاز دارد.

در چیدمان Center-to-Center، فاصله بلندگوها کمتر می‌شود و پوشش متراکم‌تری شکل می‌گیرد. Bose توضیح می‌دهد که این نوع چیدمان برای فضاهایی که افراد در نقاط مختلف جابه‌جا می‌شوند، می‌تواند پوشش یکنواخت‌تری ایجاد کند و نقاط مرده را کاهش دهد. این روش همچنین می‌تواند برای فضاهایی که ارتباط گفتاری اهمیت زیادی دارد، مناسب‌تر باشد.

Yamaha در مقابل، چیدمان‌های با فاصله بیشتر مانند Edge-to-Edge را اقتصادی‌تر می‌داند، اما هشدار می‌دهد که افزایش فاصله می‌تواند باعث ایجاد اختلاف در سطح فشار صوتی در نقاط مختلف فضا شود.

 

 

منابع: Bose Professional – In-ceiling Loudspeakers Design Guide / Yamaha – Commercial Installation Solutions Speaker Calculator

 

فاصله بلندگو از دیوار چقدر باشد؟

در یک چیدمان منظم، اولین بلندگو نباید صرفاً در مرکز اتاق قرار بگیرد و سپس سایر بلندگوها با فاصله مساوی از آن چیده شوند.

Bose پیشنهاد می‌کند اولین بلندگو در فاصله نصف LSD از گوشه اتاق قرار گیرد. سپس سایر بلندگوها با استفاده از همان فاصله روی یک الگوی شبکه‌ای قرار می‌گیرند.

پس از قرار دادن آخرین بلندگو، موقعیت ردیف‌ها می‌تواند برای ایجاد فاصله متعادل‌تر از دیوارها اصلاح شود. هدف، پر کردن فضای موردنظر با الگوی پوشش مناسب است، نه اینکه صرفاً فاصله عددی ثابتی بین تمام بلندگوها ایجاد شود.

این روش برای اتاق‌های مستطیلی کاربرد مشخصی دارد و در فضاهایی با ستون، موانع، تغییر ارتفاع سقف یا چیدمان نامنظم، نیاز به بررسی دقیق‌تر دارد.

منبع: Bose Professional – In-ceiling Loudspeakers Design Guide

یک روش ساده برای تخمین فاصله بلندگوها

Q-SYS  برای تخمین اولیه فاصله بلندگوها، فاصله بین بلندگو و گوش شنونده را در نظر می‌گیرد. به‌عنوان یک قاعده ساده، فاصله مرکز تا مرکز دو بلندگو می‌تواند حداکثر حدود دو برابر این فاصله باشد.

برای مثال، اگر فاصله بلندگو تا گوش شنونده ۲ متر باشد، فاصله دو بلندگو می‌تواند تا حدود ۴ متر در نظر گرفته شود. این مقدار یک راهنمای اولیه است و فاصله نهایی باید با توجه به مدل بلندگو، الگوی پوشش و شرایط فضای موردنظر تعیین شود.

برای مثال، اگر فاصله سقف تا گوش شنونده ۱.۸ متر باشد، فاصله بلندگوها نباید بیشتر از حدود ۳.۶ متر باشد.

Q-SYS همچنین یک فاصله‌گذاری فشرده‌تر را پیشنهاد می‌کند: ۱.۵ برابر فاصله سقف تا گوش شنونده. این روش به‌خصوص برای فضاهایی که وضوح گفتار اهمیت دارد، قابل توجه است. Q-SYS توضیح می‌دهد که نزدیک‌تر قرار دادن چند بلندگوی کم‌توان می‌تواند در فضاهای پرانعکاس، نتیجه بهتری نسبت به استفاده از تعداد کمی بلندگوی پرقدرت داشته باشد.

در سیستم‌هایی که هدف اصلی پخش موسیقی پس‌زمینه است، می‌توان با فاصله بیشتری بین بلندگوها طراحی کرد. اما برای سخنرانی، پیجینگ یا فضاهایی که وضوح کلمات اهمیت دارد، یکنواختی صدا اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

با فاصله گرفتن شنونده از محور بلندگو، فرکانس‌های بالا بیشتر دچار افت می‌شوند. این مسئله می‌تواند باعث شود صدای گفتار در برخی نقاط مبهم‌تر یا خفه‌تر شنیده شود.

در نتیجه، برای یک سالن سخنرانی، کلاس، فضای آموزشی یا هر محیطی که پیام صوتی باید واضح شنیده شود، نمی‌توان فاصله بلندگوها را فقط بر اساس بیشترین محدوده پوشش ممکن تعیین کرد.

منابع: Shure – Proper Ceiling Speaker Placement / Q-SYS – CX Series User Manual

برای تعیین تعداد بلندگوها چه باید کرد؟

بعد از مشخص شدن فاصله مناسب، می‌توان تعداد بلندگوها را برای طول و عرض اتاق تعیین کرد.

Bose برای اتاق‌های مستطیلی، سطح اتاق را بر اساس طول × عرض در نظر می‌گیرد و تعداد بلندگوها را با توجه به فاصله LSD، ارتفاع سقف، ارتفاع شنونده و ضریب انتخاب‌شده محاسبه می‌کند.

در طراحی شبکه‌ای، بلندگوها در ردیف‌ها و ستون‌های منظم قرار می‌گیرند. اگر محل محاسبه‌شده یک بلندگو روی مرز اتاق یا خارج از آن قرار بگیرد، آن ردیف یا ستون حذف می‌شود.

برای پروژه‌های بزرگ‌تر یا فضاهایی که موانع معماری دارند، Bose استفاده از نرم‌افزارهای طراحی آکوستیک مانند Modeler و EASE را برای رسیدن به نتایج دقیق‌تر پیشنهاد می‌کند.

Yamaha نیز در نرم‌افزار CISSCA امکان وارد کردن ابعاد اتاق، ارتفاع گوش شنونده، نوع بلندگو، نوع کاربرد و الگوی چیدمان را فراهم کرده است تا تعداد بلندگوها و سطح فشار صوتی سیستم بررسی شود.

منابع:  Bose Professional – In-ceiling Loudspeakers Design Guide / Yamaha – CISSCA

جمع‌بندی؛ نحوه محاسبه فاصله مناسب بلندگوهای سقفی

برای بلندگوهای سقفی نمی‌توان یک عدد ثابت به عنوان فاصله مناسب تعیین کرد. فاصله درست به ارتفاع سقف، ارتفاع گوش شنونده، زاویه پوشش واقعی بلندگو، نوع چیدمان و کاربرد سیستم بستگی دارد.

برای یک طراحی اصولی، ابتدا باید فاصله عمودی بین بلندگو و گوش شنونده مشخص شود. سپس زاویه پوشش و نوع هم‌پوشانی انتخاب شود و بر اساس اطلاعات سازنده، فاصله بلندگوها محاسبه شود.

در طراحی‌های ساده، فرمول  LSD = (H − L) × M ارائه‌شده توسط Bose می‌تواند نقطه شروع مناسبی باشد. برای پروژه‌هایی که وضوح گفتار، یکنواختی SPL یا شرایط آکوستیکی پیچیده اهمیت دارد، بررسی پوشش در سطح شنیداری و استفاده از نرم‌افزارهای طراحی صوتی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

در نهایت، هدف از فاصله‌گذاری صحیح این نیست که با کمترین تعداد بلندگو، بیشترین مساحت پوشش داده شود. هدف، ایجاد پوشش یکنواخت در محل حضور شنونده و جلوگیری از اختلاف محسوس صدا میان نقاط مختلف فضاست.

برای طراحی و نصب سیستم صوتی سقفی خانگی مغازه، فروشگاه، کافه و رستوران می‌توانید از تیم متخصص ویس‌کده کمک بگیرید برای دریافت مشاوره و خدمات طراحی و نصب و همچنین تامین تجهیزات با شماره 02191692311  تماس بگیرید.