Kontrola Wibracji: Rola Częstotliwości Drgań Własnych
Inaczej niż w przypadku samolotów, czy łodzi, projektowanie samochodów wyścigowych daleko bardziej przypomina projektowanie urządzeń audio, gdyż podczas działania zarówno samochód, jak i komponent audio, mają kontakt z podłożem które przenosi wibracje. Zadaniem dowolnego komponentu izolacyjnego (podstawek, półek, stojaków), jest natomiast ochrona urządzenia przed interferencjami pochodzącymi z podłoża i powietrza. Wibracja jest zmienną, która musi być zniwelowana poprzez odpowiedni projekt i dobór materiałów, dzięki któremu uzyskamy kontrolę nad systemem audio.
Kontrola wibracji rozpoczyna się w punkcie kontaktu pomiędzy urządzeniem audio, czy też urządzeniem umieszczonym na wybranym stoliku izolującym, a podłożem. Kiedy słuchamy muzyki, kolumny głośnikowe stają się głównym źródłem wibracji przekazywanych przez podłoże z powrotem do systemu dźwiękowego. Jednak istnieją również interferencje pochodzące z budynku, otoczenia zewnętrznego, czy też dowolnego innego źródła drgań, które przenosi zakłócenia na ściany i podłogę w pomieszczeniu odsłuchowym. Jeśli do wibracji wzbudzanych przez podłoże dodamy wibracje przekazywane przez masy powietrza oraz rezonanse własne, generowane przez komponenty audio, okaże się, że stajemy przed prawdziwym dźwiękowym wyzwaniem, wpływającym na działanie urządzeń i zniekształcającym czystość dźwięku, której uzyskanie było od początku naszym najważniejszym celem.
Problem przedstawia się następująco: komponenty systemu audio napotykają cały szereg niepożądanych wibracji, a rozwiązaniem jest izolacja wykorzystująca niski poziom częstotliwości drgań własnych w użytych materiałach.
- WSZYSTKIE stoliki, czy podstawki izolacyjne, posiadają częstotliwość drgań własnych, która stanowi rezultat unikalnej kombinacji materiałów wykorzystanych w projekcie.
- ŻADEN stolik izolacyjny, niezależnie od tego jak egzotyczne materiały wykorzystano przy jego produkcji, nie będzie w stanie kontrolować rezonansów czy wibracji poniżej poziomu częstotliwości drgań własnych.
- Poprawienie jakości dźwięku można osiągnąć WYŁĄCZNIE poprzez obniżenie całkowitego poziomu częstotliwości drgań własnych elementów wspierających komponenty audio – im niższy poziom, tym lepiej.
Proszę zwrócić uwagę na słowo „całkowity”. Nie osiągniemy prawdziwej poprawy dźwięku, jeśli nasz komponent spocznie na półce o niskim poziomie częstotliwości drgań własnych, która jest wspierana przez stojak o wysokim poziomie drgań własnych. Dlatego też w przypadku produktów izolacyjnych niezbędne jest wykorzystanie produktów o jak najniższym poziomie częstotliwości drgań własnych, ponieważ rezonanse mogą być kontrolowane jedynie powyżej tego poziomu.
Grand Prix Audio świadomie wykorzystało wiedzę i zasady dotyczące częstotliwości drgań własnych we wszystkich aspektach swoich projektów, osiągając najniższy możliwy poziom tychże częstotliwości, co przekłada się na najlepszą kontrolę wibracji urządzeń na obecnym rynku audio. Firmowa filozofia projektowania, określana mianem Multi-Stage Isolation™, wykorzystuje dosłownie każdą okazję na przestrzeni całego procesu powstawania urządzenia, aby zredukować poziom częstotliwości drgań własnych, a co za tym idzie, osiągnąć jak najwyższą jakość dźwięku.
TESTY
Modę można jedynie podać w nowym opakowaniu lub nieco zmienionej formie, natomiast charakterystyka działania urządzeń może być dokładnie zmierzona i zweryfikowana. Z tego powodu Grand Prix Audio przeprowadza wielokrotne i różnorodne testy podczas projektowania i rozwoju wszystkich swoich produktów. Zainteresowanych szczegółami odsyłamy do BIAŁEJ KSIĘGI, stanowiącej firmową dokumentację procesu projektowania gramofonów. Dział Projektowania i Rozwoju Grand Prix Audio wykorzystuje zaawansowane obliczenia matematyczne, inżynieryjne i chemiczne. Prace rozwojowe są wspierane przez niezależne laboratoria i oceniane międzybranżowo, a dodatkowo firma korzysta z najnowocześniejszych wewnętrznych systemów testowych.
KROK PIERWSZY:
Firma wykorzystuje najnowocześniejsze oprzyrządowanie w celu przeprowadzenia testów urządzeń produkowanych przez konkurencję, o ile takowe istnieją. Oprócz testów, urządzenia są rozkładane na czynniki pierwsze, a wszystkie komponenty dokładnie ocenia się pod kątem jakości. Te działania dostarczają wiedzy na temat standardów, jakie obecnie obowiązują w branży audio. Proces testowania i dekonstrukcji umożliwia pozycjonowanie produktów Grand Prix Audio, jako urządzeń najbardziej zaawansowanych pod względem jakości i działania – jest to najważniejszy cel, jaki przyświeca konstrukcji każdego z urządzeń producenta.
KROK DRUGI:
Technicy przeprowadzają rygorystyczne testy na każdym etapie procesu projektowania, począwszy od prototypu, poprzez ocenę wykorzystanych materiałów, a na gotowym produkcie skończywszy. Zastosowane metody pozwalają na kompleksową ocenę, a do testów wykorzystywany jest szeroki wachlarz mechanicznych i elektrycznych urządzeń: Mierniki Uniwersalne: Data Precision 2480R, Keithley 2110, Fluke 115
Zasilacze: Electronic Measurements 20205, Powerbox 3000A
Oscyloskopy: Tektronix 465 Option 5, 100MHz analog, LeCroyWaverunner LT344L, 500 Ms/sec Digital Storage 'Scope
Mierniki Częstotliwości: Hewlet-Packard 5328AF (Military Version) w/ Option 010 Ovenized Oscillator, Option 011 IEEE-488 Interface, Option 030 Channel C Input
Generatory Fali: Tektronix SG-503 Sine/Square Generator, Tektronix FG-504 Function Generator
Analizatory Audio: Audio Precision System 1A-22A Dual Domain w/ W&F Analyzer, and AWT, CCIR-468, 2KBP, 3KBP, Apogee 20KLP filters, Prism dScope III Analog & Digital
Gausomierz: A.C. Magnetic Probe, Model EP-101A
Inne: Przyspieszeniomierz o Wysokiej Czułości, Analizatory Widma, Stoły Wibracyjne
PRZYKŁAD:
Zanim Grand Prix Audio wkroczyło na rynek, standardowy antywibracyjny stolik metalowy wypadł w testach tak kiepsko, że wyniki przekroczyły wszelkie dopuszczalne normy. Testy stolika przebiegały następująco:
- Stolik antywibracyjny ustawiono na stole generującym stałe wibracje o częstotliwości standardowego komponentu audio.
- Stolik obciążono wagą standardowego komponentu.
- Dokonano pomiarów poziomu zakłóceń w dB (czerwona linia), za pomocą czujników przyspieszeniomierza przymocowanych do górnej półki stolika.
Rys.1: antywibracyjny stolik konkurencyjnego producenta po modyfikacjach
W pierwszym teście oryginalnego produktu (brak wykresu ilustrującego) czerwona linia tak drastycznie wykraczała poza ramy wykresu w obu kierunkach, że zdecydowano się dokonać modyfikacji stolika, aby móc uzyskać podstawowy zakres odczytów. W celu osiągnięcia wymiernych odczytów, inżynierowie Grand Prix Audio wypełnili ramę stolika śrutem ołowianym. Powyższa grafika (Rys.1) prezentuje odczyty zmodyfikowanego produktu w postaci czerwonej linii. Kolejna modyfikacja polegała na dodaniu membrany powietrznej o wymiarach odpowiadających półce stolika, co pozwoliło na zmniejszenie wibracji o 80% w stosunku do produktu wyjściowego, jednak nawet ten rezultat nie był zadowalający.
Rys.2: Stolik antywibracyjny Grand Prix Audio - Monaco Modular Isolation Stand
Powyższy wykres (Rys.2) prezentuje taką samą procedurę testową, której poddano standardowy stolik antywibracyjny Grand Prix Audio Monaco Modular Isolation Stand. Stolik już w swojej podstawowej konfiguracji wykorzystuje firmową technologię Multi-Stage Isolation™. Monaco Modular stanowi efekt setek godzin badań i testów, a ostateczne porównanie z produktem konkurencji wykazało poprawę funkcjonowania o 125%. Stolik Monaco pokonał również produkt konkurencji wartością lepszą o 45% nawet po przeprowadzonych na tym ostatnim modyfikacjach (wypełnienie śrutem ołowianym i zastosowanie membrany powietrznej). Stolik Monaco Modular jest najwyższej jakości komponentem izolacyjnym, który przetrwał próbę czasu i pozostaje ulubionym produktem klientów Grand Prix Audio.
