پری امپ چیست ؟



پری امپ یا  پری آمپلی فایر چیست ؟

واژه ی pre amp ( پری امپ ) به معنی پیش تقویت کننده است و در مدارهای الکترونیکی و مخابراتی کاربرد دارد.

از آنجایی که سعی کرده ام مقاله ای تخصصی و با توجه به مبانی صحیح علم مخابرات بنویسم و البته ترجیحا با زبانی ساده و روان، پس امیدوارم که آن را به خوبی مطالعه کنید و اطلاعات گنگ قبلی را کنار بگذارید.

در دنیای صدا، دستگاه هایی داریم که هر کدام پردازش خاصی روی صدا انجام می دهند. البته دستگاه های صوتی نیاز به این دارند که حجم سیگنال ورودی، قابلیت پردازش داشته باشد.

درواقع مبحث پری امپ با قضیه ی “سیگنال صدا به شکل الکترونیکی” کاملا مرتبط است. از این جهت نیاز هست که برای فهم آن، کمی از علم الکترونیک سر دربیاوریم. همانطور که میدانید در بسیاری از کشورها، دروس الکترونیک از پیش نیازهای رشته ی صدابرداری یا گرایش های دیگر صدا محسوب می شود.

خب برویم سر اصل مطلب. مساله از صدابرداری شروع میشود. میکروفون یک سنسور صدا است و بعد از برخورد ارتعاشات صدا به دیافراگم میکروفون(از راه های مختلف بسته به نوع میکروفون) سیگنال الکترونیکی تولید می شود.

اما مشکل دقیقا در همینجا گریبان ما را می گیرد؛ این سیگنالی که میکروفون تولید میکند، بسیار بسیار ناچیز و طبق اصطلاح الکترونیکی سیگنالی “کوچک” است. سیگنال های کوچک به شدت نویزپذیر و بنابراین آسیب پذیر هستند و متاسفانه به خودی خود قابل شنیدن نیستند. از آن بدتر هم اینکه دستگاه های پردازش کننده (چه از نوع دیجیتال و چه آنالوگ)با این مساله مشکل دارند.

اینجا است که پای وسیله ای به نام پیش تقویت کننده یا pre Amp وسط می آید. پیش تقویت کننده وظیفه ی تقویت آن سیگنال اولیه را دارد.

نکته: پری آمپلی فایر “اولین” مواجهه را با سیگنال ضعیف میکروفون دارد؛ سیگنال هایی بسیار ناچیز از یک و نیم میلی ولت (0015. 0 v)در هر پاسکال گرفته تا نهایت سی چهل میلی ولت. البته این بازه حدودی بوده و بسته به نوع میکروفون و مقدار بلندی صدای ورودی میکروفون کمتر یا بیشتر میشود. لازم است که این سیگنال به حدود نیم ولت تا یک و نیم ولت (1.5)برسد . یعنی باید چند صد یا گاهی حدود هزار برابر بزرگتر شود.

مساله ای در این میان وجود دارد. در سیگنال میکروفون ممکن است نویز کمی وجود داشته باشد. وقتی ما سیگنال مورد نظر را چند هزار برابر می کنیم، این نویز هم چند هزار برابر می شود.

درحالیکه تقویت چند صد یا چند هزار برابری باید به شکلی باشد که سیگنال ما آسیب نبیند و کیفیت و اصالت سیگنال حفظ شود؛ صدایی که از میکروفون گرفتیم تغییر خاصی نکند و اصل صدا با کیفیت بالا از این قضیه جان سالم به در ببرد.

بنابراین پیش تقویت کننده ها چندین ویژگی دارند:

اول: معمولا خاصیت نویز زدایی دارند

دوم: جنس صدای ما را تعیین می کنند

سوم: سیگنال میکروفون را بارها و بارها تقویت می کنند

چهارم: در ورودی، امپدانس(مقاومت درونی مدار) بالایی دارند و در خروجی بالعکس

تا اینجا به طور کلی با پیش تقویت کننده یا پری امپ ها آشنا شده و متوجه کارایی شان شدیم. طبیعتا هرچه این ویژگی ها در پری امپ پررنگ تر باشند، کیفیت و عملکرد بهتری را می توان انتظار داشت.

مدارهای الکترونیکی بسته به نوع ساخت (روش آن، نوع طراحی یا هزینه ی تمام شده) می توانند کیفیت و ویژگیهای متفاوتی داشته باشند.

برای همین، پیش تقویت کننده ها گاهی از مدارهای تفاضلی که خاصیت ضد نویز دارند ساخته می شوند، گاهی از کلاس های تقویت کنندگی مثل کلاس A و گاهی هم از مدارهای قدیمی لامپی برای بالابردن امپدانس ورودی و عملیات بهتر.

پری امپ

پری امپ کلاس A یاماها معروف به D-Pre

 

روش های مختلفی برای طراحی مدارهای پیش تقویت کننده وجود دارد اما نکته مهم که پیش تر هم به آن اشاره شد این است که پری امپ در دستگاه های صوتی “اولین مواجهه کننده” با سیگنال میکروفون است. بنابراین در کیفیت صدا بسیار موثر بوده و جنس صدای ما را تعیین می کند. اینکه می گوییم پری امپ جنس صدا را تعیین می کند، بخاطر همان ویژگی تقویت کنندگی صدا به صدبرابر یا حدود هزار برابر در آن است. معمولا ضریب تقویت آنها را با ولومی به نام گین Gain نشان می دهند.

منظور از تعیین جنس صدا این است که : وقتی صدای ورودی میکروفون تبدیل به سیگنال های الکترونیکی شده و به ورودی پری امپ وارد می شود، به مرحله ای می رسد که آنجا فرکانس های مختلف صدا به طور یکنواخت تقویت نمی شوند! این غیر یکنواختی خیلی از هم دور نیست : مثلا شاید صدای پنجاه هرتز، 990 برابر و صدای شصت هرتز، 995 برابر و شاید دوهزار هرتز به مقدار 1030 برابر تقویت شود. بستگی به کیفیت ساخت دستگاه دارد.

این تفاوت های اندک که به پاسخ فرکانسی مدار معروف هستند، باعث ایجاد جنس متفاوتی در صدا می شوند. این پاسخ های متفاوت منحصر به پری امپ ها نیستند و تمامی پردازشگرها، حتی اسپیکر پخش کننده صدا و خود میکروفون نیز همین خاصیت را درونشان دارند.

نمونه ای از نمودار پاسخ فرکانسی (هر نقطه از محور فرکانس روی محور افقی db نشان می دهد چه مقدار افت یا افزایش در آن فرکانس اتفاق می افتد)

دستگاه های کاملا خطی هم البته وجود دارند ولی به طور کلی استفاده ی عمومی ندارند.

اینجا است که پرفسور راپرت نیو این مساله ی اجتناب ناپذیر و تهدیدآمیز نسبت به سیگنال را تبدیل به فرصت می کند و دستگاه هایی می سازد که این “تغییرات پاسخ فرکانسی” نه تنها باعث خراب سیگنال نشود که نتیجه کار را جالب تر و گیراتر هم بکند.

دستگاه های nave از این جهت بسیار با کیفیت و گران قیمت هستند و در رده ی بهترین دستگاه های صدا دسته بندی می شوند، البته تا به الان.

پروفوسور راپرت نیو

بعد از اینکه سیگنال از پیش تقویت کننده عبور می کند و به حد استاندارد ولتاژ تقویت شده می رسد، تازه برای ورود به پردازشگر های صوتی مثل اکولایزر یا کمپرسور یا لیمیتر آماده می شود. چه به شکل آنالوگ و یا بعد از کانورت به سیگنال دیجیتال صفر و یک(به شکل محاسبات ریاضی) کمپرس یا اکولایز می شود.

پس تا اینجا اهمیت پری امپلی فایر برای شما مشخص شده و وقتش رسیده که از تئوری کمی فاصله بگیریم و به شکل عملی درموردش صحبت کنیم.

مدل های مختلفی در دنیا، از دستگاه های پری امپ ساخته می شود. مثلا در کارت های صدا(یا هر وسیله دیگری با قابلیت اتصال میکروفون) قسمت پری امپ در داخل آن تعبیه شده و ما در واقع میکروفون را به ورودی پری امپ در روی کارت صدا متصل می کنیم و با کم و زیاد کردن گین روی کارت صدا در واقع گین پیش تقویت کننده را کم و زیاد می کنیم . خب این گین بخاطر همان مسائل الکترونیکی صرفا یه کم و زیاد کننده نیست بلکه در مقدار نسبت سیگنال به نویز یا جنس صدا می تواند موثر باشد.

پس در خیلی از دستگاه های خوب که صرفا کمپرسور هستند فکر نکنیم گین چیزی مثل یک ولوم کم و زیاد است.

قیمت حدودی 3495 دلار Sound-Devices-833

بر روی رکوردرهای صدا با قابلیت ورودی میکروفون نیز، این بخش وجود دارد و معمولا ولوم گین را در اختیار ما می گذارد.

تفاوت کیفیت رکوردرها و یا کارت صداها هم از این بخش شروع می شود . رکوردر های خوبی مثل sound devices در واقع پری امپ با کیفیت تری نسبت به رکوردرهای معمولی zoom دارند. البته این تنها تفاوت شان نیست و از این جهت، شما می توانید گین بالاتری به میکروفون بدهید درحالی که صدا هنوز نویزی نشده و دیرتر دیستورت شود.

البته این دستگاه ها آپشن هایی مثل لیمیتر را نیز برای دیستورت نشدن یا دیرتر دیستورت شدن صدا قرار می دهند که بعدا درمورد کمپرسور و لیمیتر مفصل صحبت خواهم کرد.

کمپانی های بزرگ سر استفاده از مدل پری امپ باهم رقابت دارند. مثلا یاماها از nave استفاده می کند اما ساندکرافت از اشتودر.

Studer 810 Doshi 3.0 Tape Preamp

هرچه پری امپ شما بهتر باشد، داینامیک رنج شما کامل تر است؛ یعنی دیستورشن دیرتر و البته نه دیستورشن بی حد وحصر. بنابراین استفاده بهتری از میکروفون تان خواهید داشت.

نداشتن دیستورشن و یا شکل دیستورشن برای صدا به شدت مهم و حیاتی است. دیستورشن زمانی اتفاق می افتد که سیگنال فراتر از توان دستگاه صوتی شما تقویت شود و یا صدا اعوجاج پیدا کند. این مساله در پری امپ که کارش تقویت اولیه ی سیگنال است، به شدت جلوه می کند.

پس اگر پری امپ خوبی نداشته باشید در واقع سیگنال شما احتمالا زودتر دیستورت شده و شما نمی توانید داینامیک صحیح سیگنال صدایتان را حفظ کنید . منظور از داینامیک صدا یعنی تفاوت بین لحظه ای که صدا با شدت آرام و با شدت زیاد جاری می شود.

البته بسیاری از دستگاه های مجزای پری امپ درون خودشان اکولایزر یا کمپرسور هم دارند و به این شکل در بازار فروخته می شوند. در آخر می خواهم به چندین مورد دستگاه پری امپ اشاره کنم :

 

 

پری امپ Neve 1073

قیمت حدودی £2,518.80

تمامی مدل های nave ( بیشترشون) مثل مدل 1073 به شدت معروف و شناخته شده هستند. این مدل فراتر از یک پری امپ ساده بوده و در واقع یک لاین چنل استریپ است یعنی اکولایزر تغییر فاز را هم دارد. امکانات مدل های مختلف نیو تغییرات زیادی کرده اند چون سالها این مدل ها سفارشی ساخته می شدند اما همگی صدای منحصر به فرد نیو را داشتند.

 

API The Channel Strip

پری امپ

پری امپ API

 

پری امپ API در مدل های کلاسیک دسته بندی می شود و هر کسی که از قدیم در این رشته بوده از آن استفاده کرده مخصوصا برای رکورد سازهایی مثل درام . صدای منحصر به فرد خودشان را دارند و تقریبا هیچ شرکتی نتوانسته از آنها کپی کند و به علت استفاده از ترانسفورمر های قدیمی در فرکانس پایین، کم حجم و در فرکانس بالا شفاف هستند . مدل های مدرن 512 این پری امپ ها نسبت به 312 خیلی سریع عمل می کنند و صدای شان هم نرمتر است.

 

universal_audio-2-610s

پری امپ universal_audio-2-610s قیمت حدودی £2,190

 

برپایه ی مدل های افسانه ای یونیورسال ادیو 610 این مدل ها بر اساس لامپ خلا ساخته شده و از جمله پری امپ هایی محسوب می شوند که با لامپ الکترونیکی کار می کنند و نه ترانزیستور . این مدل از مدل کلاسیکش مدرن تر است. این پری امپ در دهه ی پنجاه و شصت خیلی محبوب بود و از آن در کارهای  Beach Boys و Frank Sinatra استفاده میشد.

 

نویسنده : مجید آقایی

استودیو نقره ای

منابع :

هربرت ال کروس ( مدارهای مخابراتی)

محمود دیانی ( مدار)

بابی اونیسکی ( recording engineers )

2 پاسخ

تعقیب

  1. […] بهره میبرند در یک سیستم اکتیو (فعال) همه چیز تا بعد از مرحله پری آمپ یکسان است. سیگنال از پری آمپ به یک شبکه متقاطع فعال می […]

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگو شرکت کنید؟
نظری بدهید!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *