top of page

İzolasyon Platformları

MinusK Isolation Platform
MinusK CT Isolation Platform

Kaynaklarımızda, özellikle pikaplarda kullanılan izolasyon platformlarını incelemeye başlamadan önce olayın temeline, rezonans konusuna girmekte fayda var.


Rezonans, bir cismin veya sistemin kendi doğal frekansında uyarılması sonucu genliği giderek artan titreşimler üretmesi durumudur. Pikaplarımız özelinde konuyu inceleyecek olursak; iğne, pikap kolu, şasi ve hatta zemin birbirlerinden ayrı doğal titreşim frekanslarına sahiptirler. Buna rezonant frekansı denir. Eğer dış bir kuvvet bu doğal frekansa yakın bir frekansta etki ederse, nesne salınım genliğini artırarak rezonansa girer. Bunun sonucunda titreşim büyür, sönümlenmedikçe kontrolsüz hale gelir ve istenmeyen bir enerjinin ses sinyaline karışmasına neden olur.

Pikaplarımızda rezonansa neden olan etkenleri inceleyelim:
Compliance Faktör konu başlığındaki yazıyı hatırlayacak olursak, cantilever’ın esneklik değeri ile kolun efektif ağırlığı arasında bir rezonans frekansı oluşur. Burada hedeflenen frekans 8–12 Hz arasında olmalıdır. 8 Hz ve altında oluşan rezonans frekansında iğne zemin titreşimlerinden etkilenir, iğne atlaması ve yansıma (feedback) oluşur. 12 Hz ve üzerinde oluşan rezonans frekansında ise üst frekanslarda detay kaybı, bas frekansında ve stereo imajında bozulmalar meydana gelir.

Pikaplarımız üzerinde yer alan bir başka rezonans kaynağı, dönen plato ve rulman kaynaklı rezonanslardır. Plaklarımızı yerleştirdiğimiz platolar, kütleleri ve rulman yapıları nedeniyle belirli frekanslarda mekanik titreşimler üretirler. Platoların ağırlıkları azaldıkça, motor veya rulman kaynaklı mikro titreşimler büyüme eğilimine geçerler. Bu durum, sese üst frekanslarda bozulma olarak yansır.

Bir diğer konu ise pikapların gövdeleridir. Gövdeler çeşitli ağaçlar, MDF, akrilik, alüminyum gibi farklı malzemelerden üretilir. Her malzemenin rezonans frekansı farklıdır. Özellikle ağır ve rijit olmayan tasarımlar titreşimi daha fazla iletir. Detay kaybı, genel sunumda netliğin kaybolması gibi problemlere sebebiyet verir.

Zeminden gelen rezonans ise pikaplarla yeni tanışan birçok kişinin karşılaştığı bir durumdur. Özellikle ahşap ve parke zeminlerde, kendi adımlarımız ve hoparlörlerin bas frekansları sehpalarımız aracılığıyla bu frekansları pikaplarımıza taşırlar. Bu duruma akustik geri besleme denir.

Sonuç itibarıyla, zemin titreşimleri, akustik geri besleme, pikaplarımızın komponentlerinden kaynaklanan mekanik titreşimler istenmeyen rezonansa sebebiyet verirler. Bu istenmeyen durumu ortadan kaldırmanın en kolay yolu, uygun bir sehpa ve izolasyon platformları kullanmaktır.

İzolasyon platformları, hi-fi ya da high-end dünyası için tasarlanan ürünler değillerdir. Genel kullanım amaçları; mikroskopi ve medikal mikroskopi, lazer interferometri ve nükleer manyetik rezonans gibi aşırı hassas ölçüm gerektiren cihazlarda titreşimi sönümlemek için tasarlanmışlardır.

İzolasyon platformlarını pasif ve aktif olarak iki ayrı gruba ayırabiliriz. Pasif izolasyon platformları da kendi aralarında statik ve yaylı sistemler olarak ikiye ayrılır. Statik platformlar, enerji emici ve dağıtıcı malzemelerden oluşur. Titreşimi tamamen kesemezler, yaymadan sönümler ve yatay düzlemde olabildiğince etkisiz hale getirirler.

Isoacoustics Zazen
IsoAcoustics ZaZen Isolation Platform

Statik/Damping Tabanlı Pasif Sistemler

 

IsoAcoustics Zazen İzolasyon Platformu


IsoAcoustics Zazen I ve Zazen II, özellikle pikaplar ve hi-fi sistemimizdeki düşük ağırlıklı elektronik bileşenler için tasarlanmıştır. Statik-damping temelli bir pasif izolasyon platformudur. Ürünün tabla yapısı, düşük rezonanslı ve yüksek yoğunluklu MDF’den oluşur. Burada MDF kullanılmasının amacı, üst yüzeydeki rezonansları hapsetmeden aşağıya aktarabilmektir. MDF tablanın altında dört adet elastomerik izolatör ayaklar bulunmaktadır. Bu ayaklar viskoelastik elastomer ve polimer alaşımından üretilmiştir. Tasarımın amacı, dikey yönde gelen titreşimleri sönümleyerek absorbe etmektir. MDF üzerinden gelen dikey titreşimlerin yönünü yatay eksene çevirip dağılmasını sağlar. IsoAcoustics bu teknolojiyi “floating architecture” olarak adlandırır.
Zazen, ağırlığı 18 kilograma kadar olan pikaplar, kaynak cihazlar ve entegre amfiler için oldukça uygundur.

Symposium Ultra
IsoAcoustics ZaZen Isolation Platform

Symposium İzolasyon Platformu

Symposium Acoustic İzolasyon Platformunu oldukça uzun süredir sistemimde, pikap, DAC ve CD transport’umda kullanmaktayım. Symposium, statik-damping tabanlı pasif bir izolasyon sistemidir. Üst ve alt katman alüminyum panelden oluşur. Anodize edilmiş alüminyum levha, rezonansı hızlı bir şekilde yatay düzlemde yayar ve sistem dışına aktarır. Orta tabaka ise polimer, ses enerjisini ısıya dönüştüren viskoelastik katman ve akustik köpükten oluşur. Orta katmanın amacı, titreşim enerjisini emmek, yüksek frekanslı mikro rezonansları bastırmak ve geri yansıma ile rezonans geri beslemesini önlemektir.


Cihazdan gelen mikro vibrasyonlar doğrudan üst katman alüminyum panele geçer ve buradan titreşim enerjisi lateral düzlemde iç katmanlara yönlendirilir. Orta tabaka enerjiyi ısıl yayılım ve yön değişimiyle absorbe eder. Bu titreşimler sistemin dışına yayılır veya baskılanır. Böylece rezonans içeride büyümez. Bu tasarım, yaylı sistemlerin aksine "dalga karşıtı dalga üretmez" ama rezonansın kendisini bastırmak yerine yavaşça söndürerek sönümlenmesini sağlar.

Symposium
IsoAcoustics ZaZen Isolation Platform

Yaylı (Kütle-Yay) Sistemler

Pasif sınıfta sınıflandırılan izolasyon platformlarının bir diğer versiyonu yaylı sistemlerdir. Yaylı (Kütle-Yay) sistemlerin en güzel örneklerinden bir tanesi Minus K izolasyon platformudur.

MinusK Isolation Platform
MinusK Isolation Platform

Minus K Technology, 1993 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nde kuruldu. Firma, patenti kendisine ait olan "Negative-Stiffness Mechanism" (NSM) teknolojisine dayalı pasif titreşim izolasyon sistemleri geliştirmekte ve üretmektedir. (Negative-Stiffness Mechanism konusunu yazının ileri bölümlerinde detaylı bir şekilde inceleyeceğiz.) Minus K, özellikle mikroskobi, hassas ölçüm cihazları ve günümüzde hi-fi sektörü için izolasyon platformları üretmektedir. Firmanın gelişimini sağlayan en önemli üretimi, 2009 yılında yaklaşık beş ton ağırlığındaki NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu için tasarlamış olduğu platformdur.

Hi-fi sektöründe genellikle CT serisi platformlar kullanılır. Minus K CT, "Center of Table" versiyonuyla, pikap gibi orta ağırlıklı olarak sınıflandırılabilecek cihazları desteklemek üzere tasarlanmış bir pasif izolasyon platformudur. Platform, zemin kaynaklı düşük frekanslı titreşimleri ve dikey ve yatay yönlü salınımları elektronik veya aktif bileşen kullanmadan ortadan kaldırır.

Daha fazla detaya girmeden önce, firmanın patentli teknolojisi olan Negative-Stiffness Mechanism (NSM) konusunu anlatmakta fayda var.


NSM, geleneksel yay sistemlerinden farklı olarak belirli bir yük altında sistemin toplam sertliğini (rijit yapı) sıfıra yaklaştırarak düşük frekanslı titreşimleri etkili bir şekilde izole eder. Dikey izolasyon, konvansiyonel bir yay ile birlikte çalışan negatif sertlik mekanizması sayesinde sağlanır. Yay yükü desteklerken, NSM sistemin dikey sertliğini (rijitliğini) azaltır. Bu kombinasyon, 0.5 Hz gibi düşük doğal frekanslara ulaşılmasını sağlar. Yatay izolasyonda ise kiriş-sütun (beam-column) yapıları kullanılır. Bu yapılar, yük altında yatay sertliği (rijitliği) azaltarak yatay titreşimlerin izole edilmesine yardımcı olur. Özellikle pikaplarda kolun hareketinden kaynaklanabilecek eğilme (tilt) hareketlerini sönümlemek için eğilme pedleri (tilt pads) kullanır. Bu pedler, cihazın eğilme hareketlerini sönümleyerek daha stabil bir platform sağlar. Minus K, aktif izolatörlere benzer sonuçlar üretirken hiçbir elektronik komponent, pompa, motor veya sensör içermez.

Sonuç olarak; sistem belirli bir kütleyle yüklendiğinde yaylar ters yönde kuvvet oluşturarak titreşimin karşı kuvvetle sönümlenmesini sağlar. Diğer yaylı tasarımlarda titreşim absorbe edilir, Minus K’da ise reaktif bir karşı hareketle sıfırlanır. Cihaz ağırlığı ve istenen rezonans frekansı cihaz üzerinde manuel ayarlanabilir. Özellikle rezonans frekansını artırıp azaltarak pikabınızın alt frekanslarını bir yere kadar ayarlayabilirsiniz. Platformun izolasyon performansı dikeyde 0.5 Hz ve altı, yatayda ise 1.5–2 Hz civarındadır. Bu değerler hi-fi’da ihtiyaç duyduğumuzun çok ötesinde, laboratuvar seviyesinde değerlerdir.

MinusK
MinusK
IMG_5966.jpg
MinusK
bottom of page