Која е тешкотијата?

Во изданието на Audio од 11/2019 година, ATC SCM7 беше прикажан на тест од пет звучници на полица. Многу угледен бренд, познат на љубителите на музиката, а уште повеќе на професионалците, бидејќи многу студиа за снимање се опремени со негови звучници. Вреди да се погледне подетално - но овој пат нема да се занимаваме со неговата историја и понуда, туку користејќи го SCM7 како пример, ќе разговараме за поопшт проблем со кој се соочуваат аудиофилите.

Еден од важните параметри на акустичните системи е ефективност. Ова е мерка за енергетска ефикасност - степенот до кој звучникот (електро-акустичен трансдуцер) ја претвора испорачаната електрична енергија (од засилувачот) во звук.

Ефикасноста се изразува на логаритамска скала на децибели, во која разликата од 3 dB значи дека нивото е двојно повисоко (или помалку), разликата од 6 dB е четири пати поголема, итн. Едноставно кажано, за истата електрична енергија , звучник со ефикасност од 3 dB ќе свири двојно погласно.

Вреди да се додаде дека ефикасноста на просечните звучници е неколку проценти - најголемиот дел од енергијата се претвора во топлина, така што ова не само што е „расипничко“ од гледна точка на намената на звучниците, туку дополнително ги влошува нивните работни услови - како што се зголемува температурата на серпентина на звучникот, се зголемува нејзиниот отпор и се зголемува температурата на магнетниот систем. неповолни, што може да доведе до нелинеарни нарушувања. Сепак, ниската ефикасност не е еднаква на низок квалитет - има многу звучници со ниска ефикасност кои звучат многу добро.

Тешкотии со сложени оптоварувања

Одличен пример се дизајните на ATC, чија ниска ефикасност е вкоренета во специјалните решенија што се користат во самите конвертори и кои служат ... колку и да е парадоксално - за намалување на изобличувањето. Тоа е за т.н. краток калем во долг јазВо споредба со стандардниот (кој се користи во огромното мнозинство на електродинамички конвертори) систем на долг калем во краток јаз, тој се карактеризира со помала ефикасност, но помало изобличување (поради работата на серпентина во еднообразно магнетно поле лоцирано во јаз).

Дополнително, погонскиот систем е подготвен за линеарна работа со големи отклонувања (за ова јазот мора да биде многу подолг од серпентина), а во оваа ситуација дури и многу големите магнетни системи што ги користи ATK не обезбедуваат висока ефикасност (најголемиот јаз, без оглед на намотките на положбата, не се полни со него).

Меѓутоа, во моментов повеќе нè интересира нешто друго. Забележуваме дека SCM7, како поради неговите димензии (двонасочен систем со среден вуфер од 15 сантиметри, во куќиште со волумен помал од 10 литри), така и оваа конкретна технологија, има многу ниска ефикасност - според мерења во Аудио лабораторија, само 79 dB (апстракт од податоците на производителот, кои ветуваат поголема вредност и од причините за ова несовпаѓање; ја споредуваме ефикасноста на структурите измерени во „Аудио“ под исти услови).

Како што веќе знаеме, ова ќе го принуди SCM7 да игра со одредената моќност. многу потивко од повеќето структури, дури и со иста големина. Значи, за да звучат подеднакво гласно, треба да се постават повеќе моќ.

Оваа ситуација доведува многу аудиофили до поедноставен заклучок дека SCM7 (и воопшто дизајните на ATC) бараат засилувач кој не е толку моќен, но со некои тешко определливи параметри, способен за „возење“, „влечење“, управување. , „вози“ како што би било „тешко оптоварување“ што е SCM7. Сепак, поутврденото значење на „тешко оптоварување“ се однесува на сосема поинаков параметар (од ефикасноста) - имено импеданса (динамична).

И двете значења на „комплексно оптоварување“ (во врска со ефикасноста или импедансата) бараат различни мерки за да се надмине оваа тешкотија, па нивното мешање води до сериозни недоразбирања не само на теоретска, туку и на практична основа - имено при изборот на соодветен засилувач.

Звучник (звучник, колона, електроакустичен трансдуцер) е приемник на електрична енергија, кој за да се претвори во звук или дури и топлина мора да има импеданса (оптоварување). Тогаш на него ќе се ослободи струја (како што веќе знаеме, за жал, најмногу во форма на топлина) според основните формули познати од физиката.

Врвните транзисторски засилувачи во наведениот опсег на препорачана импеданса на оптоварување се однесуваат приближно како извори на постојан напон. Ова значи дека како што се намалува импедансата на оптоварувањето, при фиксен напон, повеќе струја тече низ терминалите (обратно пропорционална со намалувањето на импедансата).

И бидејќи струјата во формулата за моќност е квадратна, дури и кога импедансата се намалува, моќноста се зголемува обратно пропорционално со намалувањето на импедансата. Повеќето добри засилувачи се однесуваат вака при импеданси над 4 оми (така што при 4 оми моќноста е речиси двојно поголема од 8 оми), некои од 2 оми, а најмоќните од 1 оми.

Но, типичен засилувач со импеданса под 4 оми може да има „тешкотии“ - излезниот напон ќе се намали, струјата повеќе нема да тече обратно како што се намалува импедансата, а моќноста или малку ќе се зголеми или дури и ќе се намали. Ова ќе се случи не само на одредена позиција на регулаторот, туку и при проучување на максималната (номинална) моќност на засилувачот.

Вистинската импеданса на звучникот не е постојана импеданса, туку карактеристика со променлива фреквенција (иако номиналната импеданса се одредува според оваа карактеристика и нејзините минимуми), така што степенот на сложеност е тешко прецизно да се квантифицира - зависи од интеракцијата со даден засилувач.

Некои засилувачи не сакаат големи фазни агли на импеданса (поради варијабилноста на импедансата), особено кога се среќаваат во опсези со мала импеданса. Ова е „тешко оптоварување“ во класична (и правилна) смисла, а за да се справите со такво оптоварување, треба да барате соодветен засилувач кој може да издржи ниски импеданси.

Во такви случаи, понекогаш се нарекува „струјна ефикасност“ бидејќи постигнувањето голема моќност при мала импеданса всушност бара поголема струја (отколку при ниска импеданса). Сепак, и овде постои недоразбирање дека некои „хардверски советници“ целосно ја одвојуваат струјата од струјата, верувајќи дека засилувачот може да биде со мала моќност се додека има митска струја.

Сепак, доволно е да се измери моќноста на мала импеданса за да се увериме дека сè е во ред - на крајот на краиштата, зборуваме за моќноста што ја емитува звучникот, а не за струјата што тече низ самиот звучник.

ATX SCM7 имаат ниска ефикасност (од оваа гледна точка затоа се „комплексни“) и имаат номинална импеданса од 8 оми (и поради оваа поважна причина тие се „лесни“). Сепак, многу аудиофили нема да прават разлика помеѓу овие случаи и ќе заклучат дека ова е „тешко“ оптоварување - едноставно затоа што SCM7 ќе игра тивко.

Во исто време, тие ќе звучат многу потивко (на одредена позиција на контролата на јачината на звукот) од другите звучници, не само поради малата ефикасност, туку и високата импеданса - повеќето звучници на пазарот се од 4 оми. И како што веќе знаеме, со оптоварување од 4 оми, повеќето засилувачи ќе течат повеќе струја и ќе генерираат повеќе енергија.

Затоа, важно е да се направи разлика помеѓу ефективноста и нежност, Покрај тоа, мешањето на овие параметри е исто така честа грешка и на производителите и на корисниците. Ефикасноста се дефинира како звучен притисок на растојание од 1 m од звучникот кога се напојува 1 W моќност. Чувствителност - кога се применува напон од 2,83 V Без оглед на

импеданса на оптоварување. Од каде доаѓа ова „чудно“ значење? 2,83 V на 8 оми е само 1 W; затоа, за таква импеданса вредностите на ефикасност и чувствителност се исти. Но, повеќето модерни системи за звучници се 4-оми (и бидејќи производителите често лажно ги прикажуваат како 8-оми, тоа е друга работа).

Напонот од 2,83V потоа предизвикува да се напојуваат 2W, што е двојно поголема моќност, што се рефлектира во зголемување на звучниот притисок за 3dB. За мерење на ефикасноста на звучник од 4 оми, напонот мора да се намали на 2 V, но ... ниту еден производител не го прави тоа, бидејќи резултатот даден во табелата, без разлика како се вика, ќе биде 3 dB помал.

Токму затоа што SCM7, како и другите звучници од 8 оми, е „лесно“ оптоварување во однос на импедансата што им се чини на многу корисници - кои накратко ја проценуваат „тежината“, т.е. низ призмата на волуменот добиен на одредена положба. регулаторот (и поврзаниот напон) е „комплексно“ оптоварување.

И тие можат да звучат потивко поради две сосема различни причини (или поради нивното спојување) - звучникот може да има помала ефикасност, но и да троши помалку енергија. За да се разбере ситуацијата со која се занимаваме, неопходно е да се знаат основните параметри, а не едноставно да се споредува јачината на звукот добиена од два различни звучници поврзани на ист засилувач со иста контролна позиција.

Што гледа засилувачот?

Корисникот SCM7 слуша дека звучниците свират тивко и интуитивно разбира дека засилувачот мора да е уморен. Во овој случај, засилувачот ја „гледа“ само карактеристиката на импедансата - во овој случај висока, а со тоа и „лесна“ - и не се заморува и не доживува потешкотии со фактот дека звучникот ја променил поголемиот дел од моќта за загревање наместо звук. Ова е прашање „помеѓу звучникот и нас“; засилувачот „не знае“ ништо за нашите впечатоци - дали е тивок или гласен.

Да замислиме дека поврзуваме многу моќен отпорник од 8 оми на засилувачи со моќност од неколку вати, неколку десетици, неколку стотици... За секого ова е без проблем оптоварување, секој ќе даде онолку вати колку што може да си дозволи таков отпор, без „имање поим за тоа како сета оваа моќ се претворила во топлина наместо во звук.

Разликата помеѓу моќта што може да ја прифати отпорот и моќта што може да ја испорача засилувачот не е важна за второто, ниту пак фактот дека моќноста на отпорникот е два, десет или сто пати поголема. Може да земе толку многу, но не мора.

Дали некој од овие засилувачи ќе има проблеми со „возење“ на овој отпор? И што значи неговото активирање? Дали ја обезбедувате максималната моќ што може да ја потроши? Што значи да се контролира звучникот? Дали едноставно дава максимална моќност или некоја помала вредност над која звучникот почнува да звучи добро? Каква моќ може да биде ова?

Ако го земеме предвид „прагот“, над кој звучникот веќе звучи линеарно (во смисла на динамика, а не фреквентен одговор), тогаш се појавуваат многу ниски вредности, од редот на 1 W, дури и за ниска ефикасност. звучници. . Вреди да се знае дека нелинеарното изобличување воведено од самиот звучник се зголемува (во проценти) со зголемување на моќноста од ниски вредности, па така најчистиот звук се појавува кога свириме тивко.

Меѓутоа, кога станува збор за постигнување на јачината и динамиката што ни ја обезбедуваат вистинската доза на музичка емоција, прашањето станува не само субјективно, во зависност од личните преференци, туку и за веќе определениот слушател, нејасно.

Ова зависи барем од растојанието што го одвојува од звучниците - на крајот на краиштата, звучниот притисок паѓа пропорционално на квадратот на растојанието. Ќе ни треба различна моќност за да ги „возиме“ звучниците на растојание од 1 m, а друг (шеснаесет пати повеќе) на растојание од 4 m, според нашиот вкус.

Прашањето е, кој засилувач ќе „се справи“? Комплексен совет... Сите чекаат едноставен совет: купете го овој засилувач, но не го купувајте тој, бидејќи „нема да успеете“...

Користејќи го SCM7 како пример, може да се сумира вака: тие не треба да примаат 100 W за да играат убаво и тивко. Мора да ги натераат да играат убаво и гласно. Сепак, тие нема да прифатат повеќе од 100 W, бидејќи се ограничени од сопствената моќност. Производителот дава опсег на препорачана моќност на засилувачот (веројатно номиналната моќност, а не моќноста што треба да се испорачува „стандардно“) во опсег од 75-300 W.

Меѓутоа, се чини дека средниот вуфер од 15 cm, дури и оној со висока класа како оној што се користи овде, нема да прифати 300 W... Денес, производителите честопати даваат толку високи ограничувања на препорачаните опсези на моќност на соработничките засилувачи, што исто така има различни причини - имплицира поголема моќност на звучникот, но не обврзува на ова... ова не е номиналната моќност што треба да ја поседува звучникот.

Може ли резервата на сила да биде со вас?

Исто така, може да се претпостави дека засилувачот треба да има спаси го потегот (во однос на номиналната моќност на звучникот) за да не се преоптоварува во ниедна ситуација (со ризик од оштетување на звучникот). Сепак, ова нема никаква врска со „тешкотиите“ да се работи со говорникот.

Нема смисла да се прави разлика помеѓу звучниците кои „бараат“ толку простор за главата од засилувачот и оние што не бараат. Некои луѓе мислат дека резервата за моќност на засилувачот некако ја чувствува звучникот, звучникот ја возвраќа оваа резерва, и на засилувачот му е полесно да работи... Или дека „тешко“ оптоварување, дури и поврзано со звучник со мала моќност , може да се „совлада“ со многу моќ во резерва или во кратки рафали...

Тука е и проблемот на т.н коефициент на амортизацијазависи од излезната импеданса на засилувачот. Но повеќе за тоа во следниот број.