Cila është vështirësia?

Në numrin 11/2019 të Audio, ATC SCM7 u paraqit në një test të pesë altoparlantëve të rafteve të librave. Një markë shumë e respektuar e njohur për adhuruesit e muzikës, e aq më tepër për profesionistët, pasi shumë studio regjistrimi janë të pajisura me altoparlantët e saj. Vlen të hedhim një vështrim më të afërt - por këtë herë nuk do të merremi me historinë dhe propozimin e tij, por duke përdorur si shembull SCM7, do të diskutojmë një problem më të përgjithshëm me të cilin përballen audiofilët.

Një nga parametrat e rëndësishëm të sistemeve akustike është efikasitetin Është një masë e efikasitetit të energjisë - shkalla në të cilën një altoparlant (transduktor elektro-akustik) konverton energjinë elektrike të furnizuar (nga amplifikuesi) në zë.

Efikasiteti shprehet në shkallën logaritmike të decibelit, ku diferenca 3 dB do të thotë dyfishi i nivelit (ose më pak), diferenca 6 dB do të thotë katër herë, e kështu me radhë. 3 dB do të luajë dy herë më shumë.

Vlen të shtohet se efikasiteti i altoparlantëve të mesëm është disa përqind - pjesa më e madhe e energjisë shndërrohet në nxehtësi, në mënyrë që kjo jo vetëm të jetë "e kotë" nga pikëpamja e altoparlantëve, por edhe më tej përkeqëson kushtet e tyre të punës - me rritjen e temperaturës së spirales së altoparlantit, rritet rezistenca e saj dhe rritja e temperaturës së sistemit magnetik është e pafavorshme, të cilat mund të çojnë në shtrembërime jolineare. Megjithatë, efikasiteti i ulët nuk barazohet me cilësinë e ulët - ka shumë altoparlantë me efikasitet të ulët dhe zë shumë të mirë.

Vështirësitë me ngarkesa komplekse

Një shembull i shkëlqyeshëm janë dizajnet ATC, efikasiteti i ulët i të cilave është i rrënjosur në zgjidhje speciale të përdorura në vetë konvertuesit, dhe të cilat shërbejnë ... në mënyrë paradoksale - për të reduktuar shtrembërimin. Bëhet fjalë për e ashtuquajtura bobina e shkurtër në një hendek të gjatëKrahasuar me sistemin tipik (të përdorur në shumicën dërrmuese të konvertuesve elektrodinamikë) të një bobine të gjatë në një hendek të shkurtër, ai karakterizohet nga efikasitet më i ulët, por më pak shtrembërim (për shkak të funksionimit të spirales në një fushë magnetike uniforme të vendosur në boshllëk).

Përveç kësaj, sistemi i lëvizjes është i përgatitur për funksionim linear me devijime të mëdha (për këtë, hendeku duhet të jetë shumë më i gjatë se spiralja), dhe në këtë situatë, edhe sistemet magnetike shumë të mëdha të përdorura nga ATK nuk ofrojnë efikasitet të lartë (shumica i boshllëkut, pavarësisht nga bobinat e pozicionit, ai nuk mbushet me të).

Megjithatë, për momentin ne jemi më të interesuar për diçka tjetër. Ne theksojmë se SCM7, si për shkak të dimensioneve të tij (një sistem me dy drejtime me midwoofer 15 cm, në një rast me vëllim më të vogël se 10 litra), ashtu edhe kjo teknikë e veçantë, ka një efikasitet shumë të ulët - sipas matjeve në laboratori Audio, vetëm 79 dB (ne abstraktojmë nga të dhënat e prodhuesit që premtojnë një vlerë më të lartë dhe nga arsyet e një mospërputhjeje të tillë; krahasojmë efikasitetin e strukturave të matura në "Audio" në të njëjtat kushte).

Siç e dimë tashmë, kjo do ta detyrojë SCM7 të luajë me fuqinë e specifikuar. shumë më i qetë se shumica e strukturave, edhe me të njëjtën madhësi. Pra, në mënyrë që ato të tingëllojnë njësoj me zë të lartë, ato duhet të vendosen më shumë fuqi.

Kjo situatë çon shumë audiofilë në përfundimin e thjeshtuar se SCM7 (dhe dizajnet ATC në përgjithësi) kërkon një përforcues jo aq të fuqishëm sa me disa parametra të vështirë për t'u përcaktuar, të aftë për "drive", "tërheqje", kontroll, "drive". " siç do të ishte "ngarkesa e rëndë" d.m.th. SCM7. Sidoqoftë, kuptimi më i rrënjosur i "ngarkesës së rëndë" i referohet një parametri krejtësisht të ndryshëm (se efikasiteti) - domethënë rezistencë e plotë (folës).

Të dy kuptimet e "ngarkesës komplekse" (në lidhje me efikasitetin ose rezistencën) kërkojnë masa të ndryshme për të kapërcyer këtë vështirësi, kështu që përzierja e tyre çon në keqkuptime serioze jo vetëm në baza teorike, por edhe praktike - pikërisht kur zgjedh amplifikatorin e duhur.

Altoparlanti (altoparlant, kolonë, transduktor elektro-akustik) është marrës i energjisë elektrike, i cili duhet të ketë një rezistencë (ngarkesë) për t'u shndërruar në zë apo edhe në nxehtësi. Pastaj fuqia do të lëshohet mbi të (siç e dimë tashmë, për fat të keq, kryesisht në formën e nxehtësisë) sipas formulave bazë të njohura nga fizika.

Përforcuesit e tranzistorit të nivelit të lartë në diapazonin e specifikuar të rezistencës së ngarkesës së rekomanduar sillen afërsisht si burimet e tensionit DC. Kjo do të thotë që ndërsa impedanca e ngarkesës zvogëlohet në një tension fiks, më shumë rrymë rrjedh nëpër terminale (në proporcion të zhdrejtë me uljen e rezistencës së plotë).

Dhe meqenëse rryma në formulën e fuqisë është kuadratike, edhe kur impedanca zvogëlohet, fuqia rritet anasjelltas kur zvogëlohet impedanca. Shumica e amplifikatorëve të mirë sillen në këtë mënyrë në impedanca mbi 4 ohmë (kështu që në 4 ohmë fuqia është pothuajse dy herë më e lartë se në 8 ohmë), disa nga 2 ohmë dhe më të fuqishmit nga 1 om.

Por një përforcues tipik me një rezistencë nën 4 om mund të ketë "vështirësi" - voltazhi i daljes do të bjerë, rryma nuk do të rrjedhë më anasjelltas ndërsa impedanca zvogëlohet dhe fuqia ose do të rritet pak ose edhe do të ulet. Kjo do të ndodhë jo vetëm në një pozicion të caktuar të rregullatorit, por edhe kur ekzaminohet fuqia maksimale (nominale) e amplifikatorit.

Rezistenca aktuale e altoparlantit nuk është një rezistencë konstante, por një përgjigje e ndryshueshme e frekuencës (edhe pse rezistenca nominale përcaktohet nga kjo karakteristikë dhe minimumi i saj), kështu që është e vështirë të përcaktohet me saktësi shkalla e kompleksitetit - varet nga ndërveprimi me një të dhënë. përforcues.

Disa amplifikatorë nuk i pëlqejnë këndet e fazës së rezistencës së madhe (të lidhura me ndryshueshmërinë e rezistencës), veçanërisht kur ato ndodhin në intervale me modul të ulët të rezistencës. Kjo është një "ngarkesë e rëndë" në kuptimin klasik (dhe korrekt), dhe për të përballuar një ngarkesë të tillë, duhet të kërkoni një përforcues të përshtatshëm që është rezistent ndaj impedancave të ulëta.

Në raste të tilla, nganjëherë quhet "efikasitet aktual" sepse në fakt kërkon më shumë rrymë (se sa rezistencë e ulët) për të arritur fuqi të lartë me rezistencë të ulët. Sidoqoftë, këtu ka edhe një keqkuptim që disa "këshilltarë harduerikë" e ndajnë plotësisht fuqinë nga rryma, duke besuar se një përforcues mund të jetë me fuqi të ulët, për sa kohë që ka një rrymë mitike.

Sidoqoftë, mjafton të matni fuqinë në rezistencë të ulët për t'u siguruar që gjithçka është në rregull - në fund të fundit, ne po flasim për fuqinë e emetuar nga altoparlanti, dhe jo për rrymën që rrjedh përmes vetë altoparlantit.

ATX SCM7 janë me efikasitet të ulët (prandaj janë "komplekse" nga ky këndvështrim) dhe kanë një rezistencë nominale prej 8 ohms (dhe për këtë arsye më të rëndësishme janë "të lehta"). Megjithatë, shumë audiofilë nuk do të bëjnë dallime midis këtyre rasteve dhe do të arrijnë në përfundimin se kjo është një ngarkesë "e rëndë" - thjesht sepse SCM7 do të luajë në heshtje.

Në të njëjtën kohë, ata do të tingëllojnë shumë më të qetë (në një pozicion të caktuar të kontrollit të volumit) sesa altoparlantët e tjerë, jo vetëm për shkak të efikasitetit të ulët, por edhe për shkak të rezistencës së lartë - shumica e altoparlantëve në treg janë 4-ohm. Dhe siç e dimë tashmë, me një ngarkesë 4 ohm, më shumë rrymë do të rrjedhë nga shumica e amplifikatorëve dhe do të gjenerohet më shumë energji.

Prandaj, është e rëndësishme të bëhet dallimi midis efikasitetit dhe butësi, megjithatë, përzierja e këtyre parametrave është gjithashtu një gabim i zakonshëm i prodhuesve dhe përdoruesve. Efikasiteti përcaktohet si presioni i zërit në një distancë prej 1 m nga altoparlanti kur aplikohet një fuqi prej 1 W. Ndjeshmëria - kur aplikohet një tension prej 2,83 V. Pavarësisht

impedanca e ngarkesës. Nga vjen ky kuptim "i çuditshëm"? 2,83 V në 8 ohmë është vetëm 1 W; prandaj, për një rezistencë të tillë, vlerat e efikasitetit dhe ndjeshmërisë janë të njëjta. Por shumica e altoparlantëve modernë janë 4 ohmë (dhe meqenëse prodhuesit shpesh dhe në mënyrë të rreme i portretizojnë si 8 ohmë, kjo është një çështje tjetër).

Një tension prej 2,83V më pas bën që të shpërndahet 2W, që është dyfishi i fuqisë, gjë që reflektohet në një rritje prej 3dB të presionit të zërit. Për të matur efikasitetin e një altoparlanti 4 ohm, tensioni duhet të reduktohet në 2 V, por… asnjë prodhues nuk e bën këtë, sepse rezultati i dhënë në tabelë, sido që të quhet, do të jetë 3 dB më i ulët.

Pikërisht për shkak se SCM7, ashtu si altoparlantët e tjerë 8 ohm, është një ngarkesë "e lehtë" me impedancë, kjo duket për shumë përdorues - të cilët gjykojnë "vështirësinë" me pak fjalë, dmth. përmes prizmit të vëllimit të marrë në një pozicion të caktuar. rregullatori (dhe voltazhi i lidhur me të) është një ngarkesë "komplekse".

Dhe mund të tingëllojnë më të qetë për dy arsye krejtësisht të ndryshme (ose për shkak të bashkimit të tyre) - një altoparlant mund të ketë më pak efikasitet, por edhe të konsumojë më pak energji. Për të kuptuar se me çfarë situate kemi të bëjmë, është e nevojshme të njihen parametrat bazë, dhe jo vetëm të krahasohet vëllimi i marrë nga dy altoparlantë të ndryshëm të lidhur me të njëjtin amplifikues me të njëjtin pozicion kontrolli.

Çfarë sheh amplifikatori

Përdoruesi i SCM7 dëgjon altoparlantët duke luajtur butësisht dhe në mënyrë intuitive kupton se amplifikatori duhet të jetë "i lodhur". Në këtë rast, amplifikuesi "sheh" vetëm përgjigjen e rezistencës - në këtë rast të lartë, dhe për këtë arsye "të lehtë" - dhe nuk lodhet dhe nuk ka probleme me faktin se altoparlanti ka ndryshuar pjesën më të madhe të fuqisë për ngrohje. , jo tingull. Kjo është një çështje "midis altoparlantit dhe nesh"; amplifikatori nuk "di" asgjë për përshtypjet tona - nëse është i qetë apo i zhurmshëm.

Le të imagjinojmë se ne lidhim një rezistencë shumë të fuqishme 8 om me amplifikatorë me një fuqi prej disa vat, disa dhjetëra, disa qindra ... Për të gjithë, kjo është një ngarkesë pa probleme, të gjithë do të japin aq vat sa mund të përballojnë një rezistencë e tillë, duke mos pasur asnjë ide se si e gjithë ajo fuqi është shndërruar në nxehtësi, jo në zë.

Dallimi midis fuqisë që mund të marrë rezistenca dhe fuqisë që mund të japë amplifikatori është i parëndësishëm për këtë të fundit, siç është fakti që fuqia e rezistencës është dy, dhjetë ose njëqind herë më e madhe. Ai mund të marrë aq shumë, por nuk duhet.

A do të ketë ndonjë nga këta amplifikatorë probleme për të "drejtuar" atë rezistencë? Dhe çfarë do të thotë aktivizimi i tij? A po siguroni fuqinë maksimale që mund të tërheqë? Çfarë do të thotë të kontrollosh një altoparlant? A jep vetëm fuqi maksimale apo ndonjë vlerë më të ulët mbi të cilën altoparlanti fillon të tingëllojë mirë? Çfarë lloj pushteti mund të jetë kjo?

Nëse merrni parasysh "pragun" mbi të cilin altoparlanti tingëllon tashmë linear (në dinamikë, jo në përgjigje të frekuencës), atëherë vlerat shumë të ulëta, të rendit 1 W, hyjnë në lojë, edhe për altoparlantët joefikas. . Vlen të dihet se shtrembërimi jo-linear i paraqitur nga vetë altoparlanti rritet (në përqindje) me rritjen e fuqisë nga vlerat e ulëta, kështu që tingulli më "i pastër" shfaqet kur luajmë në heshtje.

Megjithatë, kur bëhet fjalë për arritjen e volumit dhe dinamikës që na siguron dozën e duhur të emocionit muzikor, pyetja bëhet jo vetëm subjektive, në varësi të preferencave personale, por edhe për një dëgjues të caktuar është e paqartë.

Varet të paktën nga distanca që e ndan nga altoparlantët - në fund të fundit, presioni i zërit bie në proporcion me katrorin e distancës. Ne do të kemi nevojë për fuqi të ndryshme për të "drejtuar" altoparlantët në 1 m, dhe një tjetër (gjashtëmbëdhjetë herë më shumë) në 4 m, sipas dëshirës tonë.

Pyetja është, cili amplifikator do ta "bëjë"? Këshilla të ndërlikuara... Të gjithë presin një këshillë të thjeshtë: blini këtë amplifikator, por mos e blini këtë, sepse "nuk do t'ia dilni"...

Duke përdorur SCM7 si shembull, mund të përmblidhet si më poshtë: ata nuk kanë nevojë të marrin 100 vat për të luajtur bukur dhe në heshtje. Ata duhet t'i bëjnë ata të luajnë bukur dhe me zë të lartë. Megjithatë, ata nuk do të pranojnë më shumë se 100 vat, sepse janë të kufizuar nga fuqia e tyre. Prodhuesi jep gamën e rekomanduar të fuqisë së amplifikatorit (ndoshta nominale, dhe jo fuqinë që duhet të furnizohet "normalisht") brenda 75-300 watts.

Megjithatë, duket se një midwoofer 15 cm, madje edhe i nivelit të lartë sa ai i përdorur këtu, nuk do të pranojë 300 W... Sot, prodhuesit shpesh japin kufizime kaq të larta në diapazonin e rekomanduar të fuqisë së amplifikatorëve bashkëpunues, gjë që gjithashtu ka arsye të ndryshme - supozon një fuqi të madhe të altoparlantit, por nuk detyron përveç kësaj... nuk është fuqia nominale që duhet të mbajë altoparlanti.

Mund të jetë furnizimi me energji elektrike me ju?

Mund të supozohet gjithashtu se amplifikatori duhet të ketë rezerva e energjisë (në lidhje me fuqinë e altoparlantit) në mënyrë që të mos mbingarkohet në asnjë situatë (me rrezikun e dëmtimit të altoparlantit). Megjithatë, kjo nuk ka të bëjë me "vështirësinë" e punës me folësin.

Nuk ka kuptim të bëhet dallimi midis altoparlantëve që "kërkojnë" këtë sasi të hapësirës së kokës nga amplifikatori dhe atyre që nuk e kërkojnë. Dikujt i duket se rezerva e fuqisë së amplifikatorit ndihet disi nga altoparlanti, altoparlanti e kthen këtë rezervë dhe është më e lehtë për amplifikatorin të funksionojë ... Ose një ngarkesë "e rëndë", madje e lidhur me fuqinë e ulët të altoparlantit , mund të “përvetësohet” me shumë fuqi në rezervë ose me breshëri të shkurtra...

Ekziston edhe problemi i të ashtuquajturit faktor amortizimivaret nga impedanca e daljes së amplifikatorit. Por më shumë për këtë në numrin vijues.