Как выбрать сабвуфер и правильно его подключить — Ferra.ru
Когда эксперты проводили исследование по психоакустике, оказалось, что на частотах ниже 150 Гц человеческое ухо практически не ощущает разделения каналов. А это значит, что разделять их стоит для средних и высоких частот, а для низких можно использовать один усилитель и одну отдельную низкочастотную колонку — сабвуфер.
Такая схема получалась дешевле, проще и удобнее, особенно в стеснённых условиях. В схеме с одним сабвуфером получилось ещё раз уменьшить габариты колонок, например, для удобного размещения на столе. Габаритный сабвуфер же при этом можно было размещать в любом удобном месте, потому что восприятие басов практически не зависит от места размещения их источника.
На какие характеристики смотреть
Кроме субъективных ощущений от звука сабвуфера нужно обращать внимание на некоторые характеристики. Главные критерии:
Частотный диапазон.
Частотный диапазон большинства сабвуферов от 30 Гц до 150 Гц, редкие устройства способны воспроизводить 20 Гц, звуки ниже — это уже инфразвук, который большинство людей на слух не воспринимают. Иногда условно выделяют три субдиапазона — глубокий (от 20 до 40 Гц), средний (от 40 до 80) и высокий (от 80 до 150 Гц). Что интересно, для более дорогих моделей характерен более узкий диапазон до 80-90 Гц, потому что более высокие звуки уже способны воспроизводить хорошие «колонки-кричалки» (сателлиты). В некоторых бюджетных случаях верхней границей частотного диапазона могут быть 160-180 Гц и выше (и ничего хорошего в этом нет, потому что на этих частотах сабвуфер уже будет выбиваться на фоне звука стереосистемы в целом).
Рекомендуемая мощность усилителя.
Параметр указывается для пассивных сабвуферов. В активных вместо него используется просто мощность (RMS/DIN) или мощность НЧ усиления (RMS/sub RMS/low-out RMS).
Частота разделения (или частота среза).
Это частотный порог, выше которого кроссовер (устройство, которое распределяет частоты) начинает подавлять сигнал. Например, если частота среза равна 120 Гц, то сабвуфер будет воспроизводить звук ниже 120 Гц.
Чувствительность.
Чувствительность — эффективность превращения мощности в звук. Если чувствительность высокая, то даже не слишком мощный усилитель позволит получить большее звуковое давление (SPL) — т.е. громкость.
www.ferra.ru
Что такое чувствительность динамика ? » Теория автозвука » Бас Клуб
Из всех характеристик динамиков и акустических систем понятие «чувствительность», пожалуй, самое интересное и привлекательное (в этом оно соперничает с характеристикой мощности). Так и хочется, чтобы это понятие имело прямую зависимость к качеству динамика, т.е. чем больше этот параметр, тем лучше звучит динамик. Ведь, акустическая система — это устройство для воспроизведения музыки, а ее качество, зачастую определяется только субъективным образом, и чувствительность — от слова чувствовать, хорошо чувствующий, подсознательно, сливается со словом качество. Однако, мы знаем, что это так и не так. Прежде всего, это понятие — чисто техническое, отражающее КПД динамика. Согласно ГОСТ 16122-78 характеристическая чувствительность АС — отношение среднего звукового давления, развиваемого АС в заданном диапазоне частот (обычно 100… 8000 Гц) на рабочей оси, приведенное к расстоянию 1 м и подводимой электрической мощности 1 Вт. Конечно, если мы имеем динамик с более высокой чувствительностью, то подводя 1 Вт мы получим большее звуковое давление, чем от динамика с низкой чувствительностью, меньше нелинейных искажений и, наверно, более высокое качество звучания. Однако, стоит задуматься как получена эта чувствительность?
Мы имеем несколько способов легального (реального) и нелегального (маркетингового) способов повышения чувствительности.
Реальные способы борьбы за чувствительность
Акустические системы с большим количеством динамиков
При подключении нескольких динамиков (акустических систем) параллельно (последовательно) возрастает уровень громкости (растет и мощность). Применяется, для систем озвучивания и в связи с неодинаковостью характеристик широкополосных динамиков качество звучания остается низким. Часто способ используется в акустических системах, где применяется 2 или более низкочастотных динамиков на один высокочастотный. В этом случае основная проблема — особенности характеристики направленности такой системы.
Повышение чувствительности систем с одним динамиком
Динамик, акустическая система является электро-механо-акустическим преобразователем и, как следствие, есть возможность повышать КПД системы на каждом из этапов этого преобразования.
Коэффициент электро-механической связи (BL) динамика
Первый этап — электро-механическое преобразование. Для этого введен коэффициент «BL». Он зависит от «B»- индукции в зазоре и «L» — длинны проводников в этом зазоре (или то количество проводников, на которых действует магнитное поле). «B» можно увеличивать повышая объем и силу магнитов, уменьшая магнитный зазор как по высоте, так и по ширине. «L» — увеличивая диаметр катушки и кол-во витков по высоте в зазоре. Если увеличивать значение «BL», без изменения прочих характеристик динамика то будет расти чувствительность в области выше основного резонанса динамика, а низкочастотные возможности останутся без изменений.
Масса подвижной системы
При уменьшении массы подвижной системы мы можем создавать давление больше, чем с большей массой. Это улучшает в импульсные и переходных характеристики, но понижает прочность (мощность), жесткость (могут повышаться нелинейные искажения) и потребует применения новых материалов и технологий. Получение низких частот, особенно глубоких требует больших усилий.
Площадь излучения
Увеличение площади диффузора ведет к возрастанию уровня чувствительности, но возникают проблемы с воспроизведением высоких частот и прочностью конструкции.
Акустическая трансформация – рупор
Этот способ позволяет получить низкие частоты от небольшого и легкого динамика за счет согласования его с окружающей средой. Требует очень больших усилий в плане строительства корпусов. Самый грамотный, но и самый дорогостоящий способ.
Качественно спроектированные акустические системы с реально высокой чувствительностью используют четыре последние способа, а иногда и первый. Как показано, это требуют траты больших средств, повышения себестоимости системы и увеличения ее габаритов, однако, можно поступить проще.
Нелегальный способ
Напомним, что чувствительность измеряют на оси, на расстоянии 1 метр при подведении 1 Вт мощности. Как получить этот 1 Вт? Для этого надо определиться с номинальным сопротивлением. Оно выбирается из ряда 2, 4, (6), 8, 16, 25 и 50 Ом. Так как динамик представляет собой комплексное сопротивление со сложной зависимостью модуля полного электрического сопротивления от частоты, определение этого сопротивления подчиняется закону. Например, это записано в ГОСТ 9010-84 «Измеренное минимальное значение модуля полного электрического сопротивления в диапазоне, лежащем выше частоты основного резонанса, не должно отличаться от номинального электрического сопротивления более чем на минус 20%». Таким образом, значение модуля полного электрического сопротивления 4-х омной системы не может быть меньше 3.2 Ома, а 8-ми омной — 6.4 Ома и т.д. Тогда, согласно закона Ома для измерения динамика с номинальным сопротивлением 4 Ома мы должны подвести к нему 2 Вольта (корень из 4), 8 Ом — 2.82В, а для 16 Ом — 4 В.
В западных описаниях и паспортах часто встречается графа «чувствительность», с характеристикой 1м/2.8В, в сочетании с «сопротивлением», например, 6 Ом. При измерении оказывается, что минимальное сопротивление такого изделия 3.4 Ома. Значит система оказывается реально 4 Омная, а мы подаем на нее 2 Вт (По закону Ома 2.8В2/4=2Вт) и получаем прирост чувствительности 3 дБ. Дополнительно к этому, частотная характеристика, особенно динамиков в отдельности имеет области провалов и подъемов, что позволяет зафиксировать чувствительность именно в области этого подъема. Не говоря уже о возможности простой приписки. В результате мы легко получаем прирост значения чувствительности 4-8 дБ. Проведение измерения акустических систем западных производителей, в том числе и именитых, к сожалению, показал, что данная практика является обычной и применяется, за редким исключением, повсеместно.
Для чего это делается?
Все дело в низких частотах, т.к. уровень низких частот при указании частотного диапазона в паспорте, и при прослушивании отсчитывается именно от среднего уровня звукового давления — чувствительности и, следовательно, системы с реальной низкой чувствительностью имеют выигрыш в количестве и глубине низких частот. А получить при определенном размере динамиков и акустических систем глубокие низкие частоты и высокую чувствительность очень непросто. Ведь нельзя же в паспорте написать чувствительность 80дБ, ее же никто не купит! Значительно проще написать нормальный уровень чувствительности и при прослушивании предоставить клиенту могучий басс.
Данный текст написан не для того, чтобы обвинить кого-то в фальсификации, а для того чтобы предоставить потребителю более полную информацию.
www.bassclub.ru
Правильная настройка сабвуфера в машине
07.10.2016 3 комментарияСабвуфер — важная часть акустической системы автомобиля. Именно он позволяет не только слушать музыку, но и ощущать её глубину и объём всем телом. Именно правильная настройка сабвуфера в машине способна значительно увеличить удовольствие от прослушивания музыки.
Содержание статьи:
Существует мнение, что сабвуфер в автомобиле нужен только для молодёжи, слушающей утробный афроамериканский рэп, выворачивающий внутренности. На самом деле это не так. Сабвуфер всего лишь позволяет расширить динамический диапазон воспроизведения. Ведь низкие частоты есть практически в любом музыкальном материале, даже в классической музыке.
Но небольшие дверные колонки не позволяют слушать низкий бас. Зато с этим прекрасно справляется сабвуфер. Естественно, если сабвуфер правильно сделан и произведена правильная настройка сабвуфера в машине.
Какой должна быть правильная настройка сабвуфера в машине?
Настройкой сабвуфера нужно заниматься ещё на этапе проектировки короба для динамика. Во время этого учитывается множество различных параметров: музыка, которую чаще всего будет слушать владелец, усилитель, который будет работать с динамиком и автомобиль, в котором будет стоять сабвуферный корпус.
При проектировании короба важную роль играют и параметры динамика, которые определяют, в каком акустическом оформлении он сможет работать. Например, если динамик способен хорошо играть в фазоинверторном корпусе, его порт можно настраивать как выше, так и ниже, в зависимости от предпочитаемой музыки.
Конечно, если вам достался сабвуфер в заводском корпусе, возможности его настройки ограничены. Но при грамотном подходе добиться приемлемого звучания вполне реально. С чего начать настройку сабвуфера?
Настройка LPF (low pass filter) фильтра
Естественно, динамик должен быть правильно подключён к усилителю. Для начала на сабвуферном усилителе или на головном устройстве надо включить фильтр, который обычно обозначается, как LPF (low pass filter). То есть, этот фильтр позволяет попадать на динамик низким частотам и отрезает при этом высокие. Например, популярная частота среза для сабвуферов — от 50 до 63 Гц.
Первый этап настройки — установить фильтр примерно на такую частоту. Потом это значение нужно будет немного подкорректировать. Причём, если есть возможность использовать LPF на головном устройстве, следует включить его именно там. В противном случае можно регулировать срез «крутилкой» на усилителе. Включать фильтр на ГУ и усилителе одновременно не нужно.
Настройка “сабсоника”
После необходимо задействовать фильтр, который называют “сабсоник”. По-сути, это фильтр высоких частот, работающий в суббасовой области. Проще говоря, он отрезает от сигнала инфранизкие частоты и пропускает все, что выше. Сабсоник есть не на всех усилителях. Но если ваш динамик работает в акустическом оформлении ФИ или ЧВ, то и усилитель надо выбрать такой, в котором есть такой фильтр.Зачем он нужен “сабсоник”? Дело в том, что сабвуферный динамик будет пытаться воспроизвести и частоты, лежащие за пределами слышимого диапазона, например 20-25 Гц и ниже. На таких частотах ход диффузора увеличивается, что может привести к выходу катушки из зазора и её повреждению. Сабсоник отрезает всю «инфру» и не позволяет динамику превысить ход. К тому же, качество воспроизведения нужного басового диапазона только улучшается, а громкость увеличивается.
Настраивать “сабсоник” следует примерно на 5 Гц ниже частоты настройки порта фазоинвертора. Например, если частота его настройки 35 Гц, то настраивать сабсоник надо на 30 Гц. Чтобы сделать это, нужно включить переключатель и вращать “крутилку” до требуемых цифр.
Что нужно знать о фильтрах
Ещё одна вещь, которую надо помнить о фильтрах — ни один из них не отрезает сигнал резко, как ножом. То есть, не бывает такого, чтобы LPF был настроен на 63 Гц, а на 64 Гц звука уже не было. Все частоты, что выше, будут ослабляться, с плавным спадом. И плавность этого спада будет зависеть от так называемого порядка фильтра.
Фильтр 4-го порядка даст более пологий спад, а фильтр 1-го — более крутой. Некоторые головные устройства позволяют выбирать порядок фильтра. Это имеет значение для настройки «стыка» области работы сабвуфера и мидбасов.
Регулировка уровня входной чувствительности сабвуфера «GAIN» или «LEVEL»
Ещё одним важным этапом в настройке сабвуфера является регулировка уровня входной чувствительности сабвуфера. Он находится на сабвуферном усилителе и обозначается словом «GAIN» или «LEVEL».
Выглядит, как «крутилка» с цифрами, например, от 0,3 до 5 В. Это не уровень громкости, как некоторые ошибочно думают, хотя при установке на максимальные значения громкость действительно увеличивается. Эта функция нужна, чтобы согласовать уровень головного устройства и усилителя.
Настраивают «GAIN» по разным методикам. Но суть их примерно такая: на сабвуфер подаётся музыкальный сигнал в виде синусов с определённой частотой. Уровень входной чувствительности при этом минимальный.
Постепенно увеличивают громкость на головном устройстве, до появления слышимых искажений. После этого ручку громкости поворачивают назад, чтобы звук снова стал чистым. Потом так же настраивают «GAIN», вращая «крутилку» до того, как появятся искажения сигнала. После снова возвращают её немного назад. Более точной будет настройка сабвуфера в машине, если применять в процессе осциллограф.
Настройка акустической фазы сабвуфера
Также важна настройка акустической фазы сабвуфера. Не вдаваясь в нюансы терминологии, следует сказать, что правильная фазировка позволяет обеспечить звучание «саба» спереди, вместе с фронтальными динамиками. Если сабвуфер слышно сзади, из багажника, значит что-то сделано неправильно.
На многих усилителях есть «крутилка» фазовращателя, позволяющая плавно поворачивать фазу. Поэтому желательно приобретать именно такие усилители. Если такой возможности нет, повернуть фазу можно на ГУ, если у него есть такая функция. Или же можно просто поменять местами плюсовой и минусовой провод на динамике.
Выставление задержек
Следующим этапом настройки сабвуфера в машине есть выставление задержек. Но такое возможно только на процессорном головном устройстве или при наличии внешнего процессора. В некоторых акустических оформлениях, например ФИ, не всегда хорошие импульсные характеристики, поэтому бас может немного запаздывать. Это не всегда приятно на слух.
Например, фронтальные динамики сыграли ноту, а через доли секунды отыграл «саб». Чтобы такого не допустить, корректируют задержки, что позволяет «фронтальной акустике и сабвуферу играть одновременно.
Стык сабвуфера и мидбаса
Последняя настройка сабвуфера в машине – это «состыковка» фронтальной акустики с сабом. Например, если сабвуфер «порезан» сверху на 63 Гц, а «фронт» — на 100 Гц снизу, то между ними может образовываться провал. Если же частоты срезов другие, возможно образование горба. Чтобы настройка была правильной, необходимо сделать этот участок АЧХ плавным. Для этого можно немного менять частоты срезов LPF и HPF. Делать это можно на слух или с помощью любого RTA-анализатора.
Сохранить
Сохранить
Сохранить
Сохранить
maxkm.ru
Чувствительность — Основы акустики
Из всех характеристик динамиков и акустических систем понятие «чувствительность», пожалуй, самое интересное и привлекательное (в этом оно соперничает с характеристикой мощности). Так и хочется, чтобы это понятие имело прямую зависимость к качеству динамика, т.е. чем больше этот параметр, тем лучше звучит динамик. Ведь, акустическая система — это устройство для воспроизведения музыки, а ее качество, зачастую определяется только субъективным образом, и чувствительность — от слова чувствовать, хорошо чувствующий, подсознательно, сливается со словом качество. Однако, мы знаем, что это так и не так.
Прежде всего, это понятие — чисто техническое, отражающее КПД динамика. Согласно ГОСТ 16122-78 характеристическая чувствительность акустической системы — отношение среднего звукового давления, развиваемого АС в заданном диапазоне частот (обычно 100…8000 Гц) на рабочей оси, приведенное к расстоянию 1 м и подводимой электрической мощности 1 Вт.
Конечно, если мы имеем динамик с более высокой чувствительностью, то подводя 1 Вт мы получим большее звуковое давление, чем от динамика с низкой чувствительностью, меньше нелинейных искажений и, наверно, более высокое качество звучания. Однако, стоит задуматься как получена эта чувствительность?
Мы имеем несколько способов легального (реального) и нелегального (маркетингового) способов повышения чувствительности.
Реальные способы борьбы за чувствительность.
Акустические системы с большим количеством динамиков.
При подключении нескольких динамиков (акустических систем) параллельно (последовательно) возрастает уровень громкости (растет и мощность). Применяется, для систем озвучивания и в связи с неодинаковостью характеристик широкополосных динамиков качество звучания остается низким.
Часто способ используется в акустических системах, где применяется 2 или более низкочастотных динамиков на один высокочастотный. В этом случае основная проблема — особенности характеристики направленности такой системы.
Повышение чувствительности систем с одним динамиком.
Динамик, акустическая система является электро-механо-акустическим преобразователем и, как следствие, есть возможность повышать КПД системы на каждом из этапов этого преобразования.
Коэффициент электро-механической связи (BL) динамика.
Первый этап — электро-механическое преобразование. Для этого введен коэффициент «BL». Он зависит от «B»- индукции в зазоре и «L» – длины проводников в этом зазоре (или то количество проводников, на которых действует магнитное поле). «B» можно увеличивать повышая объем и силу магнитов, уменьшая магнитный зазор как по высоте, так и по ширине. «L» — увеличивая диаметр катушки и количество витков по высоте в зазоре. Если увеличивать значение «BL», без изменения прочих характеристик динамика то будет расти чувствительность в области выше основного резонанса динамика, а низкочастотные возможности останутся без изменений.
Масса подвижной системы.
При уменьшении массы подвижной системы мы можем создавать давление больше, чем с большей массой. Это улучшает в импульсные и переходных характеристики, но понижает прочность (мощность), жесткость (могут повышаться нелинейные искажения) и потребует применения новых материалов и технологий. Получение низких частот, особенно глубоких требует больших усилий.
Площадь излучения.
Увеличение площади диффузора ведет к возрастанию уровня чувствительности, но возникают проблемы с воспроизведением высоких частот и прочностью конструкции.
Акустическая трансформация. Рупор.
Этот способ позволяет получить низкие частоты от небольшого и легкого динамика за счет согласования его с окружающей средой. Требует очень больших усилий в плане строительства корпусов. Самый грамотный, но и самый дорогостоящий способ.
Качественно спроектированные акустические системы с реально высокой чувствительностью используют четыре последние способа, а иногда и первый. Как показано, это требуют траты больших средств, повышения себестоимости системы и увеличения ее габаритов, однако, можно поступить проще.
Нелегальный способ.
Напомним, что чувствительность измеряют на оси, на расстоянии 1 метр при подведении 1 Вт мощности. Как получить этот 1 Вт?
Для этого надо определиться с номинальным сопротивлением. Оно выбирается из ряда 2, 4, (6), 8, 16, 25 и 50 Ом. Так как динамик представляет собой комплексное сопротивление со сложной зависимостью модуля полного электрического сопротивления от частоты, определение этого сопротивления подчиняется закону. Например, это записано в ГОСТ 9010-84 «Измеренное минимальное значение модуля полного электрического сопротивления в диапазоне, лежащем выше частоты основного резонанса, не должно отличаться от номинального электрического сопротивления более чем на минус 20%». Таким образом, значение модуля полного электрического сопротивления 4-х омной системы не может быть меньше 3.2 Ома, а 8-ми омной — 6.4 Ома и т.д.
Тогда, согласно закона Ома для измерения динамика с номинальным сопротивлением 4 Ома мы должны подвести к нему 2 Вольта (корень из 4), 8 Ом — 2.82В, а для 16 Ом — 4 В.
В западных описаниях и паспортах часто встречается графа «чувствительность», с характеристикой 1м/2.8В, в сочетании с «сопротивлением», например, 6 Ом. При измерении оказывается, что минимальное сопротивление такого изделия 3.4 Ома. Значит система оказывается реально 4 Омная, а мы подаем на нее 2 Вт (По закону Ома 2.8В2/4=2Вт) и получаем прирост чувствительности 3 дБ. Дополнительно к этому, частотная характеристика, особенно динамиков в отдельности имеет области провалов и подъемов, что позволяет зафиксировать чувствительность именно в области этого подъема. Не говоря уже о возможности простой приписки. В результате мы легко получаем прирост значения чувствительности 4-8 дБ.
Проведение измерения акустических систем западных производителей, в том числе и именитых, к сожалению, показал, что данная практика является обычной и применяется, за редким исключением, повсеместно.
Но чего это делается?
Все дело в низких частотах, т.к. уровень низких частот при указании частотного диапазона в паспорте, и при прослушивании отсчитывается именно от среднего уровня звукового давления – чувствительности и, следовательно, системы с реальной низкой чувствительностью имеют выигрыш в количестве и глубине низких частот. А получить при определенном размере динамиков и акустических систем глубокие низкие частоты и высокую чувствительность очень непросто. Ведь нельзя же в паспорте написать чувствительность 80дБ, ее же никто не купит! Значительно проще написать нормальный уровень чувствительности и при прослушивании предоставить клиенту могучий басс.
Данный текст написан не для того, чтобы обвинить кого-то в фальсификации, а для того чтобы предоставить потребителю более полную информацию.
baseacoustica.ru
САБВУФЕРЫ КАЖДОМУ СВОЕ РАЗНЫЕ КОРПУСА —РАЗНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ Закрытый корпус Этот тип корпуса пользуется заслуженной популярностью у многих слушателей. Простой в расчете и изготовлении (единственная переменная — объем корпуса), он позволяет получить отличное звучание. Недостаток у него лишь один, но более чем существенный — наименьшая эффективность среди рассматриваемых корпусов. Фазоинверторный корпус Фазоинверторный корпус более лоялен по отношению к волнам, излучаемым тыльной стороной диффузора, — в его конструкции предусмотрен специальный тоннель круглого или прямоугольного сечения, который открывает им путь наружу. Выбравшись из заточения, эти волны объединяются с излучением фронтальной поверхности диффузора, в результате чего звуковое давление, развиваемое сабвуфером в корпусе с фазоинвертором, существенно выше, чем у аналогичного громкоговорителя в закрытом корпусе. К сожалению, на практике все обстоит не так просто, и заметное увеличение звукового давления наблюдается только в относительно узкой полосе частот, где дееспособен наш новоиспеченный помощник — тоннель. Корпус полосового типа Традиционный корпус полосового типа (одинарный, 4-го порядка) — довольно сложная конструкция, объединяющая черты как закрытого, так и фазоинверторного корпусов. Он состоит из двух камер, разделенных перегородкой, в которую вмонтирован динамик. Первая камера — закрытая, вторая — снабжена тоннелем. Ввиду замысловатости конструкции полосовые корпуса весьма сложны в расчете и настройке, но труды стоят того: этот тип акустического оформления — абсолютный рекордсмен по эффективности. Она напрямую увязана с полосой пропускания, регулируемой с помощью трех переменных: объемов двух камер и частоты настройки тоннеля. ИНЫЕ АСПЕКТЫ ВЫБОРА АКУСТИЧЕСКИЕ ХИТРОСТИ НА ЧТО НАСТРОИТЬСЯ ЗАКЛЮЧЕНИЕ По материалам журнала Car&Music |
www.bassclub.ru
О чувствительности динамиков и АС, мощности и прочем
При постройке АС, особенно для ламповых усилителей, попадаются старые динамики, у которых чувствительность измеряется не в современных дБ/Вт/м. Как перевести ее в современный формат и подойдут ли такие динамики. Поиск ответов на эти вопросы в данной статье. Она представляет собой компиляцию из разных источников и выводы из собственного опыта. Динамические головки прямого излучения и акустические системы (АС) характеризуются показателями, определяющими эффективность и качество ее работы. К ним в частности относится чувствительность или отдача.
Чувствительность АС — звуковое давление, развиваемое ею в определенной точке (обычно на расстоянии 1 м по ее оси), при подведении к ее зажимам определенного напряжения. Это понятие чувствительности удобно для оценки АЧХ, но неприемлемо при сравнении АС с разным электрическим сопротивлением, т. к. потребляемая мощность будет различна.
В разное время этот параметр измерялся по-разному, поэтому иногда бывает затруднительно сравнивать динамики и АС разных лет выпуска между собой.
Мне пришлось иметь дело с тремя стандартами: первый применяли для изделий советских времен, условно назову его ГОСТ, второй повсеместно применяется сегодня, пусть это будет МЭК, с третьим я столкнулся в паспорте к «винтажным» импортным Hi-Fi АС, пусть это будет DIN. Не буду останавливаться на методике измерений по этим стандартам, меня больше заинтересовало другое — как сравнить эти стандарты между собой. Цель — оценить возможности динамиков и АС и их пригодность для работы, например, с ламповыми усилителями небольшой мощности.
В результате вычислений удалось составить таблицу, аналогов ей я нигде не встречал.
Чувствительность менее 84 дБ считается неприличной, а более 97 дБ встречается редко.
Важный момент. Чувствительность динамических головок прямого излучения должна измеряться на специальном акустическом щите. Она измеряется в ряде точек в определенном диапазоне частот и затем усредняется.
Динамическая головка и АС являются сложными и нелинейными электромеханическими системами, поэтому чувствительность АС может заметно отличаться от чувствительности входящих в нее динамических головок. Простая аналогия — освещенность от лампочки отличается от освещенности от той же лампочки в абажуре или прожекторе.
Надо отметить, что чувствительность по ГОСТ и DIN измеряется при определенной мощности, а по МЭК при определенном напряжении на головке. Это дает широкие возможности нечестным шулерам-маркИтологам. Декларируется измерение при подаваемом напряжении 2 В на головку сопротивлением 4 Ом и 2,8 В на 8 Ом. На первый взгляд всё правильно – 1 Ватт. Но дело в том, что из-за нечистоплотной конкуренции с целью завысить реальную чувствительность, сопротивление головок стали уменьшать, а мощность при измерениях стала расти. В последнее время обнаглели до того, что стали подавать напряжение 2,8 на все головки сопротивлением 8 Ом и ниже. Где-то это пишут в паспорте (но мало кто это понимает), где-то умалчивают. Разница при таком шулерстве для головок 4 Ома составляет 3 дБ по мощности, а это немало.
Если рассмотреть тенденцию развития, можно увидеть, что в ламповую эпоху головки обладали высокой чувствительностью (рядовые советские образцы – от 90 дБ, а такие как 6ГД1-РРЗ — 96 дБ) и относительно скромными низкими частотами. Это хорошо стыковалось с ламповыми усилителями и источниками звука. Кроме того, тогда были исключительно натуральные инструменты и голоса исполнителей. Прогрес привел к тому, что в моду вошли ненатуральные инструменты и фальшивые голоса с электронной коррекцией, электромузыкальные инструменты могли генерировать любые частоты.
Мощность усилителей перестала быть проблемой, появились динамические головки с очень низкими резонансными частотами. Они не могли работать в открытом оформлении, им нужен был ЗИ или ФИ. Эти типы оформления могли использовать относительно малые корпуса, таким образом, выполнялось еще одно требование прогрэсса — миниатюрность.
Казалось бы, всё хорошо и надо только радоваться, но постепенно проявились недостатки. На смену одной широкополосной головке, воспроизводящей весь диапазон частот, пришли двух- и трехполосные АС. Проблема стыковки головок, фазовые сдвиги, источники звука переместились из одной точки в несколько. Тяжелые диффузоры оказались инерционными и стали плохо воспроизводить самый важный для слуха участок — фронты звуковых импульсов. В результате по синусоидальному генератору все оказалось замечательно, а на слух — не всегда. Кроме того, новые АС в силу малой чувствительности, плохо совместимы с маломощными однотактными ламповыми усилителями.
С этими и другими проблемами идет борьба, но это оказалось не просто и очень не дешево. Во многом, поэтому сегодня снова популярны ламповые усилители, которые требуют для себя соответствующих высокочувствительных, легких и детальных АС. К сожалению, они обычно громоздки, тяжелы, да и любителям мяса с колбасой они обычно не нравятся.
Сегодня при приобретении головок обычно смотрят только на их мощность и диапазон частот. Сравним для примера 35ГДН-1 и 6ГД1- РРЗ. Первая по названию в 6 раз мощнее. Сравним с учетом чувствительности. 25 Ватт номинальной мощности 35ГДН-1 при чувствительности 84 дБ/Вт/м что соответствует 0,1 н/кв.м. При номинальной мощности 25 Вт уровень звукового давления будет, как у 6ГД1- РРЗ при мощности 1,5 Вт. В первом случае потребуется транзисторный усилитель мощностью в десятки ватт, во втором маломощный ламповый усилитель. Кроме того, на 6ГД1- РРЗ можно подать мощность в 4 раза выше, и уровень звукового давления (громкости) будет на 6 дБ выше.
Теперь рассмотрим, какой уровень громкости рекомендовал ГОСТ (не секрет, что все эти параметры брали у загнивающего запада, а не разрабатывались самостоятельно). Для высшего и первого класса это 1 Паскаль (94 дБ). Ровная цифра явно взята не из испытаний, а для красоты и удобства, ну ладно. Эксперименты показали, что нормальные люди предпочитают уровень менее 80 дБ, а ненормальные — всякие звукорежиссеры (я включу сюда и аудиофилов) 90 дБ. Поэтому пусть будет 94, но пытаться получить дома уровень громкости симфонического оркестра в его гуще или рок-группы…
Для 35ГДН-1 надо подать 10 Ватт и расстояние 1 метр. Считается, что на 2 м мощность должна быть в 4 раза выше и потребуются 40 Ватт, но учитывая, что квартира — не заглушенная камера, номинальных 25 Ватт должно хватить. Для 6ГД1- РРЗ на 1 метре хватит 0,63 Ватта, на двух — 2,5 Ватта с запасом. Это для иллюстрации таблицы. Мы не рассматриваем здесь акустическое оформление и частотный диапазон, неравномерность АЧХ и пр.
Мне могут сказать, что я выдумал какую-то мощность DIN, дескать, такой не бывает. Приведу параметры своих АС Tandberg 2510. В общем-то, из-за них я и стал копать.
Это «транзисторная» акустика, в переводе на современный язык, 88 дБ. Думаю, что чувствительность головок в них выше, часть мощности съедает закрытый ящик.
А вот более ранние колонки с «ламповой» чувствительностью и номинальной мощностью всего-то 8 Ватт, что соответствует 80-ти ваттам класса 35ГДН-1. Примерно в 70-е годы закончилась эпоха фирм, выпускавших добротную высококачественную технику небольшими тиражами. Они уделяли больше внимания качеству своей продукции, и меньше прибыли, поэтому Юго-Восточно-Азиатский прогресс раздавил такие фирмы (тот же норвежский Tandberg).
Новое время, новые люди, новая техника, новая музыка, новое мЫшление.
Я не претендую на истину и полный дилетант в вопросах акустики, но знающие люди почему-то очень мало пишут по данному вопросу.
Если кто-то аргументировано и доказательно исправит мои ошибки, я буду рад.
Сергей (Chugunov)
РФ, Москва
О себе автор ничего не сообщил.
datagor.ru
Причины выхода Сабвуферов/Акустики из строя » Теория автозвука » Бас Клуб
В рамках допустимых условий эксплуатации автомобильные сабвуферы и акустические системы будут радовать своим великолепным звучанием долгие годы: не только без выхода из строя, но и без существенного изменения характеристик. В конструкции автомобильной аудиотехники предприняты специальные меры для защиты от воздействия неблагоприятных факторов: влаги, пыли, ультрафиолетового излучения, сильного перепада температур окружающей среды. Однако несоблюдение условий эксплуатации, неграмотный подбор компонентов и ошибки в настройке аудиосистемы могут привести к повреждению динамиков. Повреждения сабвуферов или акустических систем (далее просто динамики), вызванные грубыми нарушениями условий эксплуатации, могут не покрываться гарантией. В частности, сгоревшая или оплавленная звуковая катушка динамика чаще всего служит свидетельством эксплуатации за рамками допустимых условий. В автомобильной аудиотехнике повреждение динамиков наблюдается чаще, чем в домашней, поскольку гораздо шире простор для выбора разных вариантов построения аудиосистемы, режимов ее работы и настройки. Ниже приводятся только базовые сведения по наиболее распространенным причинам выхода динамиков из строя.
Слишком мощный усилитель
Очевидно, что слишком мощный усилитель может привести к повреждению подключенных к нему динамиков (или АС). Однако в автомобильной аудиотехнике подобные повреждения практически всегда вызваны не мощностью усилителя так таковой, а неправильной регулировкой его входной чувствительности усилителя (gain). В отличие от домашних усилителей с фиксированным уровнем gain, в любом автомобильном усилителе есть регулировка gain. Например, усилитель с номинальной (RMS) мощностью, в 2 раза превышающей допустимую продолжительную мощность подключенных к нему динамиков, можно считать слишком мощным. Однако при условии правильной установки чувствительности gain такой усилитель будет не только совершенно безопасным для динамиков, но более того — выступает максимально надежным и отличным по качеству решением. Мощный усилитель с принудительно ограниченной чувствительностью всегда находится в стабильном режиме работы без искажений, без угрозы перегрузки (клиппинга) на пиках аудиосигнала. Для АС с паспортной допустимой продолжительной мощностью 80 Вт (и 160 Вт пиковой мощностью) один и тот же усилитель с номинальной мощностью 160 Вт на канал (например, 2 х 160 Вт) может выступать либо как верное средство сжечь или разрушить динамики, либо как надежный партнер для отличного звучания на долгие годы – и зависит это от выставленного на усилителе уровня чувствительности gain.
Недостаточно мощный усилитель
Недостаточно мощный усилитель гораздо чаще приводит к выходу динамиков из строя, хоть это и неочевидно на первый взгляд. Причина вновь в уровне входной чувствительности усилителя gain. Если gain выставлен правильно, то с маломощным усилителем динамикам ничего не грозит. Но в этом случае малый запас мощности может привести к тому, что громкость звучания окажется меньше желаемой. Поэтому на практике слишком часто встречается слишком высокий уровень gain именно в маломощных усилителях. В таком случае усилитель входит в режим перегрузки (клиппинг), чрезвычайно опасный для динамиков. В режиме клиппинга усилитель номинальной мощностью 40 Вт может кратковременно выдавать втрое (!) большую мощность, причем спектр приходится на высокие частоты. Поэтому ВЧ-динамики выходят из строя намного чаще, чем НЧ/СЧ-динамики. Кроме того, у некоторых усилителей мощности блок питания устроен так, что в режиме клиппинга возможно появление постоянного тока на выходах усилителя – это вновь очень опасная для динамиков ситуация.
Особняком стоят встроенные усилители мощности штатных или покупных головных устройств. Они все принципиально маломощные, около 20 Вт номинальной мощности (RMS) на канал, хотя в паспортных данных принято указывать более высокие цифры, 45-50 Вт на канал, что соответствует максимальной мощности. Правилом хорошего тона, часто «остающимся за кадром», выступает сразу определить на слух или по специальным приборам, при каком положении ручки регулировки громкости в головном устройстве начинаются искажения – и в дальнейшем никогда не превышать этот уровень громкости. У большинства головных устройств этот уровень соответствует 50-75% от максимального значения шкалы регулировки громкости. Если в аудиосистеме есть внешний усилитель мощности (любой, без исключения), то это правило обращения с ручкой регулировки громкости становится обязательным к исполнению.
Неаккуратное обращение со схемами коррекции звучания
В головных устройствах, многих усилителях мощности и всех внешних аудиопроцессорах есть те или иные возможности настройки тембра звучания с помощью регулятора тембра, эквалайзера, схемы подъема баса и т.д. Такие возможности очень полезны для автомобильной аудиосистемы, помогая получить наиболее ровное звучание с учетом особенностей динамиков, их мест расположения (часто далеко неоптимальных) и акустических характеристик салона автомобиля, а также в соответствии с личными предпочтениями. Однако схемы коррекции требуют очень аккуратного обращения и не предназначены для повышения общей громкости звучания! Всегда полезно помнить несложное правило: изменение уровня сигнала на 3 дБ эквивалентно изменению с тем же знаком мощности в 2 раза. Соответственно, увеличение уровня сигнала на +12 дБ (часто встречаемая граница регулировки для схемы подъема баса и др. функций) означает прирост мощности на выбранной основной частоте или частотном регистре в 16 раз! Столь высокая мощность может оказаться далеко за пределами возможностей как динамиков, так и усилителя, что приведет к неминуемой перегрузке с сильной вероятностью повреждения аудиокомпонентов.
Особенности сабвуферов в корпусе с фазоинвертором
Акустическое оформление для сабвуферного НЧ-динамика типа «корпус с фазоинвертором» исключительно популярно, принося выигрыш в отдаче на самых низких частотах. Для всех сабвуферов в корпусе с ФИ рекомендуется использовать усилитель, оснащенный фильтром инфразвуковых частот (ФИНЧ, subsonic), для отсечения слишком низких, не участвующих в формировании музыкального представления частот. Например, ФИНЧ с фиксированной настройкой на частоту 25 Гц, отсекает от музыкального сигнала частоты ниже этого значения, а его работа ничуть не отразится на воспроизведении абсолютного большинства музыкальных композиций. Необходимо помнить, что одной из принципиальных особенностей работы сабвуфера в корпусе с ФИ выступает резкое увеличение амплитуды колебаний диффузора при снижении частоты ниже определенного значения. Если амплитуда колебаний диффузора превышает конструктивные возможности динамика – он выйдет из строя. Использование ФИНЧ эффективно защищает динамик от такого опасного явления. ФИНЧ есть в оснащении большинства сабвуферных (или универсальных) моноблоков, в аудиопроцессорах, а также часто встречается в специализированных басовых каналах многоканальных усилителей.
Ошибки инсталляции
Грамотно выполненная инсталляция покупных аудиокомпонентов в автомобиль имеет решающее значение в обеспечении безопасности аудиосистемы и автомобиля в целом. Это касается множества аспектов: выбора мест размещения компонентов, организации их подключения друг к другу, прокладки силовых, межблочных и акустических кабелей и т.д. При неквалифицированной инсталляции в лучшем случае страдает итоговое качество звучания. Но часто ситуация оказывается драматически хуже, с выходом аудиокомпонентов из строя, а то и опасностью возгорания. Кроме того, необходимо уделять внимание высокому качеству любого из компонентов аудиосистемы. Например, низкокачественный внешний усилитель мощности может иметь плохо реализованные схемы защиты от перегрузки, что приводит к появлению опасных для динамиков значений аудиосигнала в казалось бы, вполне безобидных ситуациях. Распространенным «попутчиком» неграмотных инсталляций выступает эффект громкого «хлопка» при включении или выключении аудиосистемы. Это не только неприятно на слух, но очень вредно для динамиков, а вызвано либо ошибками коммутации, либо особенностями схемотехники низкокачественного усилителя мощности. Возможный перечень таких дефектов можно продолжать до бесконечности.
Аудиосистемы повышенной мощности
Влияние любого из вышеперечисленных факторов стремительно возрастает, если строится аудиосистема повышенной мощности для громкого звучания. Современный ассортимент АС, сабвуферов и усилителей позволяет создавать аудиосистемы, сохраняющие исключительно высокое качество звучания на очень большой громкости – но только при условии строжайшего соблюдения всех правил изначального согласования компонентов по их характеристикам, последующей установки и настройки. То, что в аудиосистеме средней мощности приведет к некоторым погрешностям в качестве звучания, в аудиосистеме повышенной мощности скорее всего приведет к выходу компонентов из строя.
www.bassclub.ru