U čemu je poteškoća?

U izdanju Audio od 11/2019, ATC SCM7 je predstavljen u testu pet zvučnika za police. Veoma respektabilan brend poznat ljubiteljima muzike, a još više profesionalcima, jer su mnogi studiji za snimanje opremljeni njegovim zvučnicima. Vrijedi bolje pogledati - ali ovog puta se nećemo baviti njegovom istorijom i prijedlogom, već ćemo na SCM7 kao primjer razgovarati o općenitijem problemu s kojim se suočavaju audiofili.

Jedan od važnih parametara akustičkih sistema je efikasnost. To je mjera energetske efikasnosti - stepen do kojeg zvučnik (elektro-akustični pretvarač) pretvara dovedenu električnu energiju (iz pojačala) u zvuk.

Efikasnost je izražena na logaritamskoj skali decibela, gde razlika od 3 dB znači dvostruko veći nivo (ili manje), razlika od 6 dB znači četiri puta i tako dalje. 3 dB će svirati duplo glasnije.

Vrijedi dodati da je efikasnost srednjih zvučnika nekoliko posto - većina energije se pretvara u toplinu, tako da to ne samo da je “rasipno” sa stanovišta zvučnika, već dodatno pogoršava njihov radni uslovi - kako se temperatura zavojnice zvučnika povećava, raste i njegov otpor, a porast temperature magnetnog sistema je nepovoljan, što može dovesti do nelinearnih izobličenja. Međutim, niska efikasnost ne znači nisku kvalitetu – postoji mnogo zvučnika sa niskom efikasnošću i vrlo dobrim zvukom.

Poteškoće sa složenim opterećenjima

Odličan primjer su ATC dizajni, čija je niska efikasnost ukorijenjena u posebnim rješenjima koja se koriste u samim pretvaračima, a koji služe ... paradoksalno - za smanjenje izobličenja. Radi se o takozvani kratki kalem u dugom razmakuU poređenju sa tipičnim (koji se koristi u velikoj većini elektrodinamičkih pretvarača) sistemom duge zavojnice u kratkom razmaku, karakteriše ga niža efikasnost, ali manje izobličenja (zbog rada zavojnice u jednoličnom magnetskom polju koje se nalazi u jaz).

Osim toga, pogonski sistem je pripremljen za linearni rad sa velikim otklonom (za to razmak mora biti mnogo duži od zavojnice), a u ovoj situaciji čak ni vrlo veliki magnetni sistemi koje koristi ATK ne pružaju visoku efikasnost (većina otvora, bez obzira na položaj namotaja, on nije njime ispunjen).

Međutim, trenutno nas više zanima nešto drugo. Navodimo da SCM7, kako zbog svojih dimenzija (dvosmjerni sistem sa midwooferom od 15 cm, u slučaju zapremine manje od 10 litara), tako i zbog ove tehnike, ima vrlo nisku efikasnost - prema mjerenjima u Audio laboratorija, samo 79 dB (apstrahujemo od podataka proizvođača koji obećavaju veću vrednost i od razloga za takvo odstupanje; upoređujemo efikasnost konstrukcija izmerenih u „Audio” pod istim uslovima).

Kao što već znamo, ovo će primorati SCM7 da igra sa navedenom snagom. mnogo tiše od većine struktura, čak i iste veličine. Dakle, da bi zvučali jednako glasno, potrebno ih je staviti više snage.

Ova situacija dovodi mnoge audiofile do pojednostavljenog zaključka da SCM7 (i ATC dizajn općenito) zahtijeva pojačalo koje nije toliko moćno koliko sa nekim teško odredivim parametrima, sposobno za "pogon", "povlačenje", kontrolu, "pogon ” kao što bi bilo “teško opterećenje” tj. SCM7. Međutim, ukorijenjenije značenje pojma "teško opterećenje" odnosi se na potpuno drugačiji parametar (od efikasnosti) - naime impedansa (govornik).

Oba značenja "kompleksnog opterećenja" (vezano za efikasnost ili impedanciju) zahtijevaju različite mjere za prevazilaženje ove teškoće, pa njihovo miješanje dovodi do ozbiljnih nesporazuma ne samo na teorijskim već i na praktičnim osnovama - upravo pri odabiru odgovarajućeg pojačala.

Zvučnik (zvučnik, kolona, ​​elektroakustični pretvarač) je prijemnik električne energije, koji mora imati impedanciju (opterećenje) da bi se pretvorio u zvuk ili čak toplinu. Tada će se na njega oslobađati energija (kao što već znamo, nažalost, uglavnom u obliku topline) prema osnovnim formulama poznatim iz fizike.

High-end tranzistorska pojačala u specificiranom rasponu preporučene impedanse opterećenja ponašaju se približno kao izvori istosmjernog napona. To znači da kako impedansa opterećenja opada pri fiksnom naponu, više struje teče kroz terminale (obrnuto proporcionalno smanjenju impedanse).

A budući da je struja u formuli snage kvadratna, čak i kako impedansa opada, snaga raste obrnuto kako impedansa opada. Većina dobrih pojačala se tako ponaša na impedansama iznad 4 oma (dakle na 4 oma je snaga skoro duplo veća nego na 8 oma), neka od 2 oma, a najsnažniji od 1 oma.

Ali tipično pojačalo s impedancijom ispod 4 oma može imati "poteškoće" - izlazni napon će pasti, struja više neće teći obrnuto kako impedancija opada, a snaga će se ili malo povećati ili čak smanjiti. To će se dogoditi ne samo na određenoj poziciji regulatora, već i kada se ispituje maksimalna (nominalna) snaga pojačala.

Stvarna impedansa zvučnika nije konstantan otpor, već varijabilni frekventni odziv (iako je nominalna impedansa određena ovom karakteristikom i njenim minimumima), tako da je teško precizno kvantifikovati stepen složenosti - zavisi od interakcije sa datim pojačalo.

Neka pojačala ne vole velike fazne uglove impedanse (povezane sa varijabilnošću impedanse), posebno kada se javljaju u rasponima sa niskim modulom impedanse. Ovo je "teško opterećenje" u klasičnom (i ispravnom) smislu, a da biste se nosili s takvim opterećenjem, morate potražiti odgovarajuće pojačalo koje je otporno na niske impedancije.

U takvim slučajevima, ponekad se naziva "trenutna efikasnost" jer je zapravo potrebna veća struja (od niske impedancije) da bi se postigla visoka snaga pri niskoj impedanciji. Međutim, ovdje postoji i nesporazum da neki “hardverski savjetnici” potpuno odvajaju snagu od struje, vjerujući da pojačalo može biti male snage, sve dok ima mitsku struju.

Međutim, dovoljno je izmjeriti snagu na niskoj impedanciji kako biste bili sigurni da je sve u redu - na kraju krajeva, govorimo o snazi ​​koju emituje zvučnik, a ne o struji koja teče kroz sam zvučnik.

ATX SCM7 su niske efikasnosti (zato su "kompleksni" u ovom pogledu) i imaju nominalnu impedanciju od 8 oma (i iz tog važnijeg razloga su "lagani"). Međutim, mnogi audiofili neće razlikovati ove slučajeve i zaključiti da je ovo "teško" opterećenje - jednostavno zato što će SCM7 svirati tiho.

Istovremeno će zvučati mnogo tiše (na određenoj poziciji kontrole jačine zvuka) od ostalih zvučnika, ne samo zbog niske efikasnosti, već i visoke impedanse – većina zvučnika na tržištu je 4-omska. I kao što već znamo, sa opterećenjem od 4 oma, više struje će teći iz većine pojačala i više snage će se generirati.

Stoga je važno razlikovati efikasnost i nježnost, međutim, miješanje ovih parametara je također česta greška i proizvođača i korisnika. Efikasnost se definiše kao zvučni pritisak na udaljenosti od 1 m od zvučnika kada se primeni snaga od 1 W. Osjetljivost - pri primjeni napona od 2,83 V. Bez obzira na

impedansa opterećenja. Odakle dolazi ovo "čudno" značenje? 2,83 V na 8 oma je samo 1 W; stoga su za takvu impedanciju vrijednost efikasnosti i osjetljivosti iste. Ali većina modernih zvučnika ima 4 oma (a pošto ih proizvođači često i lažno prikazuju kao 8 oma, to je druga stvar).

Napon od 2,83 V tada uzrokuje isporuku 2 W, što je dvostruko više od snage, što se odražava u povećanju zvučnog pritiska za 3 dB. Za mjerenje efikasnosti zvučnika od 4 oma potrebno je smanjiti napon na 2V, ali... to ne radi nijedan proizvođač, jer će rezultat dat u tabeli, kako god da se zove, biti 3 dB manji.

Upravo zato što je SCM7, kao i ostali zvučnici od 8 oma, "lako" impedansno opterećenje, čini se mnogim korisnicima - koji ukratko procjenjuju "teškoću", tj. kroz prizmu volumena primljenog u određenom položaju. regulator (i napon povezan s njim) je "složeno" opterećenje.

I mogu zvučati tiše iz dva potpuno različita razloga (ili zbog njihovog spajanja) - zvučnik može imati manju efikasnost, ali i trošiti manje energije. Da bismo shvatili o kakvoj situaciji imamo posla, potrebno je poznavati osnovne parametre, a ne samo upoređivati ​​jačinu zvuka dobijenu sa dva različita zvučnika spojena na isto pojačalo sa istom kontrolnom pozicijom.

Šta pojačalo vidi

Korisnik SCM7 čuje tiho sviranje zvučnika i intuitivno razumije da je pojačalo "umorno". U ovom slučaju, pojačalo "vidi" samo odziv impedancije - u ovom slučaju visoku, a samim tim i "laganu" - i ne umara se i nema problema sa činjenicom da je zvučnik promijenio većinu snage za grijanje. , ne zvuk. Ovo je stvar "između zvučnika i nas"; pojačalo ne "zna" ništa o našim utiscima - da li je tiho ili glasno.

Zamislimo da spojimo vrlo moćan otpornik od 8 oma na pojačala snage od nekoliko vati, nekoliko desetina, nekoliko stotina... Za svakoga je ovo opterećenje bez problema, svako će dati onoliko vata koliko može priuštiti takav otpor, "nemajući pojma kako je sva ta snaga pretvorena u toplinu, a ne u zvuk.

Razlika između snage koju otpornik može uzeti i snage koju pojačalo može isporučiti nije bitna za ovo drugo, kao i činjenica da je snaga otpornika dva, deset ili sto puta veća. Toliko toga može podnijeti, ali ne mora.

Hoće li neko od ovih pojačala imati problema sa "pogonom" tog otpornika? I šta znači njegovo aktiviranje? Da li pružate maksimalnu snagu koju može povući? Šta znači kontrolisati zvučnik? Da li samo daje maksimalnu snagu ili neku nižu vrijednost iznad koje zvučnik počinje dobro zvučati? Kakva bi ovo moć mogla biti?

Ako uzmete u obzir "prag" iznad kojeg zvučnik zvuči već linearno (dinamički, a ne frekvencijski odziv), tada dolaze u obzir vrlo niske vrijednosti, reda veličine 1 W, čak i za zvučnike niske efikasnosti. . Vrijedi znati da se nelinearna distorzija koju unosi sam zvučnik povećava (u procentima) sa povećanjem snage od niskih vrijednosti, tako da se najčišći zvuk pojavljuje kada sviramo tiho.

Međutim, kada je u pitanju postizanje jačine i dinamike koja nam pruža pravu dozu muzičke emocije, pitanje postaje ne samo subjektivno, zavisno od ličnih preferencija, već je i za određenog slušaoca dvosmisleno.

Zavisi barem od udaljenosti koja ga dijeli od zvučnika - na kraju krajeva, zvučni pritisak pada proporcionalno kvadratu udaljenosti. Biće nam potrebna drugačija snaga za "pogon" zvučnika na 1 m, a druga (šesnaest puta više) na 4 m, po našem ukusu.

pitanje je koje pojačalo će to "uraditi"? Komplikovani saveti... Svi cekaju jednostavan savet: kupite ovo pojacalo, ali ne kupujte ovo, jer "necete uspeti"...

Koristeći SCM7 kao primjer, može se sažeti na sljedeći način: ne moraju dobiti 100 vati da bi svirali lijepo i tiho. Moraju ih natjerati da sviraju lijepo i glasno. Međutim, oni neće prihvatiti više od 100 vati, jer su ograničeni vlastitom snagom. Proizvođač daje preporučeni raspon snage pojačala (vjerovatno nominalni, a ne snagu koja bi trebala biti napajana "normalno") unutar 75-300 vati.

Čini se, međutim, da midwoofer od 15 cm, čak ni tako vrhunski kao što se ovdje koristi, neće prihvatiti 300 W... Danas proizvođači često daju tako visoke granice preporučenih raspona snaga suradnih pojačala, što također ima različite razloge - pretpostavlja veliku snagu zvučnika, ali osim toga ne obavezuje... nije nazivna snaga koju bi zvučnik trebao podnijeti.

Može li napajanje biti s vama?

Takođe se može pretpostaviti da bi pojačalo trebalo da ima rezerve snage (u odnosu na nazivnu snagu zvučnika) kako ne bi bio preopterećen u bilo kojoj situaciji (uz rizik od oštećenja zvučnika). To, međutim, nema veze sa "teškoćom" rada sa govornikom.

Nema smisla praviti razliku između zvučnika koji "zahtijevaju" ovu količinu prostora za glavu od pojačala i onih koji to ne traže. Nekome se čini da rezervu snage pojačala na neki način osjeti zvučnik, zvučnik uzvraća tu rezervu, a pojačalo lakše radi... Ili da je "teško" opterećenje, čak i povezano sa malom snagom zvučnika , može se "savladati" sa puno snage u rezervi ili kratkim rafalima...

Tu je i problem tzv faktor prigušenjazavisi od izlazne impedancije pojačala. Ali o tome više u sljedećem broju.