Ποια είναι η δυσκολία;

Στο τεύχος 11/2019 του Audio, το ATC SCM7 παρουσιάστηκε σε μια δοκιμή πέντε ηχείων σε ράφι. Μια πολύ αξιοσέβαστη μάρκα γνωστή στους λάτρεις της μουσικής, και ακόμη περισσότερο στους επαγγελματίες, καθώς πολλά στούντιο ηχογράφησης είναι εξοπλισμένα με τα ηχεία της. Αξίζει να ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά - αλλά αυτή τη φορά δεν θα ασχοληθούμε με την ιστορία και την πρότασή του, αλλά χρησιμοποιώντας το SCM7 ως παράδειγμα, θα συζητήσουμε ένα γενικότερο πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι ακουστικόφιλοι.

Μία από τις σημαντικές παραμέτρους των ακουστικών συστημάτων είναι αποτελεσματικότητα. Είναι ένα μέτρο ενεργειακής απόδοσης - ο βαθμός στον οποίο ένα μεγάφωνο (ηλεκτροακουστικός μετατροπέας) μετατρέπει την παρεχόμενη ηλεκτρική ενέργεια (από τον ενισχυτή) σε ήχο.

Η απόδοση εκφράζεται στη λογαριθμική κλίμακα ντεσιμπέλ, όπου διαφορά 3 dB σημαίνει διπλάσιο επίπεδο (ή λιγότερο), διαφορά 6 dB σημαίνει τέσσερις φορές, και ούτω καθεξής. Τα 3 dB θα παίζουν δύο φορές πιο δυνατά.

Αξίζει να προστεθεί ότι η απόδοση των μεσαίων ηχείων είναι μερικά τοις εκατό - το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας μετατρέπεται σε θερμότητα, έτσι ώστε αυτό όχι μόνο να είναι "σπάταλο" από την άποψη των μεγαφώνων, αλλά να επιδεινώνει περαιτέρω τις συνθήκες εργασίας τους - καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία του πηνίου του ηχείου, η αντίστασή του αυξάνεται και η αύξηση της θερμοκρασίας του μαγνητικού συστήματος είναι δυσμενής, που μπορεί να οδηγήσει σε μη γραμμικές παραμορφώσεις. Ωστόσο, η χαμηλή απόδοση δεν ισοδυναμεί με χαμηλή ποιότητα - υπάρχουν πολλά ηχεία με χαμηλή απόδοση και πολύ καλό ήχο.

Δυσκολίες με πολύπλοκα φορτία

Ένα εξαιρετικό παράδειγμα είναι τα σχέδια ATC, των οποίων η χαμηλή απόδοση βασίζεται σε ειδικές λύσεις που χρησιμοποιούνται στους ίδιους τους μετατροπείς και οι οποίες χρησιμεύουν... παράδοξα - στη μείωση της παραμόρφωσης. Είναι περίπου το λεγόμενο κοντό πηνίο σε μεγάλο κενόΣε σύγκριση με το τυπικό (που χρησιμοποιείται στη συντριπτική πλειοψηφία των ηλεκτροδυναμικών μετατροπέων) σύστημα ενός μακρύ πηνίο σε μικρό διάκενο, χαρακτηρίζεται από χαμηλότερη απόδοση, αλλά μικρότερη παραμόρφωση (λόγω της λειτουργίας του πηνίου σε ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο που βρίσκεται στο χάσμα).

Επιπλέον, το σύστημα μετάδοσης κίνησης είναι προετοιμασμένο για γραμμική λειτουργία με μεγάλες παραμορφώσεις (για αυτό, το κενό πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερο από το πηνίο) και σε αυτήν την περίπτωση, ακόμη και τα πολύ μεγάλα μαγνητικά συστήματα που χρησιμοποιούνται από την ATK δεν παρέχουν υψηλή απόδοση (τα περισσότερα του κενού, ανεξάρτητα από τα πηνία θέσης, δεν συμπληρώνεται με αυτό).

Ωστόσο, αυτή τη στιγμή μας ενδιαφέρει περισσότερο κάτι άλλο. Δηλώνουμε ότι το SCM7, τόσο λόγω των διαστάσεών του (σύστημα διπλής κατεύθυνσης με midwoofer 15 cm, σε θήκη με όγκο μικρότερο από 10 λίτρα), όσο και για τη συγκεκριμένη τεχνική, έχει πολύ χαμηλή απόδοση - σύμφωνα με μετρήσεις στο το εργαστήριο ήχου, μόνο 79 dB (αφαιρούμε από τα δεδομένα του κατασκευαστή που υπόσχεται υψηλότερη τιμή, και από τους λόγους μιας τέτοιας απόκλισης· συγκρίνουμε την απόδοση των δομών που μετρήθηκαν στο "Audio" υπό τις ίδιες συνθήκες).

Όπως ήδη γνωρίζουμε, αυτό θα αναγκάσει το SCM7 να παίξει με την καθορισμένη ισχύ. πολύ πιο ήσυχο από τις περισσότερες κατασκευές, ακόμη και του ίδιου μεγέθους. Για να ακούγονται λοιπόν εξίσου δυνατά, πρέπει να τεθούν περισσότερη δύναμη.

Αυτή η κατάσταση οδηγεί πολλούς ηχοφίλους στο απλοϊκό συμπέρασμα ότι το SCM7 (και τα σχέδια ATC γενικά) απαιτεί έναν ενισχυτή που δεν είναι τόσο ισχυρός όσο με ορισμένες δύσκολα καθορισμένες παραμέτρους, ικανό για "drive", "pull", control, "drive". όπως θα ήταν το «βαρύ φορτίο», δηλαδή το SCM7. Ωστόσο, η πιο ριζωμένη έννοια του "βαρύ φορτίο" αναφέρεται σε μια εντελώς διαφορετική παράμετρο (από την απόδοση) - δηλαδή αντίσταση (δυναμικός).

Και οι δύο έννοιες του "σύνθετου φορτίου" (που σχετίζονται με την απόδοση ή την σύνθετη αντίσταση) απαιτούν διαφορετικά μέτρα για να ξεπεραστεί αυτή η δυσκολία, επομένως η ανάμειξή τους οδηγεί σε σοβαρές παρεξηγήσεις όχι μόνο σε θεωρητικό αλλά και σε πρακτικούς λόγους - ακριβώς κατά την επιλογή του κατάλληλου ενισχυτή.

Το μεγάφωνο (ηχείο, στήλη, ηλεκτροακουστικός μετατροπέας) είναι ένας δέκτης ηλεκτρικής ενέργειας, ο οποίος πρέπει να έχει αντίσταση (φορτίο) για να μετατραπεί σε ήχο ή ακόμα και σε θερμότητα. Τότε θα απελευθερωθεί ισχύς σε αυτό (όπως ήδη γνωρίζουμε, δυστυχώς, κυρίως με τη μορφή θερμότητας) σύμφωνα με τους βασικούς τύπους που είναι γνωστοί από τη φυσική.

Οι ενισχυτές τρανζίστορ υψηλής τεχνολογίας στο καθορισμένο εύρος της συνιστώμενης σύνθετης αντίστασης φορτίου συμπεριφέρονται περίπου όπως οι πηγές τάσης συνεχούς ρεύματος. Αυτό σημαίνει ότι καθώς η σύνθετη αντίσταση φορτίου μειώνεται σε μια σταθερή τάση, περισσότερο ρεύμα ρέει στους ακροδέκτες (αντίστροφα ανάλογο με τη μείωση της σύνθετης αντίστασης).

Και δεδομένου ότι το ρεύμα στον τύπο ισχύος είναι τετραγωνικό, ακόμη και όταν μειώνεται η σύνθετη αντίσταση, η ισχύς αυξάνεται αντίστροφα καθώς μειώνεται η σύνθετη αντίσταση. Οι περισσότεροι καλοί ενισχυτές συμπεριφέρονται με αυτόν τον τρόπο σε σύνθετες αντιστάσεις πάνω από 4 ohms (άρα στα 4 ohms η ισχύς είναι σχεδόν διπλάσια από ό,τι στα 8 ohms), ορισμένοι από 2 ohms και οι πιο ισχυροί από 1 ohm.

Αλλά ένας τυπικός ενισχυτής με σύνθετη αντίσταση κάτω των 4 ohms μπορεί να έχει "δυσκολίες" - η τάση εξόδου θα πέσει, το ρεύμα δεν θα ρέει πλέον αντίστροφα καθώς μειώνεται η σύνθετη αντίσταση και η ισχύς είτε θα αυξηθεί ελαφρά είτε ακόμη και θα μειωθεί. Αυτό θα συμβεί όχι μόνο σε μια συγκεκριμένη θέση του ρυθμιστή, αλλά και κατά την εξέταση της μέγιστης (ονομαστικής) ισχύος του ενισχυτή.

Η πραγματική σύνθετη αντίσταση του ηχείου δεν είναι μια σταθερή αντίσταση, αλλά μια απόκριση μεταβλητής συχνότητας (αν και η ονομαστική σύνθετη αντίσταση καθορίζεται από αυτό το χαρακτηριστικό και τα ελάχιστα), επομένως είναι δύσκολο να ποσοτικοποιηθεί με ακρίβεια ο βαθμός πολυπλοκότητας - εξαρτάται από την αλληλεπίδραση με ένα δεδομένο ενισχυτής.

Σε ορισμένους ενισχυτές δεν αρέσουν οι μεγάλες γωνίες φάσης σύνθετης αντίστασης (που σχετίζονται με τη μεταβλητότητα της σύνθετης αντίστασης), ειδικά όταν εμφανίζονται σε περιοχές με χαμηλό συντελεστή σύνθετης αντίστασης. Αυτό είναι ένα "βαρύ φορτίο" με την κλασική (και σωστή) έννοια, και για να χειριστείτε ένα τέτοιο φορτίο, πρέπει να αναζητήσετε έναν κατάλληλο ενισχυτή που να είναι ανθεκτικός σε χαμηλές αντιστάσεις.

Σε τέτοιες περιπτώσεις, μερικές φορές αναφέρεται ως "απόδοση ρεύματος" επειδή στην πραγματικότητα χρειάζεται περισσότερο ρεύμα (από χαμηλή σύνθετη αντίσταση) για να επιτευχθεί υψηλή ισχύς σε χαμηλή σύνθετη αντίσταση. Ωστόσο, υπάρχει επίσης μια παρεξήγηση εδώ ότι ορισμένοι «σύμβουλοι υλικού» διαχωρίζουν εντελώς την ισχύ από το ρεύμα, πιστεύοντας ότι ένας ενισχυτής μπορεί να είναι χαμηλής ισχύος, αρκεί να έχει μυθικό ρεύμα.

Ωστόσο, αρκεί να μετρήσετε την ισχύ σε χαμηλή σύνθετη αντίσταση για να βεβαιωθείτε ότι όλα είναι εντάξει - τελικά, μιλάμε για την ισχύ που εκπέμπει το ηχείο και όχι για το ρεύμα που διαρρέει το ίδιο το ηχείο.

Τα ATX SCM7 είναι χαμηλής απόδοσης (άρα είναι "σύνθετα" από αυτή την άποψη) και έχουν ονομαστική σύνθετη αντίσταση 8 ohms (και για αυτόν τον πιο σημαντικό λόγο είναι "ελαφριά"). Ωστόσο, πολλοί audiophiles δεν θα κάνουν διαφοροποίηση μεταξύ αυτών των περιπτώσεων και θα καταλήξουν στο συμπέρασμα ότι πρόκειται για ένα "βαρύ" φορτίο - απλώς και μόνο επειδή το SCM7 θα παίζει αθόρυβα.

Ταυτόχρονα, θα ακούγονται πολύ πιο ήσυχα (σε μια συγκεκριμένη θέση του ελέγχου έντασης) από άλλα ηχεία, όχι μόνο λόγω της χαμηλής απόδοσης, αλλά και της υψηλής σύνθετης αντίστασης - τα περισσότερα ηχεία της αγοράς είναι 4 Ω. Και όπως ήδη γνωρίζουμε, με φορτίο 4 Ω, θα ρέει περισσότερο ρεύμα από τους περισσότερους ενισχυτές και θα παραχθεί περισσότερη ισχύς.

Επομένως, είναι σημαντικό να γίνει διάκριση μεταξύ αποτελεσματικότητας και τρυφερότητα, Ωστόσο, η ανάμειξη αυτών των παραμέτρων είναι επίσης ένα κοινό λάθος τόσο των κατασκευαστών όσο και των χρηστών. Η απόδοση ορίζεται ως η ηχητική πίεση σε απόσταση 1 m από το μεγάφωνο όταν εφαρμόζεται ισχύς 1 W. Ευαισθησία - κατά την εφαρμογή τάσης 2,83 V. Ανεξάρτητα από

αντίσταση φορτίου. Από πού προέρχεται αυτό το «περίεργο» νόημα; Τα 2,83 V σε 8 ohms είναι μόνο 1 W. Επομένως, για μια τέτοια αντίσταση, οι τιμές απόδοσης και ευαισθησίας είναι οι ίδιες. Αλλά τα περισσότερα σύγχρονα ηχεία είναι 4 Ω (και επειδή οι κατασκευαστές συχνά και ψευδώς τα παρουσιάζουν ως 8 Ω, αυτό είναι άλλο θέμα).

Στη συνέχεια, μια τάση 2,83 V προκαλεί την παροχή 2 W, η οποία είναι διπλάσια από την ισχύ, η οποία αντανακλάται σε μια αύξηση 3dB στην ηχητική πίεση. Για να μετρηθεί η απόδοση ενός μεγαφώνου 4 ohm, η τάση πρέπει να μειωθεί στα 2V, αλλά... κανένας κατασκευαστής δεν το κάνει αυτό, γιατί το αποτέλεσμα που δίνεται στον πίνακα, όπως και να λέγεται, θα είναι 3 dB χαμηλότερο.

Ακριβώς επειδή το SCM7, όπως και άλλα ηχεία των 8 ohm, είναι ένα «ελαφρύ» φορτίο σύνθετης αντίστασης, φαίνεται σε πολλούς χρήστες - που κρίνουν τη «δυσκολία» με λίγα λόγια, π.χ. μέσα από το πρίσμα του όγκου που λαμβάνεται σε μια ορισμένη θέση. ο ρυθμιστής (και η τάση που σχετίζεται με αυτόν) είναι ένα «σύνθετο» φορτίο.

Και μπορεί να ακούγονται πιο ήσυχα για δύο εντελώς διαφορετικούς λόγους (ή λόγω της συγχώνευσής τους) - ένα μεγάφωνο μπορεί να έχει μικρότερη απόδοση, αλλά και να καταναλώνει λιγότερη ενέργεια. Για να κατανοήσουμε τι είδους κατάσταση έχουμε να κάνουμε, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τις βασικές παραμέτρους και όχι απλώς να συγκρίνετε την ένταση που λαμβάνεται από δύο διαφορετικά ηχεία συνδεδεμένα στον ίδιο ενισχυτή με την ίδια θέση ελέγχου.

Αυτό που βλέπει ο ενισχυτής

Ο χρήστης του SCM7 ακούει τα ηχεία να παίζουν απαλά και καταλαβαίνει διαισθητικά ότι ο ενισχυτής πρέπει να είναι "κουρασμένος". Σε αυτήν την περίπτωση, ο ενισχυτής "βλέπει" μόνο την απόκριση σύνθετης αντίστασης - σε αυτήν την περίπτωση υψηλή, και επομένως "ελαφριά" - και δεν κουράζεται και δεν αντιμετωπίζει πρόβλημα με το γεγονός ότι το μεγάφωνο έχει αλλάξει το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος στη θέρμανση , όχι ήχος. Αυτό είναι ένα θέμα "ανάμεσα στο μεγάφωνο και σε εμάς". ο ενισχυτής δεν "ξέρει" τίποτα για τις εντυπώσεις μας - είτε είναι αθόρυβος είτε δυνατός.

Ας φανταστούμε ότι συνδέουμε μια πολύ ισχυρή αντίσταση 8 ohm σε ενισχυτές με ισχύ πολλών watt, αρκετές δεκάδες, αρκετές εκατοντάδες ... Για όλους, αυτό είναι ένα φορτίο χωρίς προβλήματα, ο καθένας θα δώσει όσα watt μπορεί να αντέξει οικονομικά τέτοια αντίσταση, μην έχοντας «δεν έχω ιδέα για το πώς όλη αυτή η ισχύς έχει μετατραπεί σε θερμότητα, όχι σε ήχο.

Η διαφορά μεταξύ της ισχύος που μπορεί να πάρει η αντίσταση και της ισχύος που μπορεί να αποδώσει ο ενισχυτής είναι άσχετη με την τελευταία, όπως και το γεγονός ότι η ισχύς της αντίστασης είναι δύο, δέκα ή εκατό φορές μεγαλύτερη. Μπορεί να πάρει τόσα πολλά, αλλά δεν χρειάζεται.

Θα δυσκολευτεί κάποιος από αυτούς τους ενισχυτές να «οδηγήσει» αυτήν την αντίσταση; Και τι σημαίνει η ενεργοποίησή του; Παρέχετε τη μέγιστη ισχύ που μπορεί να αντλήσει; Τι σημαίνει να ελέγχεις ένα μεγάφωνο; Απλώς βγάζει μέγιστη ισχύ ή κάποια χαμηλότερη τιμή πάνω από την οποία το ηχείο αρχίζει να ακούγεται καλά; Τι είδους δύναμη μπορεί να είναι αυτή;

Αν σκεφτείτε το "όριο" πάνω από το οποίο ακούγεται το μεγάφωνο ήδη γραμμικό (δυναμικά, όχι απόκριση συχνότητας), τότε ισχύουν πολύ χαμηλές τιμές, της τάξης του 1 W, ακόμη και για ηχεία χαμηλής απόδοσης. . Αξίζει να γνωρίζετε ότι η μη γραμμική παραμόρφωση που εισάγει το ίδιο το μεγάφωνο αυξάνεται (ως ποσοστό) με την αύξηση της ισχύος από τις χαμηλές τιμές, οπότε ο πιο «καθαρός» ήχος εμφανίζεται όταν παίζουμε αθόρυβα.

Ωστόσο, όταν πρόκειται να επιτύχουμε την ένταση και τη δυναμική που μας παρέχουν τη σωστή δόση μουσικού συναισθήματος, η ερώτηση γίνεται όχι μόνο υποκειμενική, ανάλογα με τις προσωπικές προτιμήσεις, αλλά ακόμη και για έναν συγκεκριμένο ακροατή είναι διφορούμενη.

Εξαρτάται τουλάχιστον από την απόσταση που το χωρίζει από τα ηχεία - άλλωστε η ηχητική πίεση πέφτει αναλογικά με το τετράγωνο της απόστασης. Θα χρειαστούμε διαφορετική ισχύ για να «οδηγήσουμε» τα ηχεία στο 1 m, και άλλη (δεκαέξι φορές περισσότερο) στα 4 m, της αρεσκείας μας.

το ερώτημα είναι ποιος ενισχυτής θα το "κάνει"; Πολύπλοκες συμβουλές... Όλοι περιμένουν μια απλή συμβουλή: αγοράστε αυτόν τον ενισχυτή, αλλά μην αγοράσετε αυτόν, γιατί "δεν θα τα καταφέρετε"...

Χρησιμοποιώντας το SCM7 ως παράδειγμα, μπορεί να συνοψιστεί ως εξής: δεν χρειάζεται να λαμβάνουν 100 watt για να παίζουν όμορφα και αθόρυβα. Πρέπει να τους κάνουν να παίζουν όμορφα και δυνατά. Δεν θα δεχτούν όμως πάνω από 100 watt, γιατί περιορίζονται από τη δική τους ισχύ. Ο κατασκευαστής δίνει το προτεινόμενο εύρος ισχύος του ενισχυτή (πιθανώς ονομαστική, και όχι την ισχύ που θα έπρεπε να παρέχεται "κανονικά") εντός 75-300 watt.

Φαίνεται, ωστόσο, ότι ένα midwoofer 15 εκατοστών, ακόμη και τόσο υψηλής ποιότητας με αυτό που χρησιμοποιείται εδώ, δεν δέχεται 300 W... Σήμερα, οι κατασκευαστές συχνά δίνουν τόσο υψηλά όρια στις προτεινόμενες περιοχές ισχύος των συνεργαζόμενων ενισχυτών, κάτι που έχει επίσης διαφορετικούς λόγους - αναλαμβάνει μεγάλη ισχύ ηχείου, αλλά δεν υποχρεώνει εκτός από αυτό... δεν είναι η ονομαστική ισχύς που υποτίθεται ότι χειρίζεται το μεγάφωνο.

Μπορεί το τροφοδοτικό να είναι μαζί σας;

Μπορεί επίσης να υποτεθεί ότι ο ενισχυτής πρέπει να έχει αποθηκεύστε την κίνηση (σε σχέση με την ονομαστική ισχύ του μεγαφώνου) για να μην υπερφορτωθεί σε καμία περίπτωση (με κίνδυνο να καταστραφεί το μεγάφωνο). Αυτό, όμως, δεν έχει να κάνει με τη «δυσκολία» της συνεργασίας με τον ομιλητή.

Δεν έχει νόημα να γίνεται διάκριση μεταξύ των μεγαφώνων που «απαιτούν» αυτόν τον χώρο κεφαλής από τον ενισχυτή και αυτών που δεν το κάνουν. Φαίνεται σε κάποιον ότι το απόθεμα ισχύος του ενισχυτή γίνεται κατά κάποιο τρόπο αισθητό από το ηχείο, το ηχείο ανταποδίδει αυτό το απόθεμα και είναι ευκολότερο για τον ενισχυτή να λειτουργήσει ... Ή ότι ένα "βαρύ" φορτίο, ακόμη και με χαμηλή ισχύ ηχείου , μπορεί να «κατακτηθεί» με πολλή ισχύ σε εφεδρεία ή σύντομες εκρήξεις...

Υπάρχει και το πρόβλημα του λεγόμενου συντελεστής απόσβεσηςεξαρτάται από την αντίσταση εξόδου του ενισχυτή. Περισσότερα για αυτό όμως στο επόμενο τεύχος.