Apakah kesukaran itu?

Dalam Audio keluaran 11/2019, ATC SCM7 telah ditampilkan dalam ujian lima pembesar suara rak buku. Jenama yang sangat dihormati dikenali kepada pencinta muzik, dan lebih-lebih lagi kepada profesional, kerana banyak studio rakaman dilengkapi dengan pembesar suaranya. Perlu melihat lebih dekat - tetapi kali ini kita tidak akan berurusan dengan sejarah dan cadangannya, tetapi menggunakan SCM7 sebagai contoh, kita akan membincangkan masalah yang lebih umum yang dihadapi oleh audiophiles.

Salah satu parameter penting sistem akustik ialah keberkesanan. Ia adalah ukuran kecekapan tenaga - tahap di mana pembesar suara (transduser elektro-akustik) menukarkan elektrik yang dibekalkan (dari penguat) kepada bunyi.

Kecekapan dinyatakan pada skala desibel logaritma, di mana perbezaan 3 dB bermakna dua kali tahap (atau kurang), perbezaan 6 dB bermakna empat kali, dan seterusnya. 3 dB akan dimainkan dua kali lebih kuat.

Perlu ditambah bahawa kecekapan pembesar suara sederhana adalah beberapa peratus - kebanyakan tenaga ditukar kepada haba, supaya ini bukan sahaja "membazir" dari sudut pandangan pembesar suara, tetapi memburukkan lagi keadaan kerja mereka - apabila suhu gegelung pembesar suara meningkat, rintangannya meningkat, dan peningkatan suhu sistem magnet tidak menguntungkan, yang boleh membawa kepada herotan bukan linear. Walau bagaimanapun, kecekapan rendah tidak sama dengan kualiti rendah - terdapat banyak pembesar suara dengan kecekapan rendah dan bunyi yang sangat baik.

Kesukaran dengan beban yang kompleks

Contoh terbaik ialah reka bentuk ATC, yang kecekapan rendahnya berakar umbi dalam penyelesaian khas yang digunakan dalam penukar itu sendiri, dan yang berfungsi ... secara paradoks - untuk mengurangkan herotan. Ia mengenai yang dipanggil gegelung pendek dalam jurang yang panjangBerbanding dengan sistem tipikal (digunakan dalam sebahagian besar penukar elektrodinamik) bagi gegelung panjang dalam jurang yang pendek, ia dicirikan oleh kecekapan yang lebih rendah, tetapi kurang herotan (disebabkan oleh operasi gegelung dalam medan magnet seragam yang terletak di jurang).

Di samping itu, sistem pemacu disediakan untuk operasi linear dengan pesongan yang besar (untuk ini, jurang mesti lebih panjang daripada gegelung), dan dalam keadaan ini, walaupun sistem magnet yang sangat besar yang digunakan oleh ATK tidak memberikan kecekapan tinggi (kebanyakan daripada jurang, tanpa mengira gegelung kedudukan, ia tidak diisi dengannya).

Namun, pada masa ini kami lebih berminat dengan sesuatu yang lain. Kami menyatakan bahawa SCM7, kedua-duanya disebabkan oleh dimensinya (sistem dua hala dengan midwufer 15 cm, dalam kes dengan isipadu kurang daripada 10 liter), dan teknik khusus ini, mempunyai kecekapan yang sangat rendah - mengikut ukuran dalam makmal Audio, hanya 79 dB (kami abstrak daripada data pengilang yang menjanjikan nilai yang lebih tinggi, dan daripada sebab percanggahan sedemikian; kami membandingkan kecekapan struktur yang diukur dalam "Audio" dalam keadaan yang sama).

Seperti yang kita sedia maklum, ini akan memaksa SCM7 bermain dengan kuasa yang ditentukan. lebih senyap daripada kebanyakan struktur, walaupun saiz yang sama. Jadi untuk mereka berbunyi sama kuat, mereka perlu diletakkan lebih kuasa.

Situasi ini membawa banyak audiophile kepada kesimpulan ringkas bahawa SCM7 (dan reka bentuk ATC secara amnya) memerlukan penguat yang tidak begitu berkuasa seperti dengan beberapa parameter yang sukar ditentukan, mampu "memandu", "menarik", mengawal, "memandu. ” seperti “beban berat” iaitu SCM7. Walau bagaimanapun, makna "beban berat" yang lebih tertanam merujuk kepada parameter yang sama sekali berbeza (daripada kecekapan) - iaitu impedans (penceramah).

Kedua-dua makna "beban kompleks" (berkaitan dengan kecekapan atau impedans) memerlukan langkah yang berbeza untuk mengatasi kesukaran ini, jadi mencampurkannya membawa kepada salah faham yang serius bukan sahaja pada teori tetapi juga atas alasan praktikal - tepat apabila memilih penguat yang sesuai.

Pembesar suara (pembesar suara, lajur, transduser elektro-akustik) ialah penerima tenaga elektrik, yang mesti mempunyai impedans (beban) untuk ditukar kepada bunyi atau juga haba. Kemudian kuasa akan dikeluarkan padanya (seperti yang kita sedia maklum, malangnya, kebanyakannya dalam bentuk haba) mengikut formula asas yang diketahui dari fizik.

Penguat transistor mewah dalam julat tertentu galangan beban yang disyorkan berkelakuan lebih kurang seperti sumber voltan DC. Ini bermakna apabila impedans beban berkurangan pada voltan tetap, lebih banyak arus mengalir merentasi terminal (berkadar songsang dengan penurunan impedans).

Dan kerana arus dalam formula kuasa adalah kuadratik, walaupun impedans berkurangan, kuasa meningkat secara songsang apabila impedans berkurangan. Kebanyakan penguat yang baik berkelakuan seperti ini pada impedans di atas 4 ohm (jadi pada 4 ohm kuasanya hampir dua kali lebih tinggi daripada pada 8 ohm), beberapa daripada 2 ohm, dan yang paling berkuasa daripada 1 ohm.

Tetapi penguat biasa dengan impedans di bawah 4 ohm boleh mengalami "kesukaran" - voltan keluaran akan turun, arus tidak lagi mengalir secara songsang apabila impedans berkurangan, dan kuasa sama ada meningkat sedikit atau berkurangan. Ini akan berlaku bukan sahaja pada kedudukan tertentu pengawal selia, tetapi juga apabila memeriksa kuasa maksimum (nominal) penguat.

Impedans pembesar suara sebenar bukanlah rintangan tetap, tetapi tindak balas frekuensi berubah-ubah (walaupun impedans nominal ditentukan oleh ciri ini dan minimanya), jadi sukar untuk mengukur tahap kerumitan dengan tepat - ia bergantung pada interaksi dengan sesuatu yang diberikan. penguat.

Sesetengah penguat tidak menyukai sudut fasa impedans yang besar (dikaitkan dengan kebolehubahan impedans), terutamanya apabila ia berlaku dalam julat dengan modulus impedans rendah. Ini ialah "beban berat" dalam erti kata klasik (dan betul), dan untuk mengendalikan beban sedemikian, anda perlu mencari penguat yang sesuai yang tahan terhadap impedans rendah.

Dalam kes sedemikian, ia kadangkala dirujuk sebagai "kecekapan semasa" kerana ia sebenarnya memerlukan lebih arus (daripada impedans rendah) untuk mencapai kuasa tinggi pada galangan rendah. Walau bagaimanapun, terdapat juga salah faham di sini bahawa sesetengah "penasihat perkakasan" mengasingkan sepenuhnya kuasa daripada arus, mempercayai bahawa penguat boleh menjadi kuasa rendah, selagi ia mempunyai arus mitos.

Walau bagaimanapun, cukup untuk mengukur kuasa pada impedans rendah untuk memastikan semuanya teratur - lagipun, kita bercakap tentang kuasa yang dipancarkan oleh pembesar suara, dan bukan arus yang mengalir melalui pembesar suara itu sendiri.

ATX SCM7s adalah kecekapan rendah (oleh itu ia adalah "kompleks" dalam hal ini) dan mempunyai impedans nominal 8 ohm (dan atas sebab yang lebih penting ini ia adalah "ringan"). Walau bagaimanapun, ramai ahli audio tidak akan membezakan antara kes ini dan akan membuat kesimpulan bahawa ini adalah beban "berat" - semata-mata kerana SCM7 akan bermain dengan senyap.

Pada masa yang sama, mereka akan berbunyi lebih senyap (pada kedudukan tertentu kawalan kelantangan) daripada pembesar suara lain, bukan sahaja disebabkan oleh kecekapan rendah, tetapi juga impedans tinggi - kebanyakan pembesar suara di pasaran adalah 4-ohm. Dan seperti yang kita sedia maklum, dengan beban 4 ohm, lebih banyak arus akan mengalir dari kebanyakan penguat dan lebih banyak kuasa akan dijana.

Oleh itu, adalah penting untuk membezakan antara kecekapan dan kelembutan, bagaimanapun, mencampurkan parameter ini juga merupakan kesilapan biasa bagi kedua-dua pengeluar dan pengguna. Kecekapan ditakrifkan sebagai tekanan bunyi pada jarak 1 m dari pembesar suara apabila kuasa 1 W digunakan. Sensitiviti - apabila menggunakan voltan 2,83 V. Tanpa mengira

impedans beban. Dari mana datangnya maksud "pelik" ini? 2,83 V kepada 8 ohm hanya 1 W; oleh itu, untuk impedans sedemikian, nilai kecekapan dan kepekaan adalah sama. Tetapi kebanyakan pembesar suara moden ialah 4 ohm (dan kerana pengeluar sering dan secara palsu menggambarkannya sebagai 8 ohm, itu perkara lain).

Voltan 2,83V kemudian menyebabkan 2W dihantar, iaitu dua kali ganda kuasa, yang dicerminkan dalam peningkatan 3dB dalam tekanan bunyi. Untuk mengukur kecekapan pembesar suara 4 ohm, voltan perlu dikurangkan kepada 2V, tetapi… tiada pengeluar melakukan ini, kerana keputusan yang diberikan dalam jadual, apa sahaja namanya, akan menjadi 3 dB lebih rendah.

Tepat kerana SCM7, seperti pembesar suara 8 ohm yang lain, adalah beban impedans "ringan", nampaknya ramai pengguna - yang menilai "kesukaran" secara ringkas, iaitu. melalui prisma isipadu yang diterima dalam kedudukan tertentu. pengawal selia (dan voltan yang berkaitan dengannya) adalah beban "kompleks".

Dan mereka boleh berbunyi lebih senyap untuk dua sebab yang sama sekali berbeza (atau kerana penggabungan mereka) - pembesar suara boleh mempunyai kecekapan yang kurang, tetapi juga menggunakan lebih sedikit tenaga. Untuk memahami jenis situasi yang kita hadapi, adalah perlu untuk mengetahui parameter asas, dan bukan hanya membandingkan volum yang diperoleh daripada dua pembesar suara berbeza yang disambungkan kepada penguat yang sama dengan kedudukan kawalan yang sama.

Apa yang dilihat oleh penguat

Pengguna SCM7 mendengar pembesar suara bermain dengan lembut dan secara intuitif memahami bahawa penguat mesti "penat". Dalam kes ini, penguat "melihat" hanya tindak balas impedans - dalam kes ini tinggi, dan oleh itu "ringan" - dan tidak letih, dan tidak menghadapi masalah dengan fakta bahawa pembesar suara telah menukar sebahagian besar kuasa untuk memanaskan. , bukan bunyi. Ini adalah perkara "antara pembesar suara dan kami"; penguat tidak "tahu" apa-apa tentang tera kita - sama ada senyap atau kuat.

Bayangkan kita menyambungkan perintang 8-ohm yang sangat kuat kepada penguat dengan kuasa beberapa watt, beberapa puluh, beberapa ratus ... Untuk semua orang, ini adalah beban tanpa masalah, semua orang akan memberikan seberapa banyak watt yang mereka mampu. rintangan sedemikian, "tidak tahu tentang bagaimana semua kuasa itu telah bertukar menjadi haba, bukan bunyi.

Perbezaan antara kuasa yang boleh diambil oleh perintang dan kuasa yang boleh diberikan oleh penguat adalah tidak berkaitan dengan yang terakhir, begitu juga dengan fakta bahawa kuasa perintang adalah dua, sepuluh, atau seratus kali lebih besar. Dia boleh mengambil begitu banyak, tetapi dia tidak perlu.

Adakah mana-mana amp ini menghadapi masalah "memandu" perintang itu? Dan apakah maksud pengaktifannya? Adakah anda menyediakan kuasa maksimum yang boleh dikeluarkan? Apakah yang dimaksudkan untuk mengawal pembesar suara? Adakah ia hanya mengeluarkan kuasa maksimum atau nilai yang lebih rendah di atas yang mana pembesar suara mula berbunyi dengan baik? Apakah jenis kuasa ini?

Jika anda menganggap "ambang" di atas yang mana pembesar suara berbunyi sudah linear (dalam dinamik, bukan tindak balas frekuensi), maka nilai yang sangat rendah, mengikut urutan 1 W, akan mula dimainkan, walaupun untuk pembesar suara yang tidak cekap. . Perlu diketahui bahawa herotan bukan linear yang diperkenalkan oleh pembesar suara itu sendiri meningkat (sebagai peratusan) dengan peningkatan kuasa daripada nilai rendah, jadi bunyi yang paling "bersih" muncul apabila kita bermain dengan senyap.

Walau bagaimanapun, apabila ia datang untuk mencapai kelantangan dan dinamik yang memberikan kita dos emosi muzik yang betul, persoalannya menjadi bukan sahaja subjektif, bergantung pada pilihan peribadi, malah untuk pendengar tertentu adalah samar-samar.

Ia bergantung sekurang-kurangnya pada jarak yang memisahkannya dari pembesar suara - lagipun, tekanan bunyi menurun mengikut kadar kuasa dua jarak. Kami memerlukan kuasa yang berbeza untuk "memacu" pembesar suara pada 1 m, dan satu lagi (enam belas kali lebih banyak) pada 4 m, mengikut keinginan kami.

persoalannya, amp yang manakah akan "melakukannya"? Nasihat rumit... Semua orang menunggu nasihat mudah: beli penguat ini, tetapi jangan beli yang ini, kerana "anda tidak akan berjaya"...

Menggunakan SCM7 sebagai contoh, ia boleh diringkaskan seperti berikut: mereka tidak perlu menerima 100 watt untuk bermain dengan cantik dan senyap. Mereka perlu membuat mereka bermain bagus dan kuat. Walau bagaimanapun, mereka tidak akan menerima lebih daripada 100 watt, kerana mereka dihadkan oleh kuasa mereka sendiri. Pengilang memberikan julat kuasa penguat yang disyorkan (mungkin nominal, dan bukan kuasa yang sepatutnya dibekalkan "biasa") dalam 75-300 watt.

Nampaknya, bagaimanapun, midwufer 15cm, walaupun mewah seperti yang digunakan di sini, tidak akan menerima 300W... Hari ini, pengeluar sering memberikan had yang tinggi pada julat kuasa yang disyorkan untuk penguat bekerjasama, yang juga mempunyai sebab yang berbeza - ia menganggap kuasa pembesar suara yang besar, tetapi tidak memerlukan selain ini... ia bukan kuasa undian yang sepatutnya dikendalikan oleh pembesar suara.

Bolehkah bekalan kuasa bersama anda?

Ia juga boleh diandaikan bahawa penguat sepatutnya mempunyai rizab kuasa (berbanding dengan penarafan kuasa pembesar suara) supaya tidak terlebih beban dalam apa jua keadaan (dengan risiko merosakkan pembesar suara). Walau bagaimanapun, ini tidak ada kaitan dengan "kesukaran" bekerja dengan pembesar suara.

Tidak masuk akal untuk membezakan antara pembesar suara yang "menuntut" jumlah ruang kepala ini daripada penguat dan yang tidak. Nampaknya kepada seseorang bahawa rizab kuasa penguat entah bagaimana dirasai oleh pembesar suara, pembesar suara membalas rizab ini, dan lebih mudah untuk penguat berfungsi ... Atau beban "berat", walaupun dikaitkan dengan kuasa pembesar suara yang rendah , boleh "dikuasai" dengan banyak kuasa dalam simpanan atau letusan pendek...

Ada juga masalah kononnya faktor redamanbergantung kepada impedans keluaran penguat. Tetapi lebih lanjut mengenainya dalam keluaran seterusnya.