Ano ang kahirapan?

Sa 11/2019 na isyu ng Audio, ang ATC SCM7 ay itinampok sa pagsubok ng limang bookshelf speaker. Isang napaka-kagalang-galang na brand na kilala sa mga mahilig sa musika, at higit pa sa mga propesyonal, dahil maraming mga recording studio ang nilagyan ng mga speaker nito. Ito ay karapat-dapat na tingnang mabuti - ngunit sa pagkakataong ito ay hindi natin haharapin ang kasaysayan at panukala nito, ngunit gamit ang SCM7 bilang isang halimbawa, tatalakayin natin ang isang mas pangkalahatang problemang kinakaharap ng mga audiophile.

Isa sa mga mahalagang parameter ng acoustic system ay kahusayan Ito ay isang sukatan ng kahusayan ng enerhiya - ang antas kung saan ang isang loudspeaker (electro-acoustic transducer) ay nagko-convert ng ibinibigay na kuryente (mula sa amplifier) ​​sa tunog.

Ang kahusayan ay ipinahayag sa logarithmic decibel scale, kung saan ang 3 dB na pagkakaiba ay nangangahulugang dalawang beses sa antas (o mas mababa), 6 dB na pagkakaiba ay nangangahulugan ng apat na beses, at iba pa. Ang 3 dB ay magpe-play nang dalawang beses nang mas malakas.

Ito ay nagkakahalaga ng pagdaragdag na ang kahusayan ng mga medium na nagsasalita ay ilang porsyento - karamihan ng enerhiya ay na-convert sa init, upang hindi lamang ito "masayang" mula sa punto ng view ng mga loudspeaker, ngunit lalo pang lumalala ang kanilang mga kondisyon sa pagtatrabaho - habang tumataas ang temperatura ng loudspeaker coil, tumataas ang resistensya nito, at ang pagtaas ng temperatura ng magnetic system ay hindi kanais-nais, na maaaring humantong sa mga di-linear na pagbaluktot. Gayunpaman, ang mababang kahusayan ay hindi katumbas ng mababang kalidad - maraming speaker na may mababang kahusayan at napakagandang tunog.

Mga paghihirap na may kumplikadong pagkarga

Ang isang mahusay na halimbawa ay ang mga disenyo ng ATC, na ang mababang kahusayan ay nakaugat sa mga espesyal na solusyon na ginagamit sa mga nagko-convert mismo, at nagsisilbing ... paradoxically - upang mabawasan ang pagbaluktot. Ito ay tungkol ang tinatawag na short coil sa isang mahabang puwangKung ikukumpara sa tipikal na (ginagamit sa karamihan ng mga electrodynamic converter) na sistema ng isang mahabang coil sa isang maikling puwang, ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mababang kahusayan, ngunit mas kaunting pagbaluktot (dahil sa pagpapatakbo ng coil sa isang pare-parehong magnetic field na matatagpuan sa gap).

Bilang karagdagan, ang sistema ng pagmamaneho ay inihanda para sa linear na operasyon na may malalaking pagpapalihis (para dito, ang puwang ay dapat na mas mahaba kaysa sa coil), at sa sitwasyong ito, kahit na ang napakalaking magnetic system na ginagamit ng ATK ay hindi nagbibigay ng mataas na kahusayan (karamihan ng puwang, anuman ang posisyon ng mga coils, hindi ito napuno nito).

Gayunpaman, sa ngayon ay mas interesado kami sa ibang bagay. Sinasabi namin na ang SCM7, kapwa dahil sa mga sukat nito (isang two-way system na may 15 cm midwoofer, sa isang case na may volume na mas mababa sa 10 litro), at ang partikular na diskarteng ito, ay may napakababang kahusayan - ayon sa mga sukat sa ang Audio laboratory, 79 dB lamang (nag-abstract kami mula sa data ng tagagawa na nangangako ng mas mataas na halaga, at mula sa mga dahilan para sa gayong pagkakaiba; inihahambing namin ang kahusayan ng mga istruktura na sinusukat sa "Audio" sa ilalim ng parehong mga kondisyon).

Tulad ng alam na natin, pipilitin nito ang SCM7 na maglaro gamit ang tinukoy na kapangyarihan. mas tahimik kaysa sa karamihan ng mga istraktura, kahit na ang parehong laki. Kaya't upang ang mga ito ay tumunog nang pantay-pantay, kailangan nilang ilagay higit na kapangyarihan.

Ang sitwasyong ito ay humahantong sa maraming audiophile sa simplistic na konklusyon na ang SCM7 (at ATC na mga disenyo sa pangkalahatan) ay nangangailangan ng isang amplifier na hindi gaanong malakas kumpara sa ilang mahirap na tukuyin ang mga parameter, na may kakayahang "magmaneho", "pull", kontrolin, "drive ” gaya ng magiging “mabigat na pagkarga” ibig sabihin, SCM7. Gayunpaman, ang mas nakatanim na kahulugan ng "mabigat na pagkarga" ay tumutukoy sa isang ganap na naiibang parameter (kaysa sa kahusayan) - ibig sabihin impedance (tagapagsalita).

Ang parehong kahulugan ng "complex load" (na may kaugnayan sa kahusayan o impedance) ay nangangailangan ng iba't ibang mga hakbang upang mapagtagumpayan ang kahirapan na ito, kaya ang paghahalo ng mga ito ay humahantong sa malubhang hindi pagkakaunawaan hindi lamang sa teoretikal kundi pati na rin sa praktikal na mga batayan - tiyak kapag pumipili ng naaangkop na amplifier.

Ang loudspeaker (loudspeaker, column, electro-acoustic transducer) ay isang receiver ng elektrikal na enerhiya, na dapat ay may impedance (load) upang ma-convert sa tunog o kahit init. Pagkatapos ang kapangyarihan ay ilalabas dito (tulad ng alam na natin, sa kasamaang-palad, karamihan sa anyo ng init) ayon sa mga pangunahing pormula na kilala mula sa pisika.

Ang mga high-end na transistor amplifier sa tinukoy na hanay ng inirerekumendang load impedance ay kumikilos nang humigit-kumulang tulad ng DC voltage source. Nangangahulugan ito na habang bumababa ang impedance ng load sa isang nakapirming boltahe, mas maraming kasalukuyang dumadaloy sa mga terminal (inversely proportional sa pagbaba ng impedance).

At dahil ang kasalukuyang sa power formula ay quadratic, kahit na ang impedance ay bumababa, ang kapangyarihan ay tumataas nang baligtad habang ang impedance ay bumababa. Karamihan sa mga mahuhusay na amplifier ay kumikilos sa ganitong paraan sa mga impedance sa itaas ng 4 ohms (kaya sa 4 ohms ang kapangyarihan ay halos dalawang beses na mas mataas kaysa sa 8 ohms), ang ilan ay mula sa 2 ohms, at ang pinakamalakas mula sa 1 ohm.

Ngunit ang isang tipikal na amplifier na may impedance sa ibaba 4 ohms ay maaaring magkaroon ng "mga kahirapan" - ang output boltahe ay bababa, ang kasalukuyang ay hindi na dumadaloy nang pabalik-balik habang ang impedance ay bumababa, at ang kapangyarihan ay tataas nang bahagya o kahit na bababa. Mangyayari ito hindi lamang sa isang tiyak na posisyon ng regulator, kundi pati na rin kapag sinusuri ang maximum (nominal) na kapangyarihan ng amplifier.

Ang aktwal na loudspeaker impedance ay hindi isang pare-parehong pagtutol, ngunit isang variable na frequency response (bagaman ang nominal impedance ay tinutukoy ng katangiang ito at ang minima nito), kaya mahirap na tumpak na mabilang ang antas ng pagiging kumplikado - depende ito sa pakikipag-ugnayan sa isang naibigay na amplifier.

Ang ilang mga amplifier ay hindi gusto ang malalaking anggulo ng impedance phase (na nauugnay sa pagkakaiba-iba ng impedance), lalo na kapag nangyari ang mga ito sa mga saklaw na may mababang impedance modulus. Ito ay isang "mabigat na pagkarga" sa klasikal (at tama) na kahulugan, at upang mahawakan ang gayong pagkarga, kailangan mong maghanap ng angkop na amplifier na lumalaban sa mababang mga impedance.

Sa ganitong mga kaso, kung minsan ito ay tinutukoy bilang "kasalukuyang kahusayan" dahil ito ay talagang tumatagal ng mas maraming kasalukuyang (kaysa sa mababang impedance) upang makamit ang mataas na kapangyarihan sa mababang impedance. Gayunpaman, mayroon ding hindi pagkakaunawaan dito na ang ilang "mga tagapayo ng hardware" ay ganap na naghihiwalay ng kapangyarihan mula sa kasalukuyang, na naniniwala na ang isang amplifier ay maaaring mababa ang kapangyarihan, hangga't mayroon itong isang gawa-gawang kasalukuyang.

Gayunpaman, sapat na upang sukatin ang kapangyarihan sa mababang impedance upang matiyak na ang lahat ay maayos - pagkatapos ng lahat, pinag-uusapan natin ang kapangyarihan na ibinubuga ng speaker, at hindi ang kasalukuyang dumadaloy sa speaker mismo.

Ang mga ATX SCM7 ay mababa ang kahusayan (samakatuwid ang mga ito ay "kumplikado" mula sa puntong iyon) at may nominal na impedance na 8 ohms (at para sa mas mahalagang dahilan na ito ay "magaan"). Gayunpaman, maraming mga audiophile ang hindi mag-iiba sa pagitan ng mga kasong ito at maghihinuha na ito ay isang "mabigat" na pagkarga - dahil lamang sa tahimik na magpe-play ang SCM7.

Kasabay nito, sila ay magiging mas tahimik (sa isang tiyak na posisyon ng volume control) kaysa sa iba pang mga speaker, hindi lamang dahil sa mababang kahusayan, kundi pati na rin ang mataas na impedance - karamihan sa mga speaker sa merkado ay 4-ohm. At tulad ng alam na natin, na may 4 ohm load, mas maraming kasalukuyang dadaloy mula sa karamihan ng mga amplifier at mas maraming power ang bubuo.

Samakatuwid, mahalagang makilala sa pagitan ng kahusayan at lambingan, gayunpaman, ang paghahalo ng mga parameter na ito ay isa ring karaniwang pagkakamali ng parehong mga tagagawa at mga gumagamit. Ang kahusayan ay tinukoy bilang ang presyon ng tunog sa layo na 1 m mula sa loudspeaker kapag inilapat ang kapangyarihan na 1 W. Sensitivity - kapag nag-aaplay ng boltahe na 2,83 V. Anuman ang

impedance ng pagkarga. Saan nagmula ang "kakaibang" kahulugan na ito? Ang 2,83 V sa 8 ohms ay 1 W lamang; samakatuwid, para sa naturang impedance, ang mga halaga ng kahusayan at pagiging sensitibo ay pareho. Ngunit karamihan sa mga modernong speaker ay 4 ohms (at dahil madalas at mali ang pagpapakita sa kanila ng mga tagagawa bilang 8 ohms, ibang bagay na iyon).

Ang isang boltahe ng 2,83V pagkatapos ay nagiging sanhi ng 2W upang maihatid, na dalawang beses ang kapangyarihan, na makikita sa isang pagtaas ng 3dB sa sound pressure. Upang sukatin ang kahusayan ng isang 4 ohm loudspeaker, ang boltahe ay kailangang bawasan sa 2V, ngunit... walang gumagawa nito, dahil ang resulta na ibinigay sa talahanayan, anuman ang tawag dito, ay magiging 3 dB na mas mababa.

Tiyak na dahil ang SCM7, tulad ng iba pang 8 ohm loudspeaker, ay isang "light" impedance load, tila sa maraming mga gumagamit - na humahatol sa "kahirapan" sa maikling salita, ibig sabihin. sa pamamagitan ng prisma ng volume na natanggap sa isang tiyak na posisyon. regulator (at ang boltahe na nauugnay dito) ay isang "kumplikadong" pagkarga.

At maaari silang tunog ng mas tahimik para sa dalawang ganap na magkaibang mga kadahilanan (o dahil sa kanilang pagsasama) - ang isang loudspeaker ay maaaring magkaroon ng mas kaunting kahusayan, ngunit din kumonsumo ng mas kaunting enerhiya. Upang maunawaan kung anong uri ng sitwasyon ang ating kinakaharap, kinakailangang malaman ang mga pangunahing parameter, at hindi lamang ihambing ang volume na nakuha mula sa dalawang magkaibang mga speaker na konektado sa parehong amplifier na may parehong posisyon ng kontrol.

Ano ang nakikita ng amplifier

Naririnig ng gumagamit ng SCM7 ang mga loudspeaker na tumutugtog nang mahina at madaling maunawaan na ang amplifier ay dapat na "pagod". Sa kasong ito, ang amplifier ay "nakikita" lamang ang tugon ng impedance - sa kasong ito ay mataas, at samakatuwid ay "magaan" - at hindi napapagod, at hindi nahihirapan sa katotohanan na ang loudspeaker ay binago ang karamihan sa kapangyarihan sa init. , hindi tunog. Ito ay isang bagay na "sa pagitan ng loudspeaker at sa amin"; walang "alam" ang amplifier tungkol sa aming mga impression - tahimik man ito o malakas.

Isipin natin na ikinonekta natin ang isang napakalakas na 8-ohm resistor sa mga amplifier na may lakas na ilang watts, ilang sampu, ilang daan ... Para sa lahat, ito ay isang walang problema na pagkarga, lahat ay magbibigay ng maraming watts hangga't kaya nila. tulad ng pagtutol, pagkakaroon ng "walang ideya tungkol sa kung paano na ang lahat ng kapangyarihan na iyon ay naging init, hindi tunog.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng kapangyarihan na maaaring kunin ng risistor at ang kapangyarihan na maihahatid ng amplifier ay hindi nauugnay sa huli, tulad ng katotohanan na ang kapangyarihan ng risistor ay dalawa, sampu, o isang daang beses na mas malaki. Marami siyang kayang kunin, ngunit hindi na niya kailangan.

Magkakaroon ba ng problema ang alinman sa mga amp na ito sa "pagmamaneho" ng risistor na iyon? At ano ang ibig sabihin ng pag-activate nito? Ibinibigay mo ba ang pinakamataas na kapangyarihan na maaari nitong makuha? Ano ang ibig sabihin ng kontrolin ang loudspeaker? Naglalabas lang ba ito ng pinakamataas na kapangyarihan o ilang mas mababang halaga sa itaas kung saan nagsisimula ang tunog ng speaker? Anong uri ng kapangyarihan ito?

Kung isasaalang-alang mo ang "threshold" sa itaas kung saan ang loudspeaker ay tumutunog na linear (sa dynamics, hindi frequency response), kung gayon ang napakababang halaga, sa pagkakasunud-sunod ng 1 W, ay papasok, kahit na para sa mga hindi mahusay na loudspeaker. . Ito ay nagkakahalaga ng pag-alam na ang non-linear distortion na ipinakilala ng loudspeaker mismo ay tumataas (bilang isang porsyento) sa pagtaas ng kapangyarihan mula sa mababang halaga, kaya ang pinaka "malinis" na tunog ay lilitaw kapag kami ay tahimik na naglalaro.

Gayunpaman, pagdating sa pagkamit ng lakas ng tunog at dynamics na nagbibigay sa amin ng tamang dosis ng musikal na damdamin, ang tanong ay nagiging hindi lamang subjective, depende sa mga personal na kagustuhan, ngunit kahit na para sa isang tiyak na tagapakinig ay hindi maliwanag.

Ito ay depende sa hindi bababa sa distansya na naghihiwalay dito mula sa mga speaker - pagkatapos ng lahat, ang presyon ng tunog ay bumaba sa proporsyon sa parisukat ng distansya. Kakailanganin namin ang iba't ibang kapangyarihan upang "i-drive" ang mga speaker sa 1 m, at isa pa (labing anim na beses pa) sa 4 m, ayon sa gusto namin.

ang tanong, aling amp ang "gagawin ito"? Masalimuot na payo... Ang lahat ay naghihintay ng simpleng payo: bilhin ang amplifier na ito, ngunit huwag bilhin ang isang ito, dahil "hindi ka magtatagumpay"...

Gamit ang SCM7 bilang isang halimbawa, maaari itong ibuod bilang mga sumusunod: hindi nila kailangang tumanggap ng 100 watts upang makapaglaro nang maganda at tahimik. Kailangan nilang gawin silang maglaro ng maganda at malakas. Gayunpaman, hindi sila tatanggap ng higit sa 100 watts, dahil limitado sila ng kanilang sariling kapangyarihan. Ibinibigay ng manufacturer ang inirerekumendang power range ng amplifier (marahil nominal, at hindi ang power na dapat ibigay "normal") sa loob ng 75-300 watts.

Mukhang, gayunpaman, na ang isang 15cm midwoofer, kahit na kasing high-end gaya ng ginamit dito, ay hindi tatanggap ng 300W... Ngayon, ang mga tagagawa ay madalas na nagbibigay ng ganoong kataas na limitasyon sa mga inirerekomendang hanay ng kapangyarihan ng mga cooperating amplifier, na mayroon ding iba't ibang dahilan. - ipinapalagay nito ang isang malaking kapangyarihan ng loudspeaker, ngunit hindi obligado bukod dito... hindi ito ang na-rate na kapangyarihan na dapat panghawakan ng loudspeaker.

Nawa'y nasa iyo ang suplay ng kuryente?

Maaari din itong ipagpalagay na ang amplifier ay dapat magkaroon reserba ng kuryente (relative to loudspeaker power rating) para hindi ma-overload sa anumang sitwasyon (na may panganib na masira ang loudspeaker). Ito, gayunpaman, ay walang kinalaman sa "kahirapan" ng pakikipagtulungan sa nagsasalita.

Walang saysay na makilala sa pagitan ng mga loudspeaker na "humihiling" ng ganitong dami ng headroom mula sa amplifier at sa mga hindi. Tila sa isang tao na ang power reserve ng amplifier ay kahit papaano ay naramdaman ng speaker, tinugon ng speaker ang reserbang ito, at mas madali para sa amplifier na gumana ... O ang isang "mabigat" na pagkarga, kahit na nauugnay sa mababang kapangyarihan ng speaker , maaaring "pinagkadalubhasaan" na may maraming kapangyarihan na nakalaan o maikling pagsabog...

Nandiyan din ang problema ng tinatawag pamamasa kadahilanandepende sa output impedance ng amplifier. Ngunit higit pa tungkol diyan sa susunod na isyu.