Az erősítő és a hangszóró ugyanannak a láncnak a láncszemei, az egyik egyszerűen nem működik a másik nélkül. Az utolsó számban részletesen megvizsgáltuk a kérdést: „Milyen teljesítményű legyen az erősítő?” és most megpróbálunk válaszolni a második kérdésre: „Milyen teljesítményű legyen a hangszóró?” Erre a kérdésre részben az előző anyagban adtuk meg a választ, hiszen, mint fentebb említettük, nem lehet egyiket a másik nélkül mérlegelni, de számos részlet érintetlen maradt, és ahogy ígértük, ezúttal részletesebben elemezzük őket. részlet.

ERŐTÍPUSOK

Sok autós hangszórógyártó nem szabványos módszereket használ a teljesítmény mérésére, amelyek egyébként nem mindig vonzóbbak, mint a háztartási berendezéseknél általánosan elfogadottak - ez csak kényelmesebb számukra. A legtöbben azonban szabványos paramétereket használnak, amelyek közül általában három érdekel minket: névleges (RMS), maximális és csúcsteljesítmény. Ezen paraméterek közül a fő a névleges teljesítmény, és ezt fogjuk érteni a jövőben, amikor egyszerűen azt mondjuk, hogy „teljesítmény”. A számszerű arány a következő: a maximum általában kétszerese a névleges teljesítménynek, a csúcs pedig 3-4-szer nagyobb. Ez a szabály nem nevezhető szigorúnak: vannak olyan modellek, amelyek maximális teljesítménye alig haladja meg a névlegeset.

Bárhogy is legyen, mivel a névleges teljesítmény a legkisebb a fentiek közül, számos gyártó bevet egy kis trükköt: a csomagoláson és a használati utasítás első oldalán indokolatlanul nagy teljesítményadatok szerepelnek nagy számban, anélkül, hogy feltüntetnék a típusát. , az igazságot pedig csak úgy lehet megállapítani, ha megtaláljuk a műszaki paramétereket a dokumentumban , vagy ha megnézzük a hangszóró hátulját, vagy ha a csomagoláson keresünk valami nem feltűnő feliratot. Ne dőlj be ennek a trükknek.

Tehát a névleges teljesítmény pontosan az, amelyen belül hosszú ideig hallgathat zenét ezeken a hangszórókon, anélkül, hogy félne a nemlineáris torzítástól, és még inkább a hangszóró meghibásodásától.

MI A FONTOSABB – TELJESÍTMÉNY VAGY ÉRZÉKENYSÉG?

Az előző cikkben megjegyeztük, hogy a teljesítmény megduplázása emeli a szintet hangnyomás 3 dB-el. Vagyis egy kis teljesítményű, de nagy érzékenységű hangszóró ugyanolyan hangnyomást (azonos hangerőt) képes előállítani, mint egy erősebb, de kevésbé érzékeny fej. Ezért ha két azonos hangminőségű hangszóró közül kell választani, amelyek közül az egyik érzékenyebb, de kevésbé erős, mint a második, akkor jobb az elsőt választani. Miért fizessen túl egy erősítő teljesítményéért, ha még egy kis teljesítményűvel is ugyanazt a hangerőt kapja?

Mellesleg, bizonyos körülmények (például a tranzisztoros erősítők jellemzői) miatt az autóipar számára valóban nagyon érzékeny hangszórókat gyakorlatilag nem gyártanak. Az egyes osztályokon belül azonban jelentős érzékenységi eltérések találhatók, és ez mindenféle spekuláció forrása: tesztjeink rendkívül ritkán igazolják a deklarált értékek és a valós értékek közötti megfelelést, ezért azt tanácsoljuk, hogy fizessen „különdíjainkra”, és nem a megadott számokra kell figyelni.

Néha találkozni alacsony érzékenységű, de igazán nagy névleges teljesítményű hangszórókkal, amelyek kis teljesítményen nem csak halkan, hanem rosszabb minőségben is játszanak, de ha jól „csavarjuk a gombot”, akkor a hangzás optimális lesz. Ez az opció azoknak ajánlható, akik legtöbbször csak hangos zenét hallgatnak, és készek csatornánként legalább száz watt teljesítményű erősítő vásárlására.

Érezhetően növeli a hangerőt és csökkenti a hangszóró impedanciáját 3, sőt 2 ohm-ra utóbbi időben Egyre több ilyen modell jelenik meg. Az egyetlen körülmény. Amit figyelembe kell venni, hogy az erősítőnek jól kell bírnia ilyen terhelést. Kategorikusan nem javasoljuk a 2-3 ohmos hangszórók közvetlen csatlakoztatását az autórádió vagy CD-vevő beépített erősítőjéhez - még ha ez működik is, ez komoly próbatétel lesz a fejegység számára, és valószínűleg végül meghibásodik. .

A HANGSZÓRÓ TELJESÍTMÉNY ÉS AZ ERŐSÍTŐ TELJESÍTMÉNY ARÁNYA

Elvileg nincs semmi baj, ha az erősítő RMS-e kisebb, mint a hangszóróké, de ilyenkor még óvatosabban kell bánni az érzékenységszabályozással. A paradoxon az, hogy egy kisebb teljesítményű erősítő, amikor elkezd túlterhelni, nagyobb valószínűséggel égeti ki a hangszóróit, mint egy erősebb erősítő! Az egész a „kivágásnak” nevezett jelenségről szól – pl. korlátozó üzemmódban működik, amikor az erősítő erősen torzított jelet állít elő, nagy mennyiségű magasabb harmonikussal. Ez az oka annak, hogy a magassugárzók leggyakrabban a hangszórókban égnek ki. Egyébként a fejegységekben elvileg nincsenek érzékenységszabályozók, így csak egyszer füllel kell meghatározni a torzítás megjelenésének kezdetét, amikor a hangerő növekszik, majd soha ne fordítsa el a szabályozó gombot ennél a szintnél tovább.

TELJESÍTMÉNY ÉS FREKVENCIA TARTOMÁNYÚ HANGSZÓRÓK

A hangszórók meghibásodásának másik oka, különösen azok, amelyek az alacsony/közepes tartományt adják le, az, hogy figyelmen kívül hagyják az általuk ténylegesen reprodukált frekvenciatartományt. Sok gyártó jelzi hangszóróinak kiterjesztett frekvenciatartományát, hogy vonzza a vásárlókat. Például egy 10 cm-es szabványos méretű és 30 W teljesítményű koaxiális hangszóró esetén a frekvenciatartomány 50-20 000 Hz. Nem a felső érték a zavaró, hanem az alsó. Ha a megadott teljesítményszinten 50 Hz-es jelet helyez ebbe a hangszóróba, nemcsak hogy nem fogja hallani az 50 Hz-et, de könnyen tönkreteheti a hangszórót. Ez gyakran előfordul, amikor a mélyhang emelésére szolgáló különféle sémák miatt elfelejtik, hogy a hangszóró egyszerűen nem képes reprodukálni az alsó regisztert. Az eredmény egy leszakadt kúp a mély-/középhangszóróról. Ennek elkerülése érdekében a hangszóró által reprodukált frekvenciatartományt korlátozni kell legalább másodrendű felüláteresztő szűrővel. A beállított szűrő vágási frekvenciája a hangszóró méretétől függ. Tehát a gyakorlat azt mutatja, hogy 10 cm-es fejeknél körülbelül 100 Hz-nek, 13 cm-es fejeknél 80 Hz-nek, 16 cm-es fejeknél pedig 60 Hz-nek kell lennie. Az alábbiakban leírtakat a mélysugárzónak kell reprodukálnia. Sőt, az LF/MF hangszórók által reprodukált jelek alacsonyabb frekvenciatartományának korlátozásával a tartomány többi részében azonnal jobb teljesítményt, élénkebb és hangosabb működést fog érezni. Vannak olyan hangszórók, amelyek alacsony sávszélességű szűrő nélkül is jól működnek, de ezek a kisebbségben vannak.

Az általános szabály a következő: minél szűkebb a hangszóróra vagy külön fejre küldött frekvenciatartomány, annál nagyobb teljesítményt tud elviselni. Például sok egyedi nagyfrekvenciás hangsugárzónál egyszerre több teljesítményértéket adnak meg, a felüláteresztő szűrő vágási frekvenciájától függően: ha a hangszóró 2000 Hz-től kezdődően működik, akkor ez egy teljesítmény, ha 5000-től, a teljesítmény értéke sokkal magasabb. Ugyanez vonatkozik a középső hangsugárzókra, a mély/közép hangszórókra és a mélysugárzókra – az egyetlen különbség az, hogy a reprodukált frekvenciatartomány két határát egyszerre változtathatják: a felsőt és az alsót.

A HF, MF, LF/MF és a mélysugárzó fejek teljesítménye közötti tipikus arányok megegyeznek az erősítőknél az előző számban leírtakkal.

MÉLYNYÁGÓK ÉS PARAMÉTEREIK

Külön meg kell fontolnunk a hangszórók egy speciális osztályát - a mélynyomókat. Ez a típus a hangszórók a közelmúltban az autós audiorendszerek részévé váltak, de a mélyebb basszusok reprodukálását lehetővé tevő ténynek köszönhetően igen népszerűvé váltak az autók szerelmesei körében. Az autó mélynyomója azonban nagyon különbözik az otthoni mélynyomótól. Tehát, ha az otthoni berendezések esetében a 300 W-os mélynyomó teljesítményét „tető felett” tekintik, akkor egy autó esetében ez egy átlagos, normál paraméter. Miért ilyen hatalom? Emlékezzünk arra, hogy az autóban a mélynyomónak „ki kell kiabálnia” az út zaját, de otthon erre nincs szükség. Ezenkívül az autós mélysugárzók kialakításának megvannak a maga sajátosságai. A mély basszus kis mennyiségben történő elérése érdekében a gyártók számos áldozatot hoznak, amelyek közül a fő az érzékenység csökkentése. A megfelelő hangerő eléréséhez alacsony érzékenység mellett nagy hangerőt kell biztosítania. Egy nagy teljesítményű autós erősítő létrehozása sem egyszerű feladat, így az utóbbi időben népszerűvé vált a két különálló hangtekercses mélynyomó kialakítása, és egyes gyártók ennél is tovább mennek, akár 4 hangtekercset is beépítenek. Egy ilyen megoldás nagyobb rugalmasságot biztosít egy adott erősítő optimális ellenállásának kiválasztásakor - leegyszerűsítve, lehetővé teszi, hogy a maximális wattot „kicsavarja” belőle. A szükséges ellenállás a tekercsek (soros, párhuzamos, párhuzamos soros) megfelelő csatlakoztatásával érhető el. Igaz, a teljesítmény, az ellenállás és a tekercsek száma nem befolyásolja a mélynyomó zeneiségét. Még egy kis fogyasztású, de megfelelően felépített mélynyomó is felülmúlhatja hangminőségben szörnyű SPL megfelelőjét. Bár a szükséges hangnyomás létrehozásához legalább két alacsony fogyasztású mélynyomóra lesz szüksége. A feladattól vagy a hangsugárzók műfaji beállítottságától függően a mélysugárzó névleges teljesítménye 2-4-szer nagyobb, mint a teljes hangsugárzóké. Minél nagyobb az ereje, annál jobb, mert mindig lehet halkabban játszani, de hangosabban – nem. De figyelembe kell venni a valós lehetőségeket fedélzeti hálózat az autóját (és persze a pénztárcáját).

Emellett nagy jelentősége van a mélynyomó akusztikai kialakításának. Különösen örvendetes a teljesítmény szempontjából a legrosszabb opció kiegészítő teljesítménytartaléka - a végtelen akusztikus képernyő, például a csomagtartóban játszik le nagy hangerőt. A zárt tokban lévő modellek nagyobb érzékenységűek, de alacsonyak is, teljesítmény szempontjából pedig a basszusreflexes modellek a legjobbak, főleg sáváteresztős típusú tokban.

MI TÖRTÉNIK, HA A FEJEK SZÁMA NÖVEKEDIK

Gyakran találunk dupla vagy tripla basszus/középhang-fejjel szerelt berendezéseket, és nagyon sok lehetőség van két mélynyomóval. Mit csinál ez és miért van rá szükség? A fejek megduplázásával legalább 3 dB-lel növeljük a hangnyomásszintet, ez a teljesítmény megduplázásának felel meg, feltéve, hogy az erősítőből rájuk adott elektromos teljesítmény is megduplázódik. Ha két fej ugyanazt a teljesítményt kapja az erősítőtől, mint egy, akkor a hangnyomás szintje alig változik. Ebben az esetben teljesítményben nem nyerünk semmit, de a diffúzorok megnövekedett sugárzási területe mélyebb basszust ad. Ez a hatás azonban a fejek egymástól való távolságától függ, és olyan frekvenciákon jelenik meg, amelyeknél ez a távolság arányos a hullámhosszal, vagy meghaladja azt. A részletek iránt érdeklődők figyelmébe ajánljuk a Yu.A. által szerkesztett „Broadcasting and Electroacoustics” című könyvet. Kovalgin, a „Radio and Communications” kiadó által 1999-ben megjelent. Ott a 224. oldalon a több azonos típusú fejet tartalmazó hangszórók hatékonyságának problémáját tárgyaljuk. Az akusztikában az ilyen hangszórókat hangszóróknak szokták nevezni. Az irányíthatóság növelésére és a hangszórórendszerek hatékonyságának növelésére szolgálnak.

Pontosan a mélyhangválasz javulása miatt a kettős fejeket csak a mély-/közép- vagy a mélynyomófejekhez használják. Vannak opciók a kettős magassugárzókhoz is, de ezek ritkák, és más feladatuk is van, például csökkentik a hangszórók irányítottságát magas frekvenciákon. Sok esetben két LF fej használata összetett problémákat oldhat meg – különösen, ha két 12 hüvelykes fejet könnyebben elhelyezni, mint egy 15 hüvelykeset. Érdemes azonban megfontolni, hogy két fej ára egyértelműen magasabb lesz, mint egy azonos sorozatú, de nagyobb szabvány méretű fej ára.

A HANGSZÓRÓRENDSZEREK TELJESÍTMÉNYTÍPUSAI

Névleges– az elektromos teljesítmény négyzetes középértéke, amelyet a nemlineáris torzítás adott szintje korlátoz.

Maximum szinusz– a folyamatos szinuszos jel teljesítménye adott frekvenciatartományban, amelyen a hangsugárzó mechanikai és termikus károsodás nélkül hosszú ideig tud működni.

Maximális zaj– egy speciális zajjel elektromos teljesítménye adott frekvenciatartományban, amelyet a hangszóró hő- és mechanikai károsodás nélkül hosszú ideig kibír.

Csúcs– a maximális rövid távú teljesítmény, amelyet a hangsugárzók károsodás nélkül elviselnek, ha rövid ideig (általában 1 s) speciális zajjelet alkalmaznak rájuk. A teszteket 60-szor megismételjük 1 perces időközönként.

Maximum hosszú távú – speciális zajjel elektromos teljesítménye adott frekvenciatartományban, amelyet a hangszóró visszafordíthatatlan mechanikai sérülés nélkül 1 percig elvisel. A teszteket 10-szer megismételjük 2 perces időközönként.

Az anyagot a Car&Music magazin 12/2003 sz. kategória " Hasznos tippek", szöveg: Edouard Seguin

Hangszóró teljesítménye
​

A hangszóró maximális zajteljesítménye, a hangszóró maximális hosszú távú teljesítménye, a hangszóró maximális rövid távú teljesítménye.

Zajteljesítmény-korlát (PHC)- olyan teljesítmény, amelyet a dinamikus fej hosszú ideig képes ellenállni hő- és mechanikai sérülések nélkül. A folyamatos tesztelés időtartamát a gyártó órában és milyen jelen jelzi.

Folyamatos teljesítménykorlát (RMS)- az a teljesítmény, amelyet a dinamikus fej hő- és mechanikai károsodás nélkül 1 percig 2 perces időközönként 10 egymást követő ciklusban képes ellenállni.

Maximális rövid távú teljesítmény (PMPO)- az a teljesítmény, amelyet a dinamikus fej hő- és mechanikai sérülés nélkül 1 másodpercig 60 másodperces időközönként 60 cikluson keresztül képes ellenállni.

A hatalom szó alatt a köznyelvben sokan „hatalmat”, „erőt” értenek. Ezért teljesen természetes, hogy a fogyasztók a teljesítményt a hangerővel társítják: „Minél nagyobb a teljesítmény, annál jobban és hangosabban szólalnak meg a hangszórók.” Ez a közhiedelem azonban teljesen téves! Nem mindig fordul elő, hogy egy 100 W-os hangszóró hangosabban vagy jobban szól, mint egy „csak” 50 W-os. A teljesítményérték inkább nem a hangerőről, hanem az akusztika mechanikai megbízhatóságáról beszél. Ugyanaz az 50 vagy 100 W egyáltalán nem a hangszóró által keltett hangerő. Még maguk a legjobb dinamikus meghajtók is alacsony hatásfokkal rendelkeznek, és a hozzájuk juttatott elektromos jel teljesítményének mindössze 2-3%-át alakítják át hangrezgéssé, a legtöbb hangszóró esetében pedig még ennél is kevesebbet (bár az előállított hang teljesen elegendő a hangsáv létrehozásához).
A gyártó által a hangsugárzó vagy a rendszer egészének útlevelében feltüntetett érték csak azt jelzi, hogy a megadott teljesítmény jele esetén a dinamikus fej vagy hangsugárzórendszer nem fog meghibásodni (kritikus felmelegedés és rövidzárlat miatt). a vezeték, a tekercskeret „elharapása”, a diffúzor szakadása, a rendszer rugalmas felfüggesztésének sérülése stb.).

Így a hangszórórendszer ereje az műszaki paraméter, melynek értéke nincs közvetlenül összefüggésben az akusztika hangosságával, bár attól némileg függ. A dinamikus fejek, az erősítő út és a hangszórórendszer névleges teljesítményértékei eltérőek lehetnek. Inkább a tájékozódásra és az alkatrészek közötti optimális párosításra szolgálnak. Például egy lényegesen kisebb vagy lényegesen nagyobb teljesítményű erősítő károsíthatja a hangszórót a hangerőszabályzó maximális állásában mindkét erősítőn: az elsőnél - köszönhetően magas szintű torzítás, a másodikon - a hangszóró rendellenes működési módja miatt.

A teljesítmény mérhető különféle módokonés különféle vizsgálati körülmények között. Ezekre a mérésekre általánosan elfogadott szabványok léteznek. Nézzünk meg közelebbről néhányat, amelyeket leggyakrabban a nyugati cégek termékeinek jellemzőiben használnak:

RMS(Root Mean Squared – négyzetes középérték). A teljesítmény mérése 1000 Hz-es szinuszhullám alkalmazásával történik, amíg el nem érik a harmonikus torzítás bizonyos szintjét. A termékútlevélben általában így van írva: 15 W (RMS). Ez az érték azt jelzi, hogy a hangsugárzórendszer 15 W-os jellel ellátva hosszú ideig képes működni a dinamikus fejek mechanikai sérülése nélkül. Az olcsó hangszóróknál a nagyon magas, gyakran akár 10%-os harmonikus torzításnál végzett mérések miatt a Hi-Fi hangsugárzókénál magasabb teljesítményértékek wattban (RMS) vannak. Ilyen torzításokkal szinte lehetetlen meghallgatni a hangsávot az erős zihálás és a dinamikus fejben felhangzó felhangok miatt.

PMPO(Peak Music Power Output – zenei csúcsteljesítmény). Ebben az esetben a teljesítményt 1 másodpercnél rövidebb ideig tartó, 250 Hz alatti (jellemzően 100 Hz) frekvenciájú rövid távú szinuszhullám alkalmazásával mérik. Ebben az esetben a nemlineáris torzítások mértékét nem veszik figyelembe. Például a hangszóró teljesítménye 500 W (PMPO). Ez a tény arra utal, hogy a hangsugárzórendszer, miután rövid ideig tartó alacsony frekvenciájú jelet játszott le, nem szenvedett mechanikai sérülést a dinamikus fejeken. A watt teljesítményegységeket (PMPO) népszerûen „kínai wattnak” nevezik, mivel ezzel a mérési technikával a teljesítményértékek elérik a több ezer wattot! Képzeld el - 10 cm átmérőjű kis hangszórók játszanak egy olcsó balalajáról (rádiómagnóról), 15 VA elektromos teljesítménnyel és 1500 W-os csúcsteljesítményt (PMPO).

P.H.C. Maximális (maximális) zaj (névtábla) teljesítmény (angol teljesítménykezelési kapacitás), amely az akusztikai rendszer hő- és mechanikai sérülésekkel szembeni ellenállását jellemzi hosszú távú (100 órás) működés során, „rózsaszín zaj” típusú zajjellel, amelynek spektruma megközelíti a valódi zenei jelek spektrumát;

A nyugatiak mellett szovjet szabványok is léteznek különféle típusok hatalom. Ezeket a GOST 16122-87 és a GOST 23262-88 szabályozzák, amelyek ma is érvényben vannak. Ezek a szabványok olyan fogalmakat határoznak meg, mint a névleges, maximális zaj, maximális szinuszos, maximális hosszú távú, maximális rövid távú teljesítmény. Némelyikük fel van tüntetve a szovjet (és posztszovjet) berendezések útlevelében. Természetesen ezeket a szabványokat a világgyakorlat nem alkalmazza, ezért nem fogunk rajtuk kitérni.

Következtetések levonása: A gyakorlatban a legfontosabb a wattban (RMS) megadott teljesítményérték 1% vagy annál kisebb harmonikus torzítási torzítás (THD) értéknél. A termékek összehasonlítása azonban még ezzel a mutatóval is nagyon hozzávetőleges, és lehet, hogy semmi köze a valósághoz, mivel a hangerőt a hangnyomásszint jellemzi. Ezért a „hangszórórendszer teljesítménye” jelző információtartalma nulla.

ÉRZÉKENYSÉG

Érzékenység (SPL)- a gyártó által a hangszórórendszerek jellemzőiben feltüntetett paraméterek egyike. Az érték jellemzi a hangszóró által 1 méter távolságban kialakuló hangnyomás intenzitását 1000 Hz frekvenciájú és 1 W teljesítményű jel esetén. Az érzékenységet decibelben (dB) mérik a hallásküszöbhöz viszonyítva (nulla hangnyomásszint 2*10^-5 Pa). Néha a „hangnyomásszint” (SPL) megjelölést használják. Ebben az esetben a rövidség kedvéért a mértékegységeket tartalmazó oszlopban a dB/W*m vagy dB/W^1/2*m (vagy 2,83V) van feltüntetve.
Fontos megérteni, hogy az érzékenység nem lineáris arányossági együttható a hangnyomásszint, a jelteljesítmény és a forrástól való távolság között. Sok cég jelzi a dinamikus meghajtók nem szabványos körülmények között mért érzékenységi jellemzőit.

Érzékenység - saját akusztikai rendszerek tervezésénél fontosabb jellemző. Ha nem teljesen érti, mit jelent ez a paraméter, akkor az akusztika kiválasztásakor nem fordíthat különös figyelmet az érzékenységre (szerencsére nem gyakran jelzi), ha van külső teljesítményerősítője.

Professzionális magassugárzók Többutas installációhoz és koncertakusztikába való beépítésre tervezték. A professzionális nagyfrekvenciás hangszóróknak megnövelt hangkimenettel kell rendelkezniük, így a hangsugárzóknak, amelyekbe be vannak szerelve, képesek teljes mértékben lefedni a nagy helyiségeket, valamint nagy megbízhatóságot kell biztosítaniuk. A professzionális akusztikát hagyományosan hosszú ideig használják megnövelt teljesítményfelvétel mellett. Ez a működési mód különösen veszélyes a nagyfrekvenciás hangszórókra, amelyek a mágneses rendszerek viszonylag kis mérete miatt hajlamosak túlmelegedni és meghibásodni. Ezenkívül a közel maximális kimeneti teljesítménnyel működő erősítők generálnak nagy számban torzítások, a nagyfrekvenciás tartományban is.

A professzionális akusztikai HF hangszórók általában nagyobb méretűek, mint, és a hangkimenet növelése érdekében fel vannak szerelve. Hangtekercseik mágneses réseit gyakran hűtőfolyadékkal töltik ki, a házakban pedig speciális elemek vannak, amelyek lehetővé teszik a hő hatékony elvezetését. Ellenkező esetben a professzionális akusztikai magassugárzó kiválasztását ugyanúgy kell kezelni, mint a hagyományos hangsugárzók esetében, a reprodukált frekvenciák szükséges frekvenciatartománya, ellenállása és érzékenysége alapján. Természetesen egy professzionális nagyfrekvenciás hangsugárzót szükséges bekapcsolni egy megfelelő szigetelőszűrőn keresztül, amely védőelemeket is tartalmazhat.

Sokan vannak különféle típusok hangsugárzók, de a legelterjedtebbek az elektromágneses típusú emitterek, vagy ahogy más néven hangszórók.

A hangszórók az akusztikus rendszerek (AS) fő szerkezeti elemei. Sajnos egy hangszóró nem képes a teljes hallható frekvenciatartományt reprodukálni. Ezért az akusztikus rendszerek teljes tartományú reprodukciójához több hangszórót használnak, ahol mindegyiket úgy tervezték, hogy a saját frekvenciasávját reprodukálja. A kisfrekvenciás (LF) és nagyfrekvenciás (HF) hangszórók működési elve megegyezik az egyes szerkezeti elemek megvalósításában.

A hangszóró működési elve egy mágneses tekercs vezetékén átfolyó áram által létrehozott váltakozó mágneses tér kölcsönhatásán alapul. mágneses mezőállandó mágnes.

A tervezés viszonylagos egyszerűsége ellenére a kiváló minőségű akusztikai rendszerekben való használatra szánt hangszórók számos fontos paraméterrel rendelkeznek, amelyektől az akusztikus rendszer végső hangzása függ.

A hangszórót jellemző legfontosabb mutató a reprodukált frekvenciasáv. Jelezhető értékpárként (alsó határ és felső határfrekvencia), vagy amplitúdó-frekvencia válasz (AFC) formájában is megadható. A második lehetőség informatívabb. A frekvenciamenet a hangnyomásszint grafikus függése, amelyet a hangszóró a munkatengely mentén 1 méter távolságra hoz létre a frekvenciától. A frekvenciamenet lehetővé teszi a hangszóró által az eredeti jelbe bevitt frekvencia torzítások értékelését, valamint a hangszóró többsávos rendszer részeként történő használata esetén a keresztszűrő frekvencia optimális értékének meghatározását. Ez a frekvenciamenet, amely lehetővé teszi a hangszórók alacsony frekvenciájú, középfrekvenciás vagy magas frekvenciájú besorolását.

Mélynyomó kiválasztása

Az LF hangsugárzók esetében a frekvenciameneten kívül lényeges indikátorcsoportot alkotnak az úgynevezett Thiel-Small paraméterek. Ezek alapján számítják ki a hangszóró (hangsugárzórendszer ház) akusztikai tervezési paramétereit. Minimális paraméterkészlet rezonanciafrekvencia- fs, teljes minőségi tényező - Qts, ekvivalens térfogat - Vas.

A Thiel-Small paraméterek a hangszóró viselkedését írják le a dugattyús működési tartományban (500 Hz alatt), oszcilláló rendszernek tekintve. Együtt akusztikus kialakítás(AO), a hangszóró egy felüláteresztő szűrő (HPF), amely lehetővé teszi a szűrőelméletből kölcsönzött matematikai eszközök használatát a számításokban.

A hangsugárzóparaméterek Thiel-Small értékeinek, és mindenekelőtt a Qts teljes minőségi tényezőnek a felmérése lehetővé teszi számunkra, hogy megítéljük a hangszóró használatának célszerűségét olyan akusztikus rendszerekben, amelyek egy vagy másik típusú akusztikai kialakítással (AO) vannak. . A fázisfordított akusztikai kialakítású hangsugárzókhoz főként legfeljebb 0,4-es összminőségi tényezőjű hangszórókat használnak. Érdemes megjegyezni, hogy tervezési szempontból a fázisfordított rendszerek a legigényesebbek a zárt és nyitott AO-val rendelkező hangszórókhoz képest. Ez a kialakításérzékeny a számítások és a ház gyártása során elkövetett hibákra, valamint a mélysugárzó paramétereinek megbízhatatlan értékeinek használatakor.

A mélysugárzó kiválasztásakor az Xmax paraméter fontos szerepet játszik. Az Xmax a kúp megengedett legnagyobb elmozdulását mutatja, amelynél a hangtekercs vezetékének állandó fordulatszáma megmarad a hangszóró mágneses áramkörének résében (lásd az alábbi ábrát).

Műholdas hangszórórendszerekhez az Xmax = 2-4 mm-es hangszórók megfelelőek. Mélynyomóknál Xmax=5-9mm hangszórókat kell használni. Ugyanakkor megmarad az elektromos rezgések nagy teljesítményű (és ennek megfelelően nagy rezgési amplitúdójú) akusztikussá történő átalakításának linearitása, ami hatékonyabb alacsony frekvenciájú sugárzásban nyilvánul meg.

Ha úgy döntött, hogy saját kezűleg készít hangszórórendszert, akkor elkerülhetetlenül szembe kell néznie a márkás alkatrészek kiválasztásával, beleértve a hangszórók frekvenciáját. Különböző gyártók termékeinek használatában szerzett tapasztalat nélkül néha nehéz a legjobb választást meghozni. Sok tényezőtől kell vezérelnie, és sok paraméter szerint kell összehasonlítania, nem csak az útlevél jellemzőivel kapcsolatosak szerint. Az ACTON hangsugárzók sikeresen kiegészítik hangszórórendszerét, mert amellett kiváló minőségű, számos előnnyel rendelkezik:

• szegmensükben optimális ár/minőség aránnyal rendelkeznek;
• a hangszórókat kifejezetten a társadalmi és kulturális események szinkronizálására használt professzionális hangszórók számára tervezték;
• hangszórókhoz kidolgozták a házak gyártásához szükséges dokumentációt;
• a fogyasztó és a gyártó közötti interakció közvetlenül, közvetítők nélkül történik, ami elkerüli a pótalkatrészek és alkatrészek elérhetőségével kapcsolatos problémákat;
• információs támogatás a hangszórók tervezésével kapcsolatban;
• az ACTON hangszórók nagy megbízhatósága.

VEL modellválaszték ACTON hangszórók, amelyekkel megismerkedhet.

Magassugárzó kiválasztása

Magassugárzó kiválasztásakor a frekvenciaválasz határozza meg az általa reprodukált tartomány alacsonyabb frekvenciáját. Szükséges, hogy a magassugárzó frekvenciasávja némileg átfedje a mélysugárzó frekvenciasávját.

Néhány magassugárzót úgy terveztek, hogy kürttel együtt működjenek. Ellentétben a közvetlen sugárzású magassugárzókkal (vagy ahogy nevezik őket), a kürt magassugárzók a kürt tulajdonságai miatt alacsonyabb vágási frekvenciával rendelkeznek a reprodukált hangtartományban. Egy ilyen magas frekvenciájú hangszóró alsó határfrekvenciája hozzávetőlegesen 2000-3000 Hz lehet, ami sok esetben lehetővé teszi a középső hangszóró elhagyását a hangszórórendszerben.

Kialakításuk miatt a magassugárzók általában nagyobb érzékenységgel rendelkeznek, mint a mélysugárzóké. Ezért a szűrő tervezési szakaszában egy csillapító (elnyomó) áramkör van benne, amely szükséges a túlzott sugárzás csökkentéséhez, amely a magas és az alacsony frekvenciájú hangszórók érzékenységi értékeit azonos szintre hozza.

A magassugárzó kiválasztásakor fontos figyelembe venni a teljesítményét, amelyet a mélysugárzó teljesítménye alapján választanak ki. Ebben az esetben a HF hangszóró teljesítményét kisebbre vesszük, mint az LF hangszóró teljesítményét, ami a spektrális sűrűség elemzéséből következik. hangjelzés, amely megfelel a rózsaszín zajnak (amely a magas frekvenciák felé gördül). A 3-5 kHz-es keresztezési frekvenciájú hangszórók nagyfrekvenciás dinamikája által disszipált teljesítmény gyakorlati kiszámításához használhatja weboldalunkon található kalkulátort.

Emlékeztetünk arra, hogy a HF-hangszórók nem használhatók felüláteresztő szűrő (HPF) nélkül, amely korlátozza a spektrum alacsony frekvenciájú részének behatolását.

A hangszórók károsodásának tényezői

Rendellenes működési körülmények esetén a hangsugárzók mechanikai és elektromos károsodását okozhatják. Mechanikai károsodás akkor következik be, ha a diffúzor rezgésének amplitúdója meghaladja a megengedett amplitúdót, amely a mozgó rendszer elemeinek mechanikai tulajdonságaitól függ. Az ilyen károsodások legkritikusabb frekvenciazónája a hangszóró mechanikai rezonanciafrekvenciája közelében és alatta van, pl. ahol a rezgések amplitúdója a legnagyobb. Az elektromos károsodás a hangtekercs visszafordíthatatlan túlmelegedésének eredménye. Az ilyen jellegű sérülések legkritikusabb frekvenciasávja a hangszóró elektromechanikus rezonanciája közelében található sávnak felel meg. Mindkét típusú károsodás a hangsugárzónak biztosított maximálisan megengedett elektromos teljesítmény túllépése miatt következik be. Az ilyen következmények elkerülése érdekében a maximális teljesítményértéket szabványosítják.

Több szabvány is létezik, amelyek segítségével a gyártók normalizálják termékeik teljesítményét. A valós körülmények szempontjából a legközelebbi akusztikai rendszer alkalmazása esetén az AES szabvány. A teljesítmény ezen szabvány szerint az effektív feszültség négyzete egy bizonyos rózsaszín zajsávban, amelyet a hangszóró legalább 2 órán keresztül képes ellenállni, osztva a Zmin minimális impedancia értékkel. A szabvány szabályozza a hangszóró jelenlétét a ház nélküli „szabad levegőben”. A tesztelés során egyes gyártók a hangszórót házba helyezik, így a működési feltételeit közelebb hozzák a valós állapotokhoz, ami az ő szempontjukból objektívebb eredményhez vezet. A hangszóró ismert névleges teljesítménye támpontul szolgál, amikor olyan erősítőt választunk, amelynek teljesítményének meg kell egyeznie az AES hangszóró teljesítményértékével.

Érdemes megjegyezni, hogy a hangsugárzónak adott teljesítmény valódi értékét nehéz megbecsülni speciális mérések nélkül, és még a hangsugárzó eszközökön lévő hangerőszabályzó azonos beállításával is tág határok között változhat.

Ezt számos tényező befolyásolhatja, például:

• A reprodukált jel spektruma (zenei műfaj, a zenemű frekvenciája és dinamikatartománya, meghatározó hangszerek);
• Passzív szűrőáramkörök és aktív keresztezések jellemzői, amelyek korlátozzák a hangszórókba belépő eredeti jel spektrumát;
• Hangszínszabályzó és egyéb frekvenciakorrekciós eszközök használata az audio úton;
• Erősítő üzemmód (nemlineáris torzítás és vágás megjelenése);
• Akusztikai rendszer háztervezés;
• Az erősítő meghibásodása (konstans komponens megjelenése az erősített jel spektrumában)

A következő intézkedések növelik a hangszórórendszerek működésének megbízhatóságát:

• A mélysugárzó felső határfrekvenciájának csökkentése aluláteresztő szűrővel (LPF). Ebben az esetben a jel spektrumának az a része, amely jelentősen hozzájárul a tekercs fűtéséhez, korlátozott;
• Korlátozza a frekvenciasávot a basszusreflex hangolási frekvencia alatt LOW-PASS (felüláteresztő szűrő) áramkörök segítségével. Ez az intézkedés korlátozza a diffúzor rezgésének amplitúdóját a hangsugárzók működési tartományán kívül az alacsony frekvenciájú oldalon, megelőzve a mélysugárzó mechanikai károsodását;
• A nagyfrekvenciás nagyfrekvenciás hangszóró magasabb frekvenciára állítása;
• Hangszóróházak tervezése, amelyek a legjobb feltételeket biztosítják a hangszórók természetes konvekciójához;
• A nemlineáris torzítás és vágás módban működő erősítővel rendelkező hangszórók működésének kiküszöbölése;
• Hangos kapcsolási kattanások előfordulásának megakadályozása, a mikrofon „feltekerése”;
• Határoló használata a hangútban.

Jegyezze meg hangszórórendszerek amelyeket professzionális szinkronizálásra használnak (különösen a diszkókban), gyakran kénytelenek dolgozni nagy teljesítményű. Működés közben a hangszóró tekercsének fűtése elérheti a 200 fokot, a mágneses áramkör elemei pedig a 70 fokot. A szélsőséges körülmények közötti hosszú távú működés azt a tényt eredményezi, hogy a hangszórók „égnek”. Ennek oka lehet a hangszóró megengedett elektromos teljesítményének túllépése, vagy egy hibás erősítő. A szett biztonsága sok szempontból a DJ képzettségétől függ. Emiatt, függetlenül attól, hogy melyik hangszórót választja, figyelembe kell vennie a javítókészletek elérhetőségét. Ugyanakkor a helyzetet tovább bonyolítja, hogy általában nem egy hangszóró ég ki egyszerre, hanem több, ami letiltja a teljes készletet. A fentiek figyelembevételével arra a következtetésre jutottunk, hogy a javítókészletek szállításának időzítésének és költségének kérdése szintén rendkívül fontos a hangszórók hangszóróinak kiválasztásának szakaszában.

Először jelöljük be az i-t, és értsük meg a terminológiát.

Elektrodinamikus hangszóró, dinamikus hangszóró, hangszóró, közvetlen sugárzású dinamikus fej ugyanazon eszköz különböző elnevezései, amelyek arra szolgálnak, hogy a hangfrekvenciás elektromos rezgéseket levegőrezgésekké alakítsák, amelyeket mi hangként érzékelünk.

Nem egyszer látott már hangszórókat vagy más szóval közvetlen sugárzású dinamikus fejeket. Aktívan használják a fogyasztói elektronikában. Ez a hangszóró az audioerősítő kimenetén lévő elektromos jelet hallható hanggá alakítja át.

Érdemes megjegyezni, hogy az audio hangszóró hatékonysága (hatékonysága) nagyon alacsony, és körülbelül 2-3%. Ez persze óriási mínusz, de eddig nem találtak ki jobbat. Bár érdemes megjegyezni, hogy az elektrodinamikus hangszórón kívül vannak más eszközök is, amelyek a hangfrekvenciás elektromos rezgéseket akusztikus rezgésekké alakítják. Ilyenek például az elektrosztatikus, piezoelektromos, elektromágneses típusú hangszórók, de az elektrodinamikus típusú hangszórókat széles körben használják és használják az elektronikában.

Hogyan működik a hangszóró?

Az elektrodinamikus hangszóró működésének megértéséhez nézzük meg az ábrát.

A hangszóró mágneses rendszerből áll - a hátoldalon található. Gyűrűt tartalmaz mágnes. Speciális mágneses ötvözetekből vagy mágneses kerámiából készül. A mágneses kerámiák speciálisan préselt és „szinterezett” porok, amelyek ferromágneses anyagokat – ferriteket – tartalmaznak. A mágneses rendszer acélt is tartalmaz karimákés egy acélhenger nevű mag. A karimák, a mag és a gyűrűmágnes mágneses áramkört alkotnak.

A mag és az acélkarima között rés van, amelyben mágneses tér képződik. A tekercset a résbe helyezik, ami nagyon kicsi. A tekercs egy merev hengeres keret, amelyen egy vékony rézhuzal. Ezt a tekercset más néven hangtekercs. A hangtekercs keret csatlakoztatva van diffúzor- ezután „lökdösi” a levegőt, ezáltal a környező levegő összenyomódását és ritkítását hozza létre – akusztikus hullámokat.

A diffúzor készülhet különböző anyagok, de gyakrabban préselt vagy öntött papírpépből készül. A technológiák nem állnak meg, használat közben műanyagból, fémbevonatú papírból és egyéb anyagokból készült diffúzorokat találhatunk.

Annak elkerülése érdekében, hogy a hangtekercs hozzáérjen a mag falához és az állandó mágnes pereméhez, pontosan a mágneses rés közepére kell felszerelni. központosító alátét. A központosító alátét hullámos. Ennek köszönhető, hogy a hangtekercs szabadon mozoghat a résben anélkül, hogy megérintené a mag falait.

A diffúzor fém testre van felszerelve - kosár. A diffúzor szélei hullámosak, ami lehetővé teszi a szabad oszcillációt. A diffúzor hullámos élei alkotják az ún felső felfüggesztés, A alsó felfüggesztés- Ez egy központosító alátét.

A hangtekercs vékony vezetékeit a diffúzor külseje felé vezetik, és szegecsekkel rögzítik. És vele belső a diffúzornál egy sodrott rézhuzal van a szegecsekre rögzítve. Ezután ezeket a többerű vezetékeket a szirmokhoz forrasztják, amelyeket a fémtesttől elkülönített lemezre szerelnek fel. Az érintkező szirmok miatt, amelyekre a hangtekercs többmagos vezetékei vannak forrasztva, a hangszóró be van kötve az áramkörbe.

Hogyan működik a hangszóró?

Ha átvezet egy változót a hangszóró hangtekercsén elektromos áram, akkor a tekercs mágneses tere kölcsönhatásba lép a hangszóró mágneses rendszerének állandó mágneses terével. Ez azt eredményezi, hogy a hangtekercs vagy behúzódik a résbe az egyik áramirányban a tekercsben, vagy kiszorul belőle a másik irányban. A hangtekercs mechanikai rezgései a diffúzorba kerülnek, amely a váltakozó áram frekvenciájával időben oszcillálni kezd, akusztikus hullámokat hozva létre.

A hangszóró megnevezése a diagramon.

A hangszóró grafikus szimbóluma a következő.

A megjelölés mellé betűket írnak B vagy B.A. , majd a beépített hangszóró sorozatszámát sematikus diagram(1, 2, 3 stb.). A diagramon szereplő hangszóró hagyományos képe nagyon pontosan közvetíti az elektrodinamikus hangszóró valódi kialakítását.

Az audio hangszóró alapvető paraméterei.

Az audio hangszóró fő paraméterei, amelyekre figyelni kell:

De az aktív ellenállás mellett a hangtekercsnek reaktanciája is van. A reaktancia azért alakul ki, mert a hangtekercs valójában egy közönséges induktor, és induktivitása ellenáll a váltakozó áramnak. A reaktancia a váltakozó áram frekvenciájától függ.

A hangtekercs aktív és reaktanciája alkotja a hangtekercs teljes impedanciáját. A betűvel van jelölve Z(úgynevezett impedancia). Kiderül, hogy a tekercs aktív ellenállása nem változik, de a reaktancia az áram frekvenciájától függően változik. A rend megteremtése érdekében a hangszóró hangtekercsének reaktanciáját fix 1000 Hz-es frekvencián mérik, és ehhez az értékhez hozzáadják a tekercs aktív ellenállását.

Az eredmény egy névleges (vagy teljes) paraméter. elektromos ellenállás hangtekercs. A legtöbb dinamikus fejnél ez az érték 2, 4, 6, 8 ohm. 16 ohmos impedanciájú hangszórók is kaphatók. Általában ez az érték az importált hangszórók házán van feltüntetve, például így - 8Ω vagy 8 Ohm.

Érdemes megjegyezni, hogy a tekercs teljes ellenállása valahol 10-20%-kal nagyobb, mint az aktívé. Ezért egészen egyszerűen meghatározható. Csak meg kell mérnie a hangtekercs aktív ellenállását ohmmérővel, és növelnie kell a kapott értéket 10-20% -kal. A legtöbb esetben csak a tisztán aktív ellenállást lehet figyelembe venni.

A hangtekercs névleges elektromos ellenállása az egyik fontos paraméter, hiszen ezt figyelembe kell venni az erősítő és a terhelés (hangszóró) egyeztetésekor.

Frekvencia tartomány A hangszóró által reprodukálható hangfrekvenciák tartománya. Hertzben (Hz) mérve. Emlékezzünk vissza, hogy az emberi fül a 20 Hz és 20 kHz közötti frekvenciákat érzékeli. És ez csak egy nagyon jó fül :).

Egyetlen hangszóró sem képes pontosan reprodukálni a teljes hallható frekvenciatartományt. A hangvisszaadás minősége továbbra is eltér a szükségestől.

Ezért a hangfrekvenciák hallható tartományát hagyományosan 3 részre osztották: alacsony frekvenciájú ( LF), közepes frekvencia ( középtartomány) és nagyfrekvenciás ( HF). Így például a mélysugárzók a legjobban reprodukálják az alacsony frekvenciákat - mélyhangokat, a magas frekvenciákat - "nyikorgást" és "csengetést" - ezért nevezik őket magassugárzóknak. Vannak teljes hangsugárzók is. Szinte a teljes hangtartományt reprodukálják, de a lejátszási minőségük átlagos. Egy dologban nyerünk - lefedjük a teljes frekvenciatartományt, másban veszítünk - minőségben. Ezért a szélessávú hangszórókat rádiókba, televíziókba és egyéb eszközökbe építik be, ahol esetenként nincs szükség jó minőségű hangra, hanem csak tiszta hang- és beszédátvitelre van szükség.



A kiváló minőségű hangvisszaadás érdekében a mély-, közép- és magassugárzók egyetlen házban vannak kombinálva, és frekvenciaszűrőkkel vannak felszerelve. Ezek hangszórórendszerek. Mivel minden hangszóró a hangtartománynak csak egy részét adja vissza, az összes hangszóró összmunkája jelentősen javítja a hangminőséget.

A mélysugárzókat általában 25 Hz és 5000 Hz közötti frekvenciák reprodukálására tervezték. A mélysugárzók általában nagy átmérőjű kúppal és hatalmas mágneses rendszerrel rendelkeznek.

A középső hangszórókat úgy tervezték, hogy 200 Hz és 7000 Hz közötti frekvenciatartományt reprodukáljanak. Méreteik valamivel kisebbek, mint a mélysugárzóké (teljesítménytől függően).

A magassugárzók tökéletesen reprodukálják a 2000 Hz-től 20 000 Hz-ig terjedő és magasabb frekvenciákat, egészen 25 kHz-ig. Az ilyen hangszórók diffúzorátmérője általában kicsi, bár a mágneses rendszer meglehetősen nagy lehet.

Névleges teljesítmény (W) - ez a hangfrekvenciás áram elektromos teljesítménye, amely a hangszóróhoz károsodás vagy sérülés veszélye nélkül juttatható. Wattban mérve ( W) és milliwatt ( mW). Emlékezzünk vissza, hogy 1 W = 1000 mW. A számértékek rövidített jelöléséről bővebben olvashat.

Az adott hangsugárzó által kezelt teljesítmény mennyisége a házán látható. Például így - 1W(1 W).



Ez azt jelenti, hogy egy ilyen hangszóró könnyen használható erősítővel, kimeneti teljesítmény amely nem haladja meg a 0,5 - 1 W-ot. Természetesen érdemesebb némi teljesítménytartalékkal rendelkező hangszórót választani. A kép azt is mutatja, hogy a névleges elektromos ellenállás van feltüntetve - 4Ω(4 ohm).

Ha több energiát ad a hangszóróra, mint amire tervezték, akkor túlterheléssel fog működni, „zihál”, torzítja a hangot, és hamarosan meghibásodik.

Ne felejtsük el, hogy a hangszóró hatásfoka körülbelül 2-3%. Ez azt jelenti, hogy ha 10 W elektromos teljesítményt kap a hangszóró, akkor hanghullámok csak 0,2-0,3 W-ot alakít át. Eléggé, igaz? De az emberi fül nagyon kifinomult, és akkor képes hallani a hangot, ha az emitter körülbelül 1-3 mW akusztikus teljesítményt reprodukál tőle több méteres távolságban. Ebben az esetben 50 - 100 mW elektromos teljesítménnyel kell ellátni az emittert - jelen esetben a hangszórót. Ezért nem minden olyan rossz, és egy kis helyiség kényelmes megszólaltatásához elég 1-3 W elektromos teljesítményt adni a hangszórónak.

Ez csak a hangszóró három alapvető paramétere. Rajtuk kívül vannak még olyanok, mint érzékenységi szint, rezonancia frekvencia, amplitúdó-frekvencia válasz (AFC), minőségi tényező stb.