Amplifier dan loudspeaker adalah penghubung dalam rantai yang sama; yang satu tidak dapat bekerja tanpa yang lain. Dalam edisi terakhir, kami memeriksa secara rinci pertanyaan: “Kekuatan apa yang harus dimiliki amplifier?” dan sekarang kita akan mencoba menjawab pertanyaan kedua: “Kekuatan apa yang seharusnya dimiliki oleh pembicara?” Sebagian jawaban atas pertanyaan ini diberikan pada materi sebelumnya, karena, seperti disebutkan di atas, tidak mungkin untuk mempertimbangkan yang satu tanpa yang lain, tetapi sejumlah detail tetap tidak tersentuh dan, seperti yang kami janjikan, kali ini kami akan menganalisisnya secara lebih rinci. detail.

JENIS KEKUATAN

Banyak produsen speaker mobil menggunakan metode non-standar untuk mengukur daya, yang tidak selalu lebih menarik daripada metode yang umum digunakan untuk peralatan rumah tangga - hanya saja lebih nyaman bagi mereka. Namun, sebagian besar menggunakan parameter standar, di antaranya biasanya kita tertarik pada tiga parameter: nilai (RMS), daya maksimum dan puncak. Parameter utama dari parameter ini adalah daya pengenal, dan inilah yang akan kami maksudkan di masa depan jika kami hanya mengatakan “kekuatan”. Rasio numeriknya adalah sebagai berikut: maksimum biasanya 2 kali lebih tinggi dari daya pengenal, dan puncaknya 3-4 kali lebih tinggi. Aturan ini tidak bisa disebut ketat: ada beberapa model yang daya maksimumnya hanya sedikit lebih tinggi dari daya terukur.

Meskipun demikian, karena daya pengenalnya adalah yang terkecil di atas, sejumlah produsen menggunakan sedikit trik: pada kemasan dan halaman pertama petunjuk, angka daya yang terlalu besar diberikan dalam jumlah besar tanpa menyebutkan jenisnya. , dan kebenaran hanya dapat diketahui dengan menemukan parameter teknis dalam dokumen, atau dengan melihat bagian belakang speaker, atau dengan mencari tulisan yang tidak mencolok pada kemasannya. Jangan tertipu trik ini.

Jadi, nilai dayanya persis dengan nilai di mana Anda dapat mendengarkan musik di speaker ini untuk waktu yang lama tanpa takut akan distorsi nonlinier dan, terlebih lagi, kegagalan speaker.

APA YANG LEBIH PENTING – KEKUATAN ATAU SENSITIVITAS?

Pada artikel sebelumnya kami mencatat bahwa menggandakan kekuatan akan menaikkan level tekanan suara sebesar 3dB. Artinya, speaker dengan daya rendah namun sensitivitas tinggi mampu mengembangkan tekanan suara yang sama (volume suara yang sama) seperti kepala yang lebih bertenaga namun kurang sensitif. Oleh karena itu, jika Anda harus memilih antara dua speaker dengan kualitas suara yang sama, salah satunya lebih sensitif tetapi kurang bertenaga dibandingkan yang kedua, lebih baik pilih yang pertama. Mengapa membayar lebih untuk kekuatan amplifier, jika bahkan dengan amplifier berdaya rendah Anda akan mendapatkan volume yang sama?

Omong-omong, karena keadaan tertentu (misalnya, karakteristik amplifier transistor), speaker yang sangat sensitif untuk sektor otomotif praktis tidak diproduksi. Namun dalam setiap kelas, perbedaan sensitivitas yang signifikan dapat ditemukan, dan ini adalah sumber dari segala macam spekulasi: pengujian kami sangat jarang mengkonfirmasi kesesuaian antara nilai yang dinyatakan dan nilai sebenarnya, jadi kami menyarankan Anda untuk membayar perhatian pada “hadiah khusus” kami, dan bukan pada angka yang diberikan.

Kadang-kadang Anda menemukan speaker dengan sensitivitas rendah, tetapi dayanya sangat tinggi, yang pada daya rendah tidak hanya diputar dengan tenang, tetapi juga dengan kualitas yang lebih buruk, tetapi jika Anda "memutar kenopnya" dengan baik, suaranya menjadi optimal. Opsi ini dapat direkomendasikan bagi mereka yang sebagian besar hanya mendengarkan musik keras dan siap membeli amplifier dengan daya setidaknya seratus watt per saluran.

Secara nyata meningkatkan volume suara dan mengurangi impedansi speaker menjadi 3, dan bahkan hingga 2 ohm - in akhir-akhir ini Semakin banyak model seperti ini yang bermunculan. Satu-satunya keadaan. Yang harus diperhatikan adalah amplifier harus mampu mengatasi beban seperti itu dengan baik. Kami sangat tidak menyarankan untuk menyambungkan speaker 2-3 ohm langsung ke amplifier internal radio mobil atau penerima CD - meskipun ini berhasil, ini akan menjadi ujian berat bagi head unit dan, kemungkinan besar, pada akhirnya akan gagal. .

RASIO DAYA SPEAKER DAN DAYA AMPLIFIER

Pada prinsipnya tidak ada salahnya jika RMS amplifier lebih kecil dari pada speaker, namun dalam hal ini Anda perlu menangani kontrol sensitivitas dengan lebih hati-hati. Paradoksnya adalah amplifier yang kurang bertenaga, ketika mulai kelebihan beban, kemungkinan besar akan membuat speaker Anda terbakar dibandingkan amplifier yang lebih bertenaga! Ini semua tentang fenomena yang disebut "kliping" - yaitu. operasi dalam mode batas, ketika penguat menghasilkan sinyal yang sangat terdistorsi dengan kandungan harmonik yang lebih tinggi. Karena alasan inilah tweeter paling sering padam di speaker. Omong-omong, di head unit pada prinsipnya tidak ada pengatur sensitivitas, jadi Anda hanya perlu menentukan sekali dengan telinga awal munculnya distorsi saat volume dinaikkan, dan kemudian jangan pernah memutar kenop pengatur lebih jauh dari level ini.

SPEAKER DAYA DAN RANGE FREKUENSI

Alasan lain kegagalan speaker, terutama yang mereproduksi rentang rendah/menengah, adalah mengabaikan rentang frekuensi yang sebenarnya direproduksi. Banyak produsen menunjukkan rentang frekuensi yang diperluas pada speaker mereka untuk menarik pembeli. Misalnya untuk speaker coaxial dengan ukuran standar 10 cm dan daya 30 W, rentang frekuensinya adalah 50 - 20.000 Hz. Bukan nilai atas yang membingungkan, melainkan nilai yang lebih rendah. Jika Anda memasukkan sinyal 50 Hz pada tingkat daya yang ditentukan ke dalam speaker ini, Anda tidak hanya tidak akan mendengar 50 Hz, namun Anda dapat dengan mudah merusak speaker tersebut. Hal ini sering terjadi ketika, karena terbawa oleh berbagai skema untuk menaikkan bass, mereka lupa bahwa speaker tidak mampu mereproduksi register yang lebih rendah. Hasilnya adalah kerucut speaker woofer/midrange robek. Untuk mencegah hal ini terjadi, rentang frekuensi yang direproduksi oleh speaker harus dibatasi setidaknya dengan menggunakan filter high-pass orde kedua. Frekuensi cutoff filter yang disetel bergantung pada ukuran speaker. Jadi, latihan menunjukkan bahwa untuk kepala 10 cm seharusnya sekitar 100 Hz, untuk kepala 13 cm - 80 Hz, dan untuk kepala 16 cm - 60 Hz. Apa pun di bawah ini harus direproduksi oleh subwoofer. Selain itu, dengan membatasi rentang frekuensi lebih rendah dari sinyal yang direproduksi oleh speaker LF/MF, Anda akan segera merasakan output yang lebih baik di rentang lainnya, pengoperasiannya lebih hidup dan keras. Speaker yang dapat bekerja dengan baik tanpa filter bandwidth rendah memang ada, namun jumlahnya sedikit.

Aturan umumnya adalah ini: semakin sempit rentang frekuensi yang dikirim ke speaker atau head terpisah, semakin besar daya yang dapat ditahannya. Misalnya, untuk banyak speaker frekuensi tinggi individual, beberapa nilai daya diberikan sekaligus, bergantung pada frekuensi cutoff filter lolos tinggi: jika speaker beroperasi mulai dari 2000 Hz, ini adalah satu daya, jika dari 5000, maka nilai daya jauh lebih tinggi. Hal yang sama berlaku untuk speaker midrange, bass/midrange head, dan subwoofer - satu-satunya perbedaan adalah keduanya dapat memvariasikan dua batas rentang frekuensi yang direproduksi sekaligus: atas dan bawah.

Rasio umum antara daya HF, MF, LF/MF, dan kepala subwoofer sama dengan amplifier;

SUBWOOFER DAN PARAMETERNYA

Secara terpisah, kita harus mempertimbangkan kelas speaker khusus - subwoofer. Tipe ini pengeras suara baru-baru ini menjadi bagian dari sistem audio mobil, tetapi karena memungkinkan reproduksi bass yang lebih dalam, pengeras suara menjadi sangat populer di kalangan penggemar mobil. Namun, subwoofer mobil sangat berbeda dengan subwoofer rumah. Jadi, jika untuk peralatan rumah tangga kekuatan subwoofer 300 W dianggap “di atas atap”, maka untuk mobil itu adalah parameter rata-rata dan normal. Mengapa kekuatan seperti itu? Ingatlah bahwa subwoofer di dalam mobil harus “meneriakkan” kebisingan jalan raya, tetapi di rumah hal itu tidak diperlukan. Selain itu, desain woofer mobil memiliki ciri khas tersendiri. Untuk mendapatkan bass yang dalam dalam volume kecil, pabrikan melakukan sejumlah pengorbanan, yang utama adalah penurunan sensitivitas. Untuk mendapatkan volume yang cukup dengan sensitivitas rendah, Anda harus menyuplai kekuatan suara yang tinggi. Membuat amplifier mobil yang bertenaga juga bukan tugas yang mudah, sehingga baru-baru ini desain subwoofer dengan dua belitan kumparan suara terpisah menjadi populer, dan beberapa produsen bahkan melangkah lebih jauh dengan memasang sebanyak 4 belitan kumparan suara. Solusi ini memberikan fleksibilitas yang lebih besar ketika memilih resistansi optimal untuk amplifier tertentu - sederhananya, ini memungkinkan Anda untuk "memeras" watt maksimum dari amplifier tersebut. Resistansi yang diperlukan diperoleh melalui sambungan belitan yang sesuai (seri, paralel, seri paralel). Benar, tenaga, hambatan, dan jumlah belitan tidak memengaruhi musikalitas subwoofer. Bahkan subwoofer berdaya rendah namun dibuat dengan benar dapat mengungguli subwoofer SPL yang mengerikan dalam kualitas suara. Meskipun untuk menciptakan tekanan suara yang dibutuhkan, Anda memerlukan setidaknya dua subwoofer berdaya rendah. Tergantung pada tugas yang ada atau orientasi genre speaker, daya pengenal subwoofer dipilih 2-4 kali lebih tinggi daripada daya speaker full-range. Semakin besar kekuatannya, semakin baik, karena Anda selalu dapat membuatnya bermain lebih pelan, namun lebih keras – tidak. Namun kita perlu mempertimbangkan kemungkinan-kemungkinan nyata jaringan di kapal mobil Anda (dan dompet, tentu saja).

Selain itu, jenis desain akustik subwoofer juga sangat penting. Secara khusus, cadangan daya tambahan untuk opsi terburuk dalam hal output sangat disambut baik - layar akustik tanpa akhir; speaker memutar volume besar, misalnya, ke dalam bagasi. Model dalam case tertutup memiliki sensitivitas yang lebih tinggi, tetapi juga rendah, dan output terbaik adalah model dengan refleks bass, terutama dalam case tipe bandpass.

APA YANG TERJADI BILA JUMLAH KEPALA BERTAMBAH

Anda sering menemukan instalasi dengan kepala bass/midrange ganda atau tripel, dan ada banyak sekali pilihan dengan dua subwoofer. Apa fungsinya dan mengapa hal ini diperlukan? Dengan menggandakan head, Anda meningkatkan tingkat tekanan suara setidaknya 3 dB, ini setara dengan menggandakan daya, asalkan daya listrik yang disuplai dari amplifier juga berlipat ganda. Jika dua kepala menerima daya yang sama dari amplifier sebagai satu, maka tingkat tekanan suara akan sedikit berubah. Dalam hal ini, kami tidak memperoleh apa pun dalam hal daya, namun peningkatan area radiasi dari diffuser akan menghasilkan bass yang lebih dalam. Namun, efek ini bergantung pada jarak pemisahan kepala, dan akan muncul pada frekuensi yang jaraknya sepadan dengan panjang gelombang atau melebihinya. Mereka yang tertarik dengan detail dapat merujuk ke buku “Broadcasting and Electroacoustics” yang diedit oleh Yu.A. Kovalgin, diterbitkan oleh penerbit “Radio and Communications” pada tahun 1999. Di sana, di halaman 224, dibahas masalah efisiensi speaker yang mencakup beberapa head dengan tipe yang sama. Dalam ilmu akustik, speaker seperti ini biasa disebut speaker. Mereka digunakan untuk meningkatkan directivity dan meningkatkan efisiensi sistem speaker.

Justru karena peningkatan respons bass maka kepala ganda hanya digunakan untuk kepala bass/midrange atau subwoofer. Ada juga opsi untuk tweeter ganda, tetapi jarang dan memiliki tugas lain, misalnya mengurangi directivity speaker pada frekuensi tinggi. Dalam banyak kasus, menggunakan dua kepala LF dapat memecahkan masalah yang kompleks - khususnya, dua kepala berukuran 12 inci lebih mudah untuk diakomodasi daripada satu kepala berukuran 15 inci. Namun, perlu diingat bahwa harga dua kepala jelas akan lebih tinggi daripada salah satu seri yang sama, tetapi dengan ukuran standar yang lebih besar.

JENIS KEKUATAN SISTEM SPEAKER

Nominal– nilai akar rata-rata kuadrat daya listrik yang dibatasi oleh tingkat distorsi nonlinier tertentu.

sinus maksimum– kekuatan sinyal sinusoidal kontinu dalam rentang frekuensi tertentu, di mana speaker dapat beroperasi dalam waktu lama tanpa kerusakan mekanis dan termal.

Kebisingan maksimal– tenaga listrik dari sinyal derau khusus dalam rentang frekuensi tertentu, yang dapat ditahan oleh loudspeaker untuk waktu yang lama tanpa kerusakan termal dan mekanis.

Puncak– daya jangka pendek maksimum yang dapat ditahan oleh speaker tanpa merusaknya ketika sinyal derau khusus diterapkan pada speaker tersebut dalam jangka waktu singkat (biasanya 1 detik). Pengujian diulang sebanyak 60 kali dengan selang waktu 1 menit.

Jangka panjang maksimum – tenaga listrik dari sinyal derau khusus dalam rentang frekuensi tertentu yang dapat ditahan oleh loudspeaker tanpa kerusakan mekanis permanen selama 1 menit. Pengujian diulang sebanyak 10 kali dengan selang waktu 2 menit.

Materi disediakan oleh majalah Car&Music, No.12/2003. Kategori " Kiat yang berguna", teks: Edouard Seguin

Kekuatan pembicara
​

Daya kebisingan maksimum speaker, daya speaker jangka panjang maksimum, daya speaker jangka pendek maksimum.

Batas daya kebisingan (PHC)- kekuatan yang dapat ditahan oleh kepala dinamis untuk waktu yang lama tanpa kerusakan termal dan mekanis. Durasi pengujian berkelanjutan ditunjukkan oleh pabrikan dalam jam dan pada sinyal apa.

Batas Daya Berkelanjutan (RMS)- kekuatan yang dapat ditahan oleh kepala dinamis tanpa kerusakan termal dan mekanis selama 1 menit dengan interval 2 menit selama 10 siklus berturut-turut.

Daya maksimum jangka pendek (PMPO)- kekuatan yang dapat ditahan oleh kepala dinamis tanpa kerusakan termal dan mekanis selama 1 detik dengan interval 60 detik selama 60 siklus berturut-turut.

Dengan kata kekuasaan dalam percakapan sehari-hari, banyak yang mengartikan “kekuatan”, “kekuatan”. Oleh karena itu, wajar jika konsumen mengasosiasikan daya dengan volume: “Semakin besar daya, semakin baik dan keras suara yang dihasilkan speaker.” Namun, kepercayaan populer ini sepenuhnya salah! Tidak selalu speaker dengan daya 100 W akan menghasilkan suara lebih keras atau lebih baik daripada speaker yang memiliki rating daya “hanya” 50 W. Nilai daya bukan berbicara tentang volume, tetapi tentang keandalan mekanis akustik. 50 atau 100 W yang sama sama sekali bukan volume suara yang dihasilkan speaker. Bahkan driver dinamis terbaik pun memiliki efisiensi yang rendah dan hanya mengubah 2-3% kekuatan sinyal listrik yang disuplai menjadi getaran suara, dan bahkan lebih sedikit lagi untuk sebagian besar speaker (walaupun suara yang dihasilkan cukup untuk membuat soundtrack).
Nilai yang ditunjukkan oleh pabrikan di paspor speaker atau sistem secara keseluruhan hanya menunjukkan bahwa ketika sinyal dengan daya yang ditentukan disuplai, sistem head atau speaker dinamis tidak akan gagal (karena pemanasan kritis dan korsleting interturn dari speaker). kawat, “menggigit” rangka koil, pecahnya diffuser, kerusakan pada suspensi fleksibel sistem, dll.).

Jadi, kekuatan sistem speaker adalah parameter teknis, yang nilainya tidak berhubungan langsung dengan kenyaringan akustik, meskipun agak bergantung padanya. Nilai daya pengenal kepala dinamis, jalur amplifier, dan sistem speaker mungkin berbeda. Mereka diindikasikan untuk orientasi dan pemasangan optimal antar komponen. Misalnya, amplifier dengan daya yang jauh lebih rendah atau jauh lebih tinggi dapat merusak speaker pada posisi maksimum kontrol volume pada kedua amplifier: yang pertama - berkat tingkat tinggi distorsi, yang kedua - karena mode pengoperasian speaker yang tidak normal.

Kekuatan dapat diukur dalam berbagai cara dan dalam berbagai kondisi pengujian. Ada standar yang diterima secara umum untuk pengukuran ini. Mari kita lihat lebih dekat beberapa di antaranya, yang paling sering digunakan dalam karakteristik produk dari perusahaan Barat:

RMS(Root Mean Squared - nilai akar rata-rata kuadrat). Daya diukur dengan menerapkan gelombang sinus 1000 Hz hingga tingkat distorsi harmonik tertentu tercapai. Biasanya di paspor produk tertulis seperti ini: 15 W (RMS). Nilai ini menunjukkan bahwa sistem speaker, bila disuplai dengan sinyal 15 W, dapat beroperasi dalam waktu lama tanpa kerusakan mekanis pada kepala dinamis. Untuk speaker berbiaya rendah, nilai daya dalam watt (RMS) yang lebih tinggi dibandingkan speaker Hi-Fi diperoleh karena pengukuran pada distorsi harmonik yang sangat tinggi, seringkali hingga 10%. Dengan distorsi seperti itu, hampir tidak mungkin untuk mendengarkan soundtrack karena suara mengi yang kuat dan nada tambahan di kepala dinamis.

PMPO(Output Daya Musik Puncak - kekuatan musik puncak). Dalam hal ini, daya diukur dengan menerapkan gelombang sinus jangka pendek dengan durasi kurang dari 1 detik dan frekuensi di bawah 250 Hz (biasanya 100 Hz). Dalam hal ini, tingkat distorsi nonlinier tidak diperhitungkan. Misalnya daya speakernya 500 W (PMPO). Fakta ini menunjukkan bahwa sistem speaker, setelah memainkan sinyal frekuensi rendah jangka pendek, tidak mengalami kerusakan mekanis pada kepala dinamis. Satuan daya Watt (PMPO) populer disebut “Watt Cina” karena nilai daya yang menggunakan teknik pengukuran ini mencapai ribuan watt! Bayangkan - speaker kecil berdiameter 10 cm diputar dari balalaika (radio tape recorder) murah dengan daya listrik 15 VA dan mengembangkan daya musik puncak 1500 W (PMPO).

P.H.C. Daya kebisingan maksimum (maksimum) (papan nama) (kapasitas penanganan daya bahasa Inggris), yang mencirikan ketahanan sistem akustik terhadap kerusakan termal dan mekanis selama pengoperasian jangka panjang (selama 100 jam) dengan sinyal kebisingan jenis "kebisingan merah muda", spektrumnya mendekati spektrum sinyal musik nyata;

Selain standar Barat, ada juga standar Soviet berbagai jenis kekuatan. Mereka diatur oleh gost 16122-87 dan gost 23262-88, yang masih berlaku sampai sekarang. Standar-standar ini mendefinisikan konsep-konsep seperti nilai nominal, kebisingan maksimum, sinusoidal maksimum, daya maksimum jangka panjang, daya maksimum jangka pendek. Beberapa di antaranya tercantum dalam paspor peralatan Soviet (dan pasca-Soviet). Tentu saja, standar-standar ini tidak digunakan dalam praktik dunia, jadi kami tidak akan membahasnya.

Menarik kesimpulan: Yang paling penting dalam praktiknya adalah nilai daya yang ditentukan dalam Watt (RMS) pada nilai distorsi harmonik (THD) 1% atau kurang. Namun, perbandingan produk bahkan dengan indikator ini sangat mendekati dan mungkin tidak ada hubungannya dengan kenyataan, karena volume suara dicirikan oleh tingkat tekanan suara. Oleh karena itu, kandungan informasi pada indikator “daya sistem speaker” adalah nol.

KEPEKAAN

Kepekaan (SPL)- salah satu parameter yang ditunjukkan oleh pabrikan dalam karakteristik sistem speaker. Nilai tersebut mencirikan intensitas tekanan suara yang dikembangkan oleh speaker pada jarak 1 meter ketika sinyal disuplai dengan frekuensi 1000 Hz dan daya 1 W. Sensitivitas diukur dalam desibel (dB) relatif terhadap ambang pendengaran (tingkat tekanan suara nol adalah 2*10^-5 Pa). Terkadang sebutan “Tingkat Tekanan Suara” (SPL) digunakan. Dalam hal ini, untuk singkatnya, di kolom dengan satuan pengukuran, dB/W*m atau dB/W^1/2*m (atau 2,83V) ditunjukkan.
Penting untuk dipahami bahwa sensitivitas bukanlah koefisien proporsionalitas linier antara tingkat tekanan suara, kekuatan sinyal, dan jarak ke sumber. Banyak perusahaan menunjukkan karakteristik sensitivitas penggerak dinamis yang diukur dalam kondisi non-standar.

Kepekaan - Karakteristik yang lebih penting ketika merancang sistem akustik Anda sendiri. Jika Anda tidak sepenuhnya memahami apa arti parameter ini, maka ketika memilih akustik, Anda tidak dapat memberikan perhatian khusus pada sensitivitas (untungnya, ini tidak sering ditunjukkan) jika Anda memiliki penguat daya eksternal.

Tweeter profesional Dirancang untuk pemasangan dalam instalasi multi-arah dan akustik konser. Speaker frekuensi tinggi profesional harus memiliki keluaran suara yang lebih baik, sehingga speaker yang dipasang memiliki kemampuan untuk mencakup ruangan besar sepenuhnya, serta keandalan yang tinggi. Akustik profesional secara tradisional digunakan dengan peningkatan input daya untuk waktu yang lama. Mode pengoperasian ini sangat berbahaya untuk speaker frekuensi tinggi, yang karena dimensi sistem magnetiknya yang relatif kecil, rentan terhadap panas berlebih dan kegagalan. Selain itu, amplifier yang beroperasi pada daya keluaran mendekati maksimum menghasilkan jumlah besar distorsi, juga di wilayah frekuensi tinggi.

Speaker HF untuk akustik profesional, biasanya, memiliki dimensi lebih besar daripada, dan dilengkapi untuk meningkatkan keluaran suara. Celah magnet pada kumparan suaranya sering kali diisi dengan cairan pendingin, dan wadahnya memiliki elemen khusus yang memungkinkannya menghilangkan panas secara efektif. Jika tidak, pilihan tweeter untuk akustik profesional harus diperlakukan sama seperti tweeter biasa, berdasarkan rentang frekuensi yang diperlukan dari frekuensi yang direproduksi, resistansi dan sensitivitas. Tentu saja, speaker frekuensi tinggi profesional perlu dihidupkan melalui filter isolasi yang sesuai, yang mungkin juga mengandung elemen untuk melindunginya.

ada banyak berbagai jenis pemancar suara, tetapi yang paling umum adalah pemancar tipe elektromagnetik, atau disebut juga speaker.

Speaker adalah elemen struktural utama sistem akustik (AS). Sayangnya, satu speaker tidak mampu mereproduksi seluruh rentang frekuensi suara. Oleh karena itu, untuk reproduksi jangkauan penuh dalam sistem akustik, beberapa speaker digunakan, yang masing-masing dirancang untuk mereproduksi pita frekuensinya sendiri. Prinsip pengoperasian speaker frekuensi rendah (LF) dan frekuensi tinggi (HF) adalah sama; perbedaannya terletak pada penerapan elemen struktur individual.

Prinsip pengoperasian speaker didasarkan pada interaksi medan magnet bolak-balik yang diciptakan oleh arus yang mengalir melalui kawat kumparan magnet dengan medan magnet magnet permanen.

Meskipun desainnya relatif sederhana, speaker yang dirancang untuk digunakan dalam sistem akustik berkualitas tinggi memiliki sejumlah besar parameter penting yang menjadi dasar suara akhir sistem akustik.

Indikator terpenting yang menjadi ciri seorang pembicara adalah pita frekuensi yang direproduksi. Ini dapat ditunjukkan sebagai pasangan nilai (frekuensi batas bawah dan batas atas), atau diberikan dalam bentuk respons frekuensi amplitudo (AFC). Opsi kedua lebih informatif. Respon frekuensi adalah ketergantungan grafis dari tingkat tekanan suara yang dihasilkan oleh speaker pada jarak 1 meter sepanjang sumbu kerja terhadap frekuensi. Respons frekuensi memungkinkan Anda mengevaluasi distorsi frekuensi yang ditimbulkan oleh speaker ke dalam sinyal asli, dan juga, jika speaker digunakan sebagai bagian dari sistem multi-band, untuk mengidentifikasi nilai optimal dari frekuensi filter crossover. Respon frekuensi inilah yang memungkinkan speaker diklasifikasikan menjadi frekuensi rendah, frekuensi menengah, atau frekuensi tinggi.

Memilih subwoofer

Untuk speaker LF, selain respons frekuensi, kelompok indikator penting adalah apa yang disebut parameter Thiel-Small. Berdasarkan hal tersebut, parameter desain akustik untuk speaker (housing sistem speaker) dihitung. Kumpulan parameter minimum frekuensi resonansi- fs, faktor kualitas total - Qts, volume setara - Vas.

Parameter Thiel-Small menggambarkan perilaku speaker di wilayah aksi piston (di bawah 500Hz), menganggapnya sebagai sistem berosilasi. Bersama desain akustik(AO), pembicaranya adalah high-pass filter (HPF), yang memungkinkan penggunaan alat matematika yang dipinjam dari teori filter dalam perhitungan.

Penilaian nilai Thiel-Small dari parameter speaker, dan pertama-tama, faktor kualitas total Qts, memungkinkan kita untuk menilai kelayakan penggunaan speaker dalam sistem akustik dengan satu atau beberapa jenis desain akustik (AO) . Untuk speaker dengan desain akustik fase terbalik, sebagian besar digunakan speaker dengan faktor kualitas total hingga 0,4. Perlu dicatat bahwa sistem pembalikan fase adalah yang paling menuntut, dari sudut pandang desain, dibandingkan dengan speaker yang memiliki AO tertutup dan terbuka. Desain ini sensitif terhadap kesalahan yang dibuat dalam perhitungan dan pembuatan rumahan, serta ketika menggunakan nilai parameter woofer yang tidak dapat diandalkan.

Saat memilih woofer, parameter Xmax memainkan peran penting. Xmax menunjukkan perpindahan kerucut maksimum yang diizinkan, di mana jumlah lilitan kabel kumparan suara dipertahankan secara konstan di celah sirkuit magnetik speaker (lihat gambar di bawah).

Untuk sistem speaker satelit, speaker dengan Xmax = 2-4mm cocok. Untuk subwoofer, sebaiknya digunakan speaker dengan Xmax=5-9mm. Pada saat yang sama, linearitas konversi getaran listrik menjadi getaran akustik pada daya tinggi (dan, karenanya, amplitudo getaran besar) dipertahankan, yang memanifestasikan dirinya dalam radiasi frekuensi rendah yang lebih efisien.

Jika Anda memutuskan untuk membuat sistem speaker dengan tangan Anda sendiri, Anda pasti akan dihadapkan pada pertanyaan dalam memilih komponen bermerek, termasuk frekuensi speaker. Tanpa pengalaman menggunakan produk dari produsen berbeda, terkadang sulit menentukan pilihan terbaik. Anda harus berpedoman pada banyak faktor dan membandingkan berdasarkan banyak parameter, tidak hanya yang berkaitan dengan karakteristik paspor. Speaker ACTON akan berhasil melengkapi sistem speaker Anda, karena sebagai tambahan berkualitas tinggi, memiliki sejumlah keunggulan:

• memiliki rasio harga/kualitas yang optimal di segmennya;
• pembicara dirancang khusus untuk pembicara profesional yang digunakan untuk mengisi suara acara sosial dan budaya;
• dokumentasi pembuatan rumah telah dikembangkan untuk pembicara;
• interaksi antara konsumen dan produsen dilakukan secara langsung tanpa perantara sehingga terhindar dari kendala ketersediaan suku cadang dan komponen;
• dukungan informasi mengenai desain speaker;
• keandalan yang tinggi dari speaker ACTON.

DENGAN rentang model Speaker ACTON yang dapat Anda kenali.

Memilih tweeter

Saat memilih tweeter, respons frekuensi menentukan frekuensi yang lebih rendah dari rentang yang direproduksinya. Pita frekuensi tweeter perlu tumpang tindih dengan pita frekuensi woofer.

Beberapa tweeter dirancang untuk bekerja bersama dengan klakson. Tidak seperti tweeter radiasi langsung (atau tweeter, demikian sebutannya), tweeter horn, karena sifat dari horn, memiliki frekuensi cutoff yang lebih rendah dari rentang audio yang direproduksi. Frekuensi batas bawah dari speaker frekuensi tinggi tersebut dapat mencapai sekitar 2000-3000 Hz, yang dalam banyak kasus memungkinkan untuk mengabaikan speaker midrange dalam sistem speaker.

Karena desainnya, tweeter cenderung memiliki sensitivitas lebih tinggi dibandingkan woofer. Oleh karena itu, pada tahap desain filter, disediakan rangkaian attenuator (penekan) di dalamnya, yang diperlukan untuk mengurangi radiasi berlebih, yang membawa nilai sensitivitas speaker frekuensi tinggi dan frekuensi rendah ke tingkat yang sama.

Saat memilih tweeter, penting untuk mempertimbangkan kekuatannya, yang dipilih berdasarkan kekuatan woofer. Dalam hal ini, daya speaker HF diambil lebih rendah daripada daya speaker LF, berdasarkan analisis kerapatan spektral. sinyal suara, sesuai dengan kebisingan merah muda (yang bergerak menuju frekuensi tinggi). Untuk perhitungan praktis daya yang dihamburkan oleh dinamika frekuensi tinggi pada speaker dengan frekuensi crossover 3-5 kHz, Anda dapat menggunakan kalkulator di situs web kami.

Izinkan kami mengingatkan Anda bahwa speaker HF tidak dapat digunakan tanpa filter lolos tinggi (HPF), yang membatasi penetrasi bagian spektrum frekuensi rendah.

Faktor Kerusakan Speaker

Jika terjadi kondisi pengoperasian yang tidak normal, kerusakan mekanis dan elektrik pada speaker dapat terjadi. Kerusakan mekanis terjadi ketika amplitudo getaran diffuser melebihi amplitudo yang diizinkan, yang bergantung pada sifat mekanik elemen sistem yang bergerak. Zona frekuensi paling kritis untuk kerusakan tersebut adalah di dekat dan di bawah frekuensi resonansi mekanis speaker, yaitu. dimana amplitudo osilasi maksimum. Kerusakan listrik terjadi akibat panas berlebih yang tidak dapat diperbaiki pada kumparan suara. Pita frekuensi paling kritis untuk kerusakan semacam ini adalah pita yang terletak di dekat resonansi elektro-mekanis speaker. Kedua jenis kerusakan tersebut terjadi akibat melebihi daya listrik maksimum yang diizinkan yang disuplai ke speaker. Untuk menghindari konsekuensi seperti itu, nilai daya maksimum distandarisasi.

Ada beberapa standar yang digunakan produsen untuk menormalkan kekuatan produknya. Yang paling dekat dari sudut pandang kondisi nyata dalam hal penggunaan sistem akustik untuk membunyikan acara publik adalah standar AES. Daya menurut standar ini didefinisikan sebagai kuadrat tegangan rms pada pita derau merah muda tertentu yang dapat ditahan oleh speaker selama minimal 2 jam, dibagi dengan nilai impedansi minimum Zmin. Standar tersebut mengatur keberadaan speaker di “udara bebas” tanpa housing. Saat pengujian, beberapa produsen menempatkan speaker di dalam rumahan, sehingga membawa kondisi pengoperasiannya lebih dekat dengan kondisi nyata, yang, dari sudut pandang mereka, memberikan hasil yang lebih obyektif. Peringkat daya speaker yang diketahui berfungsi sebagai panduan saat memilih amplifier yang dayanya harus sesuai dengan nilai daya speaker AES.

Perlu dicatat bahwa nilai sebenarnya dari daya yang disuplai ke speaker sulit diperkirakan tanpa pengukuran khusus dan dapat sangat bervariasi bahkan dengan pengaturan kontrol volume yang sama pada perangkat jalur suara.

Hal ini dapat dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti:

• Spektrum sinyal yang direproduksi (genre musik, frekuensi dan rentang dinamis suatu karya musik, alat musik yang dominan);
• Karakteristik rangkaian filter pasif dan crossover aktif yang membatasi spektrum sinyal asli yang masuk ke speaker;
• Menggunakan equalizer dan perangkat koreksi frekuensi lainnya di jalur audio;
• Mode pengoperasian amplifier (penampilan distorsi dan kliping nonlinier);
• Desain rumah sistem akustik;
• Kerusakan penguat (munculnya komponen konstan dalam spektrum sinyal yang diperkuat)

Langkah-langkah berikut meningkatkan keandalan pengoperasian sistem speaker:

• Mengurangi frekuensi batas atas speaker woofer menggunakan low-pass filter (LPF). Dalam hal ini, bagian spektrum sinyal yang memberikan kontribusi signifikan terhadap pemanasan kumparan dibatasi;
• Membatasi pita frekuensi di bawah frekuensi penyetelan refleks bass menggunakan sirkuit LOW-PASS (high-pass filter). Tindakan ini membatasi amplitudo getaran diffuser di luar jangkauan pengoperasian speaker frekuensi rendah, mencegah kerusakan mekanis pada woofer;
• Menyesuaikan speaker frekuensi tinggi frekuensi tinggi ke frekuensi yang lebih tinggi;
• Desain penutup speaker yang memberikan kondisi terbaik untuk konveksi alami speaker;
• Penghapusan pengoperasian speaker dengan amplifier yang beroperasi dalam mode distorsi dan kliping nonlinier;
• Mencegah terjadinya klik peralihan yang keras, “berakhirnya” mikrofon;
• Menggunakan pembatas di jalur audio.

Perhatikan itu sistem pengeras suara yang digunakan untuk dubbing profesional (terutama di diskotik) seringkali terpaksa dikerjakan kekuatan tinggi. Selama pengoperasian, pemanasan kumparan suara speaker dapat mencapai 200 derajat, dan elemen sirkuit magnetik - 70 derajat. Pengoperasian jangka panjang dalam kondisi ekstrem menyebabkan fakta bahwa speaker “terbakar”. Hal ini mungkin disebabkan oleh kelebihan daya listrik yang diizinkan yang disuplai ke speaker, atau karena amplifier yang rusak. Dalam banyak hal, keamanan set bergantung pada kualifikasi DJ. Oleh karena itu, speaker mana pun yang Anda pilih, Anda perlu mempertimbangkan ketersediaan kit perbaikan. Pada saat yang sama, situasinya semakin diperumit oleh fakta bahwa, sebagai suatu peraturan, tidak hanya satu speaker yang terbakar pada saat yang sama, tetapi beberapa speaker, yang menonaktifkan seluruh rangkaian. Mengingat semua hal di atas, kami menyimpulkan bahwa pertanyaan tentang waktu dan biaya pengiriman kit perbaikan juga sangat penting pada tahap pemilihan speaker untuk speaker.

Pertama, mari kita beri tanda i dan pahami terminologinya.

Loudspeaker elektrodinamik, loudspeaker dinamis, speaker, kepala dinamis radiasi langsung adalah berbagai nama untuk perangkat yang sama yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik frekuensi suara menjadi getaran udara, yang kita persepsikan sebagai suara.

Anda telah melihat speaker suara atau, dengan kata lain, kepala dinamis radiasi langsung lebih dari sekali. Mereka secara aktif digunakan dalam elektronik konsumen. Loudspeakerlah yang mengubah sinyal listrik pada keluaran penguat audio menjadi suara yang dapat didengar.

Perlu diketahui bahwa efisiensi (efisiensi) speaker audio sangat rendah yaitu sekitar 2 – 3%. Ini, tentu saja, merupakan kerugian besar, tetapi sejauh ini belum ada yang lebih baik yang ditemukan. Meskipun perlu dicatat bahwa selain loudspeaker elektrodinamik, ada perangkat lain untuk mengubah getaran listrik frekuensi suara menjadi getaran akustik. Ini adalah, misalnya, pengeras suara jenis elektrostatik, piezoelektrik, elektromagnetik, tetapi pengeras suara jenis elektrodinamik banyak digunakan dan digunakan dalam elektronik.

Bagaimana cara kerja pembicara?

Untuk memahami cara kerja loudspeaker elektrodinamik, mari kita lihat gambarnya.

Speaker terdiri dari sistem magnetis - terletak di sisi belakang. Ini termasuk sebuah cincin magnet. Itu terbuat dari paduan magnetik khusus atau keramik magnetik. Keramik magnetik adalah bubuk yang dipres dan “disinter” secara khusus yang mengandung zat feromagnetik – ferit. Sistem magnet juga mencakup baja flensa dan silinder baja disebut inti. Magnet flensa, inti dan cincin membentuk sirkuit magnetik.

Terdapat celah antara inti dan flensa baja tempat terbentuknya medan magnet. Kumparan ditempatkan pada celah yang sangat kecil. Kumparan adalah kerangka silinder kaku yang tipis kawat tembaga. Kumparan ini disebut juga kumparan suara. Bingkai kumparan suara terhubung ke penyebar- kemudian “mendorong” udara, menciptakan kompresi dan penghalusan udara di sekitarnya - gelombang akustik.

Diffuser dapat dibuat dari bahan yang berbeda, tetapi lebih sering dibuat dari bubur kertas yang dikompresi atau dicor. Teknologi tidak tinggal diam dan dalam penggunaannya Anda dapat menemukan diffuser yang terbuat dari plastik, kertas dengan lapisan logam dan bahan lainnya.

Untuk mencegah kumparan suara menyentuh dinding inti dan flensa magnet permanen, maka dipasang tepat di tengah celah magnet menggunakan mesin cuci pemusatan. Mesin cuci tengahnya bergelombang. Berkat inilah kumparan suara dapat bergerak bebas di celah tersebut tanpa menyentuh dinding inti.

Diffuser dipasang pada badan logam – keranjang. Tepi diffuser bergelombang, yang memungkinkannya berosilasi dengan bebas. Tepi bergelombang dari diffuser membentuk apa yang disebut suspensi atas, A suspensi lebih rendah- Ini adalah mesin cuci pemusatan.

Kabel tipis dari kumparan suara dibawa ke luar diffuser dan diamankan dengan paku keling. Dan dengan di dalam dari diffuser, kawat tembaga yang terdampar dipasang ke paku keling. Selanjutnya, konduktor multi-inti ini disolder ke kelopak, yang dipasang pada pelat yang diisolasi dari badan logam. Karena kelopak kontak, tempat kabel multi-inti kumparan suara disolder, speaker terhubung ke sirkuit.

Bagaimana cara kerja pembicara?

Jika Anda melewatkan variabel melalui kumparan suara speaker arus listrik, maka medan magnet kumparan akan berinteraksi dengan medan magnet konstan sistem magnet speaker. Hal ini akan menyebabkan kumparan suara tertarik ke celah dalam satu arah arus dalam kumparan, atau terdorong keluar dari celah tersebut di arah yang lain. Getaran mekanis kumparan suara ditransmisikan ke diffuser, yang mulai berosilasi seiring dengan frekuensi arus bolak-balik, menciptakan gelombang akustik.

Penunjukan pembicara pada diagram.

Simbol grafis untuk speaker adalah sebagai berikut.

Surat ditulis di sebelah sebutan B atau B.A. , lalu nomor seri speaker masuk diagram skematik(1, 2, 3, dst.). Gambar konvensional dari speaker dalam diagram dengan sangat akurat menyampaikan desain sebenarnya dari loudspeaker elektrodinamik.

Parameter dasar speaker audio.

Parameter utama speaker audio yang harus Anda perhatikan:

Namun selain resistansi aktif, voice coil juga memiliki reaktansi. Reaktansi terbentuk karena kumparan suara sebenarnya adalah induktor biasa dan induktansinya menahan arus bolak-balik. Reaktansi tergantung pada frekuensi arus bolak-balik.

Aktif dan reaktansi kumparan suara membentuk impedansi total kumparan suara. Itu dilambangkan dengan surat itu Z(disebut impedansi). Ternyata resistansi aktif kumparan tidak berubah, tetapi reaktansinya berubah tergantung frekuensi arus. Untuk mengaturnya, reaktansi kumparan suara speaker diukur pada frekuensi tetap 1000 Hz dan resistansi aktif kumparan ditambahkan ke nilai ini.

Hasilnya adalah parameter yang disebut nominal (atau penuh) hambatan listrik kumparan suara. Untuk sebagian besar head dinamis, nilainya adalah 2, 4, 6, 8 ohm. Speaker dengan impedansi 16 ohm juga tersedia. Biasanya, nilai ini ditunjukkan pada casing speaker impor, misalnya seperti ini - 8Ω atau 8 ohm.

Perlu dicatat fakta bahwa resistansi total kumparan berkisar antara 10 dan 20% lebih besar daripada resistansi aktif. Oleh karena itu, dapat ditentukan dengan cukup sederhana. Anda hanya perlu mengukur resistansi aktif kumparan suara dengan ohmmeter dan meningkatkan nilai yang dihasilkan sebesar 10 - 20%. Dalam kebanyakan kasus, hanya resistensi aktif murni yang dapat diperhitungkan.

Hambatan listrik nominal kumparan suara merupakan salah satu parameter penting, karena harus diperhitungkan saat mencocokkan amplifier dan beban (speaker).

Rentang frekuensi adalah rentang frekuensi suara yang dapat direproduksi oleh speaker. Diukur dalam hertz (Hz). Ingatlah bahwa telinga manusia merasakan frekuensi dalam kisaran 20 Hz – 20 kHz. Dan, ini hanya telinga yang sangat bagus :).

Tidak ada speaker yang dapat secara akurat mereproduksi seluruh rentang frekuensi suara. Kualitas reproduksi suara akan tetap berbeda dari yang dibutuhkan.

Oleh karena itu, rentang frekuensi suara yang terdengar secara kondisional dibagi menjadi 3 bagian: frekuensi rendah ( JIKA), frekuensi menengah ( kelas menengah) dan frekuensi tinggi ( HF). Jadi, misalnya, woofer paling baik mereproduksi frekuensi rendah - bass, dan frekuensi tinggi - "mencicit" dan "berdering" - itulah mengapa mereka disebut tweeter. Ada juga speaker full-range. Mereka mereproduksi hampir seluruh rentang audio, tetapi kualitas pemutarannya rata-rata. Kami menang dalam satu hal - kami mencakup seluruh rentang frekuensi, kami kalah dalam hal lain - dalam kualitas. Oleh karena itu, speaker pita lebar dipasang di radio, televisi, dan perangkat lain, yang terkadang tidak memerlukan suara berkualitas tinggi, tetapi hanya memerlukan transmisi suara dan ucapan yang jernih.



Untuk reproduksi suara berkualitas tinggi, speaker bass, midrange, dan tweeter digabungkan dalam satu housing dan dilengkapi dengan filter frekuensi. Ini adalah sistem pengeras suara. Karena setiap speaker hanya mereproduksi sebagian dari rentang suara, kerja total semua speaker meningkatkan kualitas suara secara signifikan.

Biasanya, woofer dirancang untuk mereproduksi frekuensi dari 25 Hz hingga 5000 Hz. Woofer biasanya memiliki kerucut berdiameter besar dan sistem magnet yang besar.

Speaker kelas menengah dirancang untuk mereproduksi rentang frekuensi dari 200 Hz hingga 7000 Hz. Dimensinya sedikit lebih kecil dari woofer (tergantung daya).

Tweeter mereproduksi frekuensi dengan sempurna dari 2000 Hz hingga 20.000 Hz dan lebih tinggi, hingga 25 kHz. Diameter diffuser speaker semacam itu biasanya kecil, meskipun sistem magnetnya bisa sangat besar.

Nilai daya (W) - ini adalah daya listrik dari arus frekuensi audio yang dapat disuplai ke speaker tanpa ancaman kerusakan atau kerusakan. Diukur dalam watt ( W) dan miliwatt ( mW). Ingatlah bahwa 1 W = 1000 mW. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang notasi nilai numerik yang disingkat.

Jumlah daya yang dirancang untuk ditangani oleh speaker tertentu dapat ditunjukkan pada wadahnya. Misalnya, seperti ini - 1W(1W).



Artinya, speaker tersebut dapat dengan mudah digunakan bersama dengan amplifier, daya keluaran yang tidak melebihi 0,5 - 1 W. Tentu saja, lebih baik memilih speaker dengan cadangan daya tertentu. Foto juga menunjukkan bahwa hambatan listrik nominal ditunjukkan - 4Ω(4 ohm).

Jika Anda menggunakan daya yang lebih besar pada speaker daripada yang dirancang untuknya, speaker akan bekerja dengan beban berlebih, mulai “mengi”, mendistorsi suara, dan segera gagal.

Ingatlah bahwa efisiensi speaker adalah sekitar 2 – 3%. Artinya jika daya listrik sebesar 10 W dialirkan ke speaker, maka gelombang suara itu hanya mengkonversi 0,2 - 0,3 W. Cukup banyak, bukan? Namun telinga manusia sangat canggih, dan mampu mendengar suara jika pemancarnya mereproduksi daya akustik sekitar 1 - 3 mW pada jarak beberapa meter darinya. Dalam hal ini, daya listrik sebesar 50 - 100 mW harus disuplai ke emitor - dalam hal ini speaker. Oleh karena itu, tidak semuanya buruk dan untuk kenyamanan suara di ruangan kecil, cukup menyuplai daya listrik 1 - 3 W ke speaker.

Ini hanyalah tiga parameter dasar speaker. Selain itu juga ada seperti tingkat sensitivitas, frekuensi resonansi, respon frekuensi amplitudo (AFC), faktor kualitas, dll.