Un amplificator și un difuzor sunt verigi din același lanț, pur și simplu, unul nu poate funcționa fără celălalt. În ultimul număr, am examinat în detaliu întrebarea: „Ce putere ar trebui să aibă amplificatorul?” iar acum vom încerca să răspundem celui de-al doilea: „Ce putere ar trebui să fie difuzorul?” Răspunsul la această întrebare a fost dat parțial în materialul anterior, deoarece, așa cum am menționat mai sus, este imposibil să luăm în considerare unul fără celălalt, dar o serie de detalii au rămas neatinse și, așa cum am promis, de data aceasta le vom analiza în mai multe detalii. detaliu.

TIPURI DE PUTERE

Mulți producători de difuzoare pentru automobile folosesc metode nestandard de măsurare a puterii, care, apropo, nu sunt întotdeauna mai atractive decât cele acceptate în general pentru echipamentele de uz casnic - este doar mai convenabil pentru ei. Cu toate acestea, majoritatea folosesc parametri standardizați, printre care de obicei ne interesează trei: puterea nominală (RMS), puterea maximă și puterea de vârf. Principalul dintre acești parametri este puterea nominală și la asta ne vom referi în viitor când spunem pur și simplu „putere”. Raportul numeric este următorul: maximul este de obicei de 2 ori mai mare decât puterea nominală, iar vârful este de 3-4 ori mai mare. Această regulă nu poate fi numită strictă: există unele modele a căror putere maximă este doar puțin mai mare decât cea nominală.

Oricum ar fi, deoarece puterea nominală este cea mai mică dintre cele de mai sus, un număr de producători folosesc un mic truc: pe ambalaj și pe prima pagină a instrucțiunilor, cifrele de putere nerezonabil de mari sunt date în număr mare, fără a indica tipul acesteia. , iar adevărul poate fi stabilit doar prin găsirea parametrilor tehnici în document , sau prin privirea în spatele difuzorului, sau căutând vreo inscripție discretă pe ambalaj. Nu te lăsa în fața acestui truc.

Deci, puterea nominală este tocmai cea în care puteți asculta muzică pe aceste difuzoare pentru o lungă perioadă de timp, fără teama de distorsiuni neliniare și, cu atât mai mult, de defecțiunea difuzoarelor.

CE ESTE MAI IMPORTANT – PUTEREA SAU SENSIBILITATEA?

În articolul precedent am observat că dublarea puterii ridică nivelul presiunea sonoră cu 3 dB. Adică, un difuzor cu putere redusă, dar sensibilitate ridicată este capabil să dezvolte aceeași presiune a sunetului (același volum al sunetului) ca un cap mai puternic, dar mai puțin sensibil. Prin urmare, dacă trebuie să alegeți între două difuzoare de calitate egală a sunetului, dintre care una este mai sensibilă, dar mai puțin puternică decât a doua, atunci este mai bine să o alegeți pe prima. De ce să plătiți prea mult pentru puterea unui amplificator, dacă chiar și cu unul de putere redusă veți obține același volum?

Apropo, din cauza anumitor circumstanțe (de exemplu, caracteristicile amplificatoarelor cu tranzistori), difuzoarele cu adevărat foarte sensibile pentru sectorul auto nu sunt practic produse. Dar în cadrul fiecărei clase pot fi găsite discrepanțe semnificative de sensibilitate, iar aceasta este sursa a tot felul de speculații: testele noastre confirmă extrem de rar corespondența dintre valorile declarate și cele reale, așa că vă sfătuim să plătiți atenție la „premiile noastre speciale”, și nu la cifrele date.

Uneori dai peste difuzoare cu sensibilitate scăzută, dar cu o putere nominală foarte mare, care la putere redusă redă nu doar liniștit, ci și cu o calitate mai proastă, dar dacă „răscesești butonul” bine, sunetul devine optim. Această opțiune poate fi recomandată celor care ascultă de cele mai multe ori doar muzică tare și sunt gata să achiziționeze un amplificator cu o putere de cel puțin o sută de wați pe canal.

Mărește vizibil volumul sunetului și reduce impedanța difuzorului la 3 și chiar la 2 ohmi - în în ultima vreme Apar tot mai multe astfel de modele. Singura împrejurare. Ceea ce trebuie luat în considerare este că amplificatorul trebuie să facă față bine unei astfel de sarcini. Nu recomandăm categoric conectarea difuzoarelor de 2-3 ohmi direct la amplificatorul încorporat al unui radio auto sau al unui receptor CD - chiar dacă acest lucru funcționează, va fi un test sever pentru unitatea principală și, cel mai probabil, va eșua în cele din urmă .

Raportul dintre puterea difuzorului și puterea amplificatorului

În principiu, nu este nimic greșit dacă RMS-ul amplificatorului este mai mic decât cel al difuzoarelor, dar în acest caz trebuie să manevrezi și mai atent controlul sensibilității. Paradoxul este că un amplificator mai puțin puternic, atunci când începe să se supraîncarce, are mai multe șanse să-ți ardă difuzoarele decât un amplificator mai puternic! Totul este vorba despre un fenomen numit „cliping” - adică. funcționare în modul de limitare, când amplificatorul produce un semnal foarte distorsionat cu un conținut mare de armonici superioare. Din acest motiv, tweeterele se ard cel mai adesea în difuzoare. Apropo, în unitățile principale nu există regulatoare de sensibilitate în principiu, așa că trebuie doar să determinați o dată după ureche începutul apariției distorsiunii atunci când volumul crește și apoi să nu rotiți niciodată butonul de reglare mai departe de acest nivel.

DIBUZOARE PENTRU GAMA DE PUTERE ȘI FRECVENȚĂ

Un alt motiv pentru eșecul difuzoarelor, în special a celor care reproduc intervalele joase/medie, este ignorarea intervalului de frecvență pe care îl reproduc de fapt. Mulți producători indică o gamă extinsă de frecvență a difuzoarelor lor pentru a atrage cumpărători. De exemplu, pentru un difuzor coaxial cu o dimensiune standard de 10 cm și o putere de 30 W, intervalul de frecvență este de 50 - 20.000 Hz. Nu valoarea superioară este confuză, ci cea inferioară. Dacă puneți un semnal de 50 Hz la nivelul de putere declarat în acest difuzor, nu numai că nu veți auzi 50 Hz, dar puteți distruge cu ușurință difuzorul. Acest lucru se întâmplă adesea atunci când, fiind duși de diverse scheme de ridicare a basului, ei uită că difuzorul pur și simplu nu este capabil să reproducă registrul inferior. Rezultatul este un con rupt al difuzorului woofer/midrange. Pentru a preveni acest lucru, gama de frecvențe reproduse de difuzor ar trebui limitată folosind cel puțin un filtru trece-înalt de ordinul doi. Frecvența de tăiere setată a filtrului depinde de dimensiunea difuzorului. Deci, practica arată că pentru capete de 10 cm ar trebui să fie de aproximativ 100 Hz, pentru capete de 13 cm - 80 Hz și pentru capete de 16 cm - 60 Hz. Orice lucru de mai jos trebuie să fie reprodus de subwoofer. Mai mult, prin limitarea gamei de frecvențe inferioare a semnalelor reproduse de difuzoarele LF/MF, veți simți imediat o ieșire mai bună în restul gamei, funcționarea lor mai vioaie și mai puternică. Difuzoare care pot funcționa bine fără un filtru de lățime de bandă redusă există, dar sunt minoritare.

Regula generală este următoarea: cu cât intervalul de frecvență trimis la difuzor sau la un cap separat este mai restrâns, cu atât poate rezista mai multă putere. De exemplu, pentru multe difuzoare individuale de înaltă frecvență, sunt date simultan mai multe valori de putere, în funcție de frecvența de tăiere a filtrului de trecere înaltă: dacă difuzorul funcționează începând de la 2000 Hz, aceasta este o putere, dacă de la 5000, valoarea puterii este mult mai mare. Același lucru este valabil și pentru difuzoarele medii, capetele bas/midrange și subwooferele - singura diferență este că pot varia simultan două limite ale intervalului de frecvență reprodus: superior și inferior.

Rapoartele tipice dintre puterea HF, MF, LF/MF și a capetelor de subwoofer sunt aceleași ca pentru amplificatoare, despre care au fost discutate în ultimul număr.

SUBWOOFER-ELE ȘI PARAMETRII LOR

Separat, ar trebui să luăm în considerare o clasă specială de difuzoare - subwoofere. Acest tip difuzoarele au devenit recent parte a sistemelor audio auto, dar datorită faptului că permit reproducerea unui bas mai profund, acestea au devenit foarte populare printre pasionații de mașini. Cu toate acestea, un subwoofer auto este foarte diferit de un subwoofer de acasă. Deci, dacă pentru echipamentele de acasă puterea unui subwoofer de 300 W este considerată „deasupra acoperișului”, atunci pentru o mașină este un parametru mediu, normal. De ce asemenea putere? Să ne amintim că un subwoofer dintr-o mașină trebuie să „stripe” zgomotul drumului, dar acasă nu este nevoie de o astfel de nevoie. În plus, designul wooferelor auto are propriile sale caracteristici. Pentru a obține un bas profund în volume mici, producătorii fac o serie de sacrificii, dintre care principalul este reducerea sensibilității. Pentru a obține un volum suficient cu o sensibilitate scăzută, trebuie să furnizați o putere sonoră ridicată. Crearea unui amplificator auto puternic nu este, de asemenea, o sarcină ușoară, așa că recent proiectarea unui subwoofer cu două înfășurări separate de bobină a devenit populară, iar unii producători merg chiar mai departe, instalând până la 4 înfășurări de bobină. O astfel de soluție oferă o mai mare flexibilitate atunci când selectați rezistența optimă pentru un anumit amplificator - pentru a spune simplu, vă permite să „strângeți” wați maximi din el. Rezistența necesară se obține prin conectarea corespunzătoare a înfășurărilor (serie, paralelă, paralel-serie). Adevărat, puterea, rezistența și numărul de înfășurări nu afectează muzicalitatea subwooferului. Chiar și un subwoofer cu putere redusă, dar construit corespunzător, poate depăși omologul său monstruos SPL în calitatea sunetului. Deși pentru a crea presiunea sonoră necesară veți avea nevoie de cel puțin două subwoofere de putere redusă. În funcție de sarcina la îndemână sau de orientarea pe gen a difuzoarelor, puterea nominală a subwooferului este aleasă de 2-4 ori mai mare decât puterea difuzoarelor full-range. Cu cât este mai mare puterea sa, cu atât mai bine, pentru că îl poți face întotdeauna să cânte mai silențios, dar mai tare – nu. Dar este necesar să se țină cont de posibilitățile reale rețeaua de bord mașina dvs. (și portofelul, desigur).

În plus, tipul de design acustic al subwooferului este de mare importanță. În special, rezerva de putere suplimentară pentru cea mai proastă opțiune în ceea ce privește ieșirea este deosebit de binevenită - un ecran acustic nesfârșit, difuzorul joacă un volum mare, de exemplu, în portbagaj; Modelele cu carcasă închisă au sensibilitate mai mare, dar și scăzută, iar cele mai bune din punct de vedere al ieșirii sunt modelele cu bass reflex, mai ales într-o carcasă de tip bandpass.

CE SE ÎNTÂMPLĂ CÂND NUMĂRUL DE CAPEȚI CREȘTE

Găsești adesea instalații cu capete bass/midrange duble sau triple și există o mulțime de opțiuni cu două subwoofere. Ce face asta și de ce este nevoie? Prin dublarea capetelor, crești nivelul presiunii sonore cu cel puțin 3 dB, asta echivalează cu dublarea puterii, cu condiția ca și puterea electrică furnizată acestora de la amplificator să se dubleze. Dacă două capete primesc aceeași putere de la amplificator ca unul, atunci nivelul presiunii sonore se va schimba puțin. În acest caz, nu câștigăm nimic din punct de vedere al puterii, dar aria de radiație crescută de la difuzoare va da bas mai profund. Totuși, acest efect depinde de distanța la care sunt separate capetele și va apărea la frecvențe pentru care această distanță este proporțională cu lungimea de undă sau o depășește. Cei interesați de detalii sunt trimiși la cartea „Difuzare și electroacustică” editată de Yu.A. Kovalgin, publicat la editura „Radio and Communications” în 1999. Acolo, la pagina 224, se discută problema eficienței difuzoarelor, care includ mai multe capete de același tip. În acustică, astfel de difuzoare sunt de obicei numite difuzoare. Sunt folosite pentru a crește directivitatea și a crește eficiența sistemelor de difuzoare.

Tocmai din cauza îmbunătățirii răspunsului la bas, capete duale sunt folosite numai pentru capete bas/midrange sau subwoofer. Există și opțiuni pentru tweetere duale, dar acestea sunt rare și au alte sarcini, de exemplu, reducerea directivității difuzoarelor la frecvențe înalte. În multe cazuri, utilizarea a două capete LF poate rezolva probleme complexe - în special, două capete de 12 inchi sunt mai ușor de găzduit decât unul de 15 inchi. Cu toate acestea, merită luat în considerare faptul că costul a două capete va fi net mai mare decât unul din aceeași serie, dar de o dimensiune standard mai mare.

TIPURI DE PUTEREA SISTEMELOR DE BOXARE

Nominal– valoarea medie pătrată a puterii electrice limitată de un anumit nivel de distorsiune neliniară.

Sinus maxim– puterea unui semnal sinusoidal continuu într-un interval de frecvență dat, la care difuzorul poate funcționa mult timp fără deteriorare mecanică și termică.

Zgomot maxim– puterea electrică a unui semnal de zgomot special într-un interval de frecvență dat, pe care difuzorul îl poate rezista mult timp fără deteriorare termică și mecanică.

Vârf– puterea maximă de scurtă durată pe care o pot rezista difuzoarele fără a le deteriora atunci când li se aplică un semnal special de zgomot pentru o perioadă scurtă de timp (de obicei 1 s). Testele se repetă de 60 de ori cu un interval de 1 minut.

Maxim pe termen lung - puterea electrică a unui semnal de zgomot special într-un interval de frecvență dat pe care difuzorul îl poate rezista fără deteriorare mecanică ireversibilă timp de 1 minut. Testele se repetă de 10 ori cu un interval de 2 minute.

Material furnizat de revista Car&Music, Nr. 12/2003. Categoria " Sfaturi utile", text: Edouard Seguin

Putere difuzor
​

Puterea maximă de zgomot a difuzorului, puterea maximă pe termen lung a difuzorului, puterea maximă pe termen scurt a difuzorului.

Limita de putere a zgomotului (PHC)- putere pe care capul dinamic o poate rezista mult timp fara daune termice si mecanice. Durata testării continue este indicată de producător în ore și pe ce semnal.

Limită de putere continuă (RMS)- puterea pe care o poate suporta capul dinamic fara deteriorare termica si mecanica timp de 1 minut la un interval de 2 minute pentru 10 cicluri consecutive.

Putere maximă pe termen scurt (PMPO)- puterea pe care o poate suporta capul dinamic fara deteriorare termica si mecanica timp de 1 secunda la un interval de 60 de secunde pentru 60 de cicluri la rand.

Prin cuvântul putere în vorbirea colocvială, mulți înseamnă „putere”, „putere”. Prin urmare, este firesc ca consumatorii să asocieze puterea cu volumul: „Cu cât mai multă putere, cu atât vor suna mai bine și mai tare difuzoarele”. Cu toate acestea, această credință populară este complet greșită! Nu este întotdeauna cazul ca un difuzor cu o putere de 100 W va cânta mai tare sau mai bine decât unul care are o putere nominală de „doar” 50 W. Valoarea puterii nu vorbește mai degrabă despre volum, ci despre fiabilitatea mecanică a acusticii. Același 50 sau 100 W nu este deloc volumul sunetului produs de difuzor. Chiar și cele mai bune drivere dinamice în sine au o eficiență scăzută și convertesc doar 2-3% din puterea semnalului electric furnizat lor în vibrații sonore, iar pentru majoritatea difuzoarelor chiar mai puțin (deși sunetul produs este suficient pentru a crea o coloană sonoră).
Valoarea indicată de producător în pașaportul difuzorului sau al sistemului în ansamblu indică doar că atunci când este furnizat un semnal cu puterea specificată, capul dinamic sau sistemul difuzorului nu se va defecta (din cauza încălzirii critice și a scurtcircuitului între turații) firul, „mușcarea” cadrului bobinei, ruperea difuzorului, deteriorarea suspensiilor flexibile ale sistemului etc.).

Astfel, puterea sistemului de difuzoare este parametrul tehnic, a cărui valoare nu este direct legată de zgomotul acusticii, deși este oarecum dependentă de aceasta. Valorile puterii nominale ale capetelor dinamice, ale traseului amplificatorului și ale sistemului de difuzoare pot fi diferite. Ele sunt indicate mai degrabă pentru orientare și împerechere optimă între componente. De exemplu, un amplificator cu o putere semnificativ mai mică sau semnificativ mai mare poate deteriora difuzorul în pozițiile maxime ale controlului volumului de pe ambele amplificatoare: pe primul - datorită nivel înalt distorsiune, pe al doilea - din cauza modului de funcționare anormal al difuzorului.

Puterea poate fi măsurată în diverse moduriși în diferite condiții de testare. Există standarde general acceptate pentru aceste măsurători. Să aruncăm o privire mai atentă la unele dintre ele, cel mai des folosite în caracteristicile produselor de la companiile occidentale:

RMS(Root Mean Squared - valoarea rădăcină medie pătratică). Puterea este măsurată prin aplicarea unei undă sinusoidală de 1000 Hz până la atingerea unui anumit nivel de distorsiune armonică. De obicei, în pașaportul produsului scrie așa: 15 W (RMS). Această valoare indică faptul că sistemul de difuzoare, atunci când este furnizat cu un semnal de 15 W, poate funcționa mult timp fără deteriorarea mecanică a capetelor dinamice. Pentru difuzoarele ieftine, valorile puterii în wați (RMS) care sunt mai mari decât pentru difuzoarele Hi-Fi sunt obținute datorită măsurătorilor la distorsiuni armonice foarte mari, adesea de până la 10%. Cu astfel de distorsiuni, este aproape imposibil să ascultați coloana sonoră din cauza șuierării puternice și a tonurilor din capul dinamic.

PMPO(Peak Music Power Output - puterea de vârf a muzicii). În acest caz, puterea este măsurată prin aplicarea unei undă sinusoidală de scurtă durată cu o durată mai mică de 1 secundă și o frecvență sub 250 Hz (de obicei 100 Hz). În acest caz, nivelul distorsiunilor neliniare nu este luat în considerare. De exemplu, puterea difuzorului este de 500 W (PMPO). Acest fapt sugerează că sistemul de difuzoare, după ce a redat un semnal de joasă frecvență pe termen scurt, nu a avut nicio deteriorare mecanică a capetelor dinamice. Unitățile de putere în wați (PMPO) sunt denumite în mod popular „wați chinezi” datorită faptului că valorile puterii folosind această tehnică de măsurare ajung la mii de wați! Imaginați-vă - difuzoare mici cu un diametru de 10 cm care cântă dintr-o balalaika ieftină (recordofon) cu o putere electrică de 15 VA și care dezvoltă o putere muzicală de vârf de 1500 W (PMPO).

P.H.C. Puterea maximă (maximă) de zgomot (plăcuță de identificare) (capacitatea de manipulare a puterii engleze), care caracterizează rezistența sistemului acustic la deteriorarea termică și mecanică în timpul funcționării pe termen lung (timp de 100 de ore) cu un semnal de zgomot de tip „zgomot roz”, al cărui spectru se apropie de spectrul semnalelor muzicale reale;

Alături de cele occidentale, există și standarde sovietice pentru diverse tipuri putere. Ele sunt reglementate de GOST 16122-87 și GOST 23262-88, care sunt și astăzi în vigoare. Aceste standarde definesc concepte precum puterea nominală, zgomot maxim, sinusoidal maxim, putere maximă pe termen lung, putere maximă pe termen scurt. Unele dintre ele sunt indicate în pașaportul pentru echipamente sovietice (și post-sovietice). Desigur, aceste standarde nu sunt folosite în practica mondială, așa că nu ne vom opri asupra lor.

Tragerea concluziilor: Cea mai importantă în practică este valoarea puterii specificată în wați (RMS) la valorile distorsiunii armonice (THD) de 1% sau mai puțin. Cu toate acestea, compararea produselor chiar și după acest indicator este foarte aproximativă și poate nu avea nimic de-a face cu realitatea, deoarece volumul sunetului este caracterizat de nivelul presiunii sonore. Prin urmare, conținutul de informații al indicatorului „putere a sistemului de difuzoare” este zero.

SENSIBILITATE

Sensibilitate (SPL)- unul dintre parametrii indicați de producător în caracteristicile sistemelor de difuzoare. Valoarea caracterizează intensitatea presiunii sonore dezvoltate de difuzor la o distanță de 1 metru atunci când un semnal este furnizat cu o frecvență de 1000 Hz și o putere de 1 W. Sensibilitatea este măsurată în decibeli (dB) în raport cu pragul de auz (nivelul zero al presiunii sonore este de 2*10^-5 Pa). Uneori este folosită denumirea „Nivel de presiune a sunetului” (SPL). În acest caz, pentru concizie, în coloana cu unități de măsură se indică dB/W*m sau dB/W^1/2*m (sau 2,83V).
Este important să înțelegem că sensibilitatea nu este un coeficient de proporționalitate liniar între nivelul presiunii sonore, puterea semnalului și distanța până la sursă. Multe companii indică caracteristicile de sensibilitate ale driverelor dinamice măsurate în condiții non-standard.

Sensibilitate - o caracteristică care este mai importantă atunci când vă proiectați propriile sisteme acustice. Dacă nu înțelegeți pe deplin ce înseamnă acest parametru, atunci atunci când alegeți acustica nu puteți acorda o atenție deosebită sensibilității (din fericire, nu este adesea indicată) dacă aveți un amplificator de putere extern.

Tweetere profesionale Proiectat pentru instalare în instalații cu mai multe căi și acustică de concert. Difuzoarele profesionale de înaltă frecvență trebuie să aibă un sunet sporit, oferind difuzoarelor în care sunt instalate capacitatea de a acoperi complet încăperi mari, precum și o fiabilitate ridicată. Acustica profesională este folosită în mod tradițional cu putere de intrare crescută pentru o lungă perioadă de timp. Acest mod de funcționare este deosebit de periculos pentru difuzoarele de înaltă frecvență, care, datorită dimensiunilor relativ mici ale sistemelor magnetice, sunt predispuse la supraîncălzire și defecțiuni. În plus, amplificatoarele care funcționează la puterea de ieșire aproape maximă generează număr mare distorsiuni, de asemenea în regiunea de înaltă frecvență.

Difuzoarele HF pentru acustică profesională, de regulă, au dimensiuni mai mari decât, iar pentru a crește sunetul sunt echipate. Golurile magnetice ale bobinelor lor mobile sunt adesea umplute cu lichid de răcire, iar carcasele au elemente speciale care le permit să disipeze eficient căldura. În caz contrar, alegerea unui tweeter pentru acustică profesională ar trebui tratată la fel ca și pentru cele obișnuite, pe baza intervalului de frecvență necesar de frecvențe reproduse, rezistență și sensibilitate. Desigur, este necesar să porniți un difuzor profesional de înaltă frecvență printr-un filtru de izolare adecvat, care poate conține și elemente care să o protejeze.

Există multe diverse tipuri emițătoarele de sunet, dar cele mai comune sunt emițătoarele de tip electromagnetic sau, așa cum se mai numesc, difuzoarele.

Difuzoarele sunt principalele elemente structurale ale sistemelor acustice (AS). Din păcate, un difuzor nu este capabil să reproducă întreaga gamă de frecvențe audibile. Prin urmare, pentru reproducerea full-range în sistemele acustice, sunt utilizate mai multe difuzoare, unde fiecare este proiectată pentru a reproduce propria bandă de frecvență. Principiile de funcționare ale difuzoarelor de joasă frecvență (LF) și de înaltă frecvență (HF) sunt aceleași, diferențele constau în implementarea elementelor structurale individuale.

Principiul de funcționare al difuzorului se bazează pe interacțiunea unui câmp magnetic alternativ creat de un curent care trece prin firul unei bobine magnetice cu câmp magnetic magnet permanent.

În ciuda simplității comparative a designului, difuzoarele destinate utilizării în sisteme acustice de înaltă calitate au un număr mare de parametri importanți de care depinde sunetul final al sistemului acustic.

Cel mai important indicator care caracterizează un difuzor este banda de frecvență reprodusă. Poate fi indicat ca o pereche de valori (limită inferioară și frecvență limită superioară) sau dat sub forma unui răspuns amplitudine-frecvență (AFC). A doua opțiune este mai informativă. Răspunsul în frecvență este o dependență grafică a nivelului de presiune sonoră creat de un difuzor la o distanță de 1 metru de-a lungul axei de lucru pe frecvență. Răspunsul în frecvență vă permite să evaluați distorsiunile de frecvență introduse de difuzor în semnalul original și, de asemenea, în cazul utilizării difuzorului ca parte a unui sistem multi-bandă, să identificați valoarea optimă a frecvenței filtrului de încrucișare. Este răspunsul în frecvență care permite unui difuzor să fie clasificat ca frecvență joasă, frecvență medie sau frecvență înaltă.

Selectarea unui subwoofer

Pentru difuzoarele LF, pe lângă răspunsul în frecvență, un grup esențial de indicatori sunt așa-numiții parametri Thiel-Small. Pe baza acestora, se calculează parametrii de proiectare acustică pentru difuzor (carcasa sistemului de difuzoare). Setul minim de parametri frecventa de rezonanta- fs, factor de calitate total - Qts, volum echivalent - Vas.

Parametrii Thiel-Small descriu comportamentul difuzorului în regiunea de acțiune a pistonului (sub 500Hz), considerându-l ca un sistem oscilant. Impreuna cu design acustic(AO), difuzorul este un filtru de trecere înaltă (HPF), care permite utilizarea în calcule a instrumentelor matematice împrumutate din teoria filtrului.

O evaluare a valorilor Thiel-Small ale parametrilor difuzorului și, în primul rând, a factorului total de calitate Qts, ne permite să judecăm oportunitatea utilizării difuzorului în sisteme acustice cu unul sau altul tip de design acustic (AO) . Pentru difuzoarele cu design acustic cu fază inversată, se folosesc în principal difuzoarele cu un factor de calitate total de până la 0,4. Este de remarcat faptul că sistemele cu fază inversată sunt cele mai solicitante, din punct de vedere al designului, în comparație cu difuzoarele care au AO închis și deschis. Acest design sensibil la erorile făcute în calcule și în fabricarea carcasei, precum și la utilizarea unor valori nesigure pentru parametrii woofer-ului.

Atunci când alegeți un woofer, parametrul Xmax joacă un rol important. Xmax arată deplasarea maximă admisă a conului, la care un număr constant de spire ale firului bobinei vocale este menținut în golul circuitului magnetic al difuzorului (a se vedea figura de mai jos).

Pentru sistemele de difuzoare satelit sunt potrivite difuzoarele cu Xmax = 2-4mm. Pentru subwoofer-uri, trebuie folosite difuzoare cu Xmax=5-9mm. În același timp, se menține liniaritatea conversiei vibrațiilor electrice în cele acustice la puteri mari (și, în consecință, amplitudini mari de vibrație), care se manifestă prin radiații mai eficiente de frecvențe joase.

Dacă ați decis să realizați un sistem de difuzoare cu propriile mâini, vă veți confrunta inevitabil cu problema alegerii componentelor de marcă, inclusiv a frecvenței difuzoarelor. Fără experiență în utilizarea produselor de la diferiți producători, uneori este dificil să faceți cea mai bună alegere. Trebuie să te ghidezi după mulți factori și să compari în funcție de mulți parametri, nu doar cei care țin de caracteristicile pașaportului. Difuzoarele ACTON vor completa cu succes sistemul dumneavoastră de difuzoare, deoarece, pe lângă calitate superioară, au o serie de avantaje:

• au un raport pret/calitate optim pe segmentul lor;
• boxele sunt special concepute pentru difuzoarele profesioniste utilizate pentru dublarea evenimentelor sociale si culturale;
• a fost elaborată documentația pentru fabricarea carcaselor pentru difuzoare;
• interacțiunea dintre consumator și producător se realizează direct fără intermediari, ceea ce evită problemele cu disponibilitatea oricăror piese de schimb și componente;
• suport informativ privind proiectarea difuzoarelor;
• fiabilitate ridicată a difuzoarelor ACTON.

CU gama de modele Difuzoare ACTON cu care vă puteți familiariza.

Selectarea unui tweeter

Atunci când alegeți un tweeter, răspunsul în frecvență determină frecvența inferioară a intervalului pe care îl reproduce. Este necesar ca banda de frecvență a tweeterului să se suprapună oarecum pe banda de frecvență a wooferului.

Unele tweetere sunt proiectate să funcționeze împreună cu un claxon. Spre deosebire de tweeterele cu radiație directă (sau tweeterele, așa cum sunt numite acestea), tweeterele cu corn, datorită proprietăților claxonului, au o frecvență de tăiere mai mică a intervalului audio reprodus. Frecvența de limitare inferioară a unui astfel de difuzor de înaltă frecvență poate fi de aproximativ 2000-3000 Hz, ceea ce face posibilă în multe cazuri abandonarea difuzorului midrange în sistemul de difuzoare.

Datorită designului lor, tweeterele tind să aibă o sensibilitate mai mare decât wooferele. Prin urmare, în etapa de proiectare a filtrului, este prevăzut un circuit atenuator (supresor), care este necesar pentru a reduce excesul de radiație, ceea ce aduce valorile de sensibilitate ale difuzoarelor de înaltă și joasă frecvență la același nivel.

Atunci când alegeți un tweeter, este important să luați în considerare puterea acestuia, care este selectată în funcție de puterea woofer-ului. În acest caz, puterea difuzorului HF este luată mai mică decât puterea difuzorului LF, ceea ce rezultă din analiza densității spectrale. semnal sonor, care corespunde zgomotului roz (care se rostogolește spre frecvențe înalte). Pentru un calcul practic al puterii disipate de dinamica de înaltă frecvență în difuzoare cu o frecvență de încrucișare de 3-5 kHz, puteți folosi calculatorul de pe site-ul nostru.

Să vă reamintim că difuzoarele HF nu pot fi folosite fără un filtru trece-înalt (HPF), care limitează pătrunderea părții de frecvență joasă a spectrului.

Factori de deteriorare a difuzorului

În cazul unor condiții anormale de funcționare, este posibilă deteriorarea mecanică și electrică a difuzoarelor. Deteriorarea mecanică apare atunci când amplitudinea vibrațiilor difuzorului depășește amplitudinea admisă, care depinde de proprietățile mecanice ale elementelor sistemului în mișcare. Zona de frecvență cea mai critică pentru o astfel de deteriorare este aproape și sub frecvența de rezonanță mecanică a difuzorului, de exemplu. unde amplitudinea oscilaţiilor este maximă. Deteriorările electrice apar ca urmare a supraîncălzirii ireversibile a bobinei. Cea mai critică bandă de frecvență pentru deteriorarea de acest fel corespunde benzii situate în apropierea rezonanței electro-mecanice a difuzorului. Ambele tipuri de daune apar ca urmare a depășirii puterii electrice maxime permise furnizate difuzorului. Pentru a evita astfel de consecințe, valoarea maximă a puterii este standardizată.

Există mai multe standarde, cu ajutorul cărora producătorii își normalizează puterea produselor. Cel mai apropiat din punct de vedere al condițiilor reale în cazul utilizării unui sistem acustic pentru sunetul evenimentelor publice este standardul AES. Puterea conform acestui standard este definită ca pătratul tensiunii rms într-o anumită bandă de zgomot roz pe care difuzorul o poate rezista timp de cel puțin 2 ore, împărțit la valoarea minimă a impedanței Zmin. Standardul reglementează prezența difuzorului în „aer liber” fără carcasă. La testare, unii producători plasează difuzorul într-o carcasă, aducându-i astfel condițiile de funcționare mai aproape de condițiile reale, ceea ce, din punctul lor de vedere, duce la rezultate mai obiective. Puterea nominală cunoscută a difuzorului servește drept ghid atunci când alegeți un amplificator a cărui putere ar trebui să se potrivească cu valoarea de putere a difuzorului AES.

Este de remarcat faptul că valoarea reală a puterii furnizate difuzorului este dificil de estimat fără măsurători speciale și poate varia foarte mult chiar și cu aceeași setare a controlului volumului pe dispozitivele de cale sonoră.

Acest lucru poate fi influențat de mulți factori, cum ar fi:

• Spectrul semnalului reprodus (gen muzical, frecvență și interval dinamic al operei muzicale, instrumente muzicale predominante);
• Caracteristici ale circuitelor de filtrare pasive și crossover-uri active care limitează spectrul semnalului original care intră în difuzoare;
• Utilizarea unui egalizator și a altor dispozitive de corecție a frecvenței în calea audio;
• Modul de funcționare a amplificatorului (apariția distorsiunii neliniare și a tăierii);
• Proiectarea carcasei sistemului acustic;
• Defecțiune a amplificatorului (apariția unei componente constante în spectrul semnalului amplificat)

Următoarele măsuri cresc fiabilitatea funcționării sistemelor de difuzoare:

• Reducerea frecvenței limită superioară a difuzorului woofer folosind un filtru trece-jos (LPF). În acest caz, partea din spectrul de semnal care are o contribuție semnificativă la încălzirea bobinei este limitată;
• Limitează banda de frecvență sub frecvența de reglare bass reflex utilizând circuite LOW-PASS (filtru trece-înalt). Această măsură limitează amplitudinea vibrațiilor difuzorului în afara domeniului de funcționare a difuzoarelor pe partea de joasă frecvență, prevenind deteriorarea mecanică a woofer-ului;
• Reglarea difuzorului de înaltă frecvență de înaltă frecvență la o frecvență mai mare;
• Proiectarea carcasei difuzoarelor care oferă cele mai bune condiții pentru convecția naturală a difuzoarelor;
• Eliminarea funcționării difuzoarelor cu un amplificator care funcționează în modul de distorsiune neliniară și tăiere;
• Prevenirea apariției clicurilor puternice de comutare, „închiderea” microfonului;
• Utilizarea unui limitator în calea audio.

Rețineți că sisteme de difuzoare care sunt folosite pentru dublaj profesional (mai ales în discoteci) sunt adesea forțați să lucreze putere mare. În timpul funcționării, încălzirea bobinei difuzorului poate ajunge la 200 de grade, iar elementele circuitului magnetic - 70 de grade. Funcționarea pe termen lung în condiții extreme duce la faptul că difuzoarele „ard”. Acest lucru poate fi cauzat de depășirea puterii electrice permise furnizate difuzorului, precum și de o defecțiune a amplificatorului. În multe privințe, siguranța setului depinde de calificările DJ-ului. Din acest motiv, indiferent de difuzorul pe care îl alegeți, trebuie să luați în considerare disponibilitatea truselor de reparații. În același timp, situația este și mai complicată de faptul că, de regulă, nu se arde un difuzor în același timp, ci mai multe, ceea ce dezactivează întregul set. Având în vedere toate cele de mai sus, ajungem la concluzia că problema timpului și costului livrării truselor de reparații este, de asemenea, extrem de importantă în etapa de selectare a difuzoarelor pentru difuzoare.

Mai întâi, să punem i-urile și să înțelegem terminologia.

Difuzor electrodinamic, difuzor dinamic, difuzor, cap dinamic cu radiație directă sunt diverse denumiri pentru același dispozitiv care servește la transformarea vibrațiilor electrice ale frecvenței sunetului în vibrații ale aerului, care sunt percepute de noi ca sunet.

Ați văzut difuzoare de sunet sau, cu alte cuvinte, capete dinamice cu radiație directă de mai multe ori. Ele sunt utilizate în mod activ în electronicele de larg consum. Este difuzorul care convertește semnalul electric de la ieșirea amplificatorului audio în sunet audibil.

Este de remarcat faptul că eficiența (eficiența) difuzorului audio este foarte scăzută și se ridică la aproximativ 2 – 3%. Acesta, desigur, este un minus imens, dar până acum nu s-a inventat nimic mai bun. Deși este de remarcat faptul că, pe lângă difuzorul electrodinamic, există și alte dispozitive pentru transformarea vibrațiilor electrice ale frecvenței sunetului în vibrații acustice. Acestea sunt, de exemplu, difuzoare de tip electrostatic, piezoelectric, electromagnetic, dar difuzoarele de tip electrodinamic sunt utilizate pe scară largă și utilizate în electronică.

Cum funcționează difuzorul?

Pentru a înțelege cum funcționează un difuzor electrodinamic, să ne uităm la figură.

Difuzorul este format dintr-un sistem magnetic - este situat pe partea din spate. Include un inel magnet. Este realizat din aliaje magnetice speciale sau ceramică magnetică. Ceramica magnetică este pulbere special presată și „sinterizată” care conțin substanțe feromagnetice – ferite. Sistemul magnetic include și oțel flanseși un cilindru de oțel numit miez. Flanșele, miezul și magnetul inel formează un circuit magnetic.

Există un spațiu între miez și flanșa de oțel în care se formează un câmp magnetic. Bobina este plasată în gol, care este foarte mic. Bobina este un cadru cilindric rigid pe care este subțire fir de cupru. Această bobină se mai numește bobină vocală. Cadrul bobinei vocale este conectat la difuzor- apoi „împinge” aerul, creând compresia și rarefierea aerului din jur - unde acustice.

Difuzorul poate fi realizat din materiale diferite, dar mai des este fabricat din pastă de hârtie comprimată sau turnată. Tehnologiile nu stau pe loc și în uz puteți găsi difuzoare din plastic, hârtie cu un strat metalizat și alte materiale.

Pentru a preveni ca bobina să atingă pereții miezului și flanșa magnetului permanent, aceasta este instalată exact în mijlocul spațiului magnetic folosind şaibă de centrare. Saiba de centrare este ondulata. Datorită acestui fapt, bobina vocală se poate mișca liber în gol, fără a atinge pereții miezului.

Difuzorul este montat pe un corp metalic – coş. Marginile difuzorului sunt ondulate, ceea ce îi permite să oscileze liber. Marginile ondulate ale difuzorului formează așa-numitele suspensie superioara, A suspensie inferioară- Aceasta este o şaibă de centrare.

Firele subțiri de la bobină sunt conduse în exteriorul difuzorului și se asigură cu nituri. Și cu interior al difuzorului, un fir de cupru este atașat de nituri. În continuare, acești conductori multinucleu sunt lipiți de petale, care sunt montate pe o placă izolată de corpul metalic. Datorită petalelor de contact, la care sunt lipite cablurile multinuclee ale bobinei, difuzorul este conectat la circuit.

Cum funcționează difuzorul?

Dacă treceți o variabilă prin bobina difuzorului curent electric, atunci câmpul magnetic al bobinei va interacționa cu câmpul magnetic constant al sistemului magnetic al difuzorului. Acest lucru va face ca bobina să fie fie trasă în gol într-o direcție a curentului din bobină, fie împinsă din ea în cealaltă. Vibrațiile mecanice ale bobinei sunt transmise difuzorului, care începe să oscileze în timp cu frecvența curentului alternativ, creând unde acustice.

Desemnarea difuzorului pe diagramă.

Simbolul grafic pentru difuzor este următorul.

Literele sunt scrise lângă desemnare B sau B.A. , iar apoi numărul de serie al difuzorului în diagrama schematica(1, 2, 3 etc.). Imaginea convențională a difuzorului din diagramă transmite foarte precis designul real al difuzorului electrodinamic.

Parametrii de bază ai difuzorului audio.

Principalii parametri ai difuzorului audio cărora ar trebui să le acordați atenție:

Dar pe lângă rezistența activă, bobina are și reactanță. Reactanța se formează deoarece bobina vocală este, de fapt, un inductor obișnuit, iar inductanța sa rezistă la curent alternativ. Reactanța depinde de frecvența curentului alternativ.

Activul și reactanța bobinei formează impedanța totală a bobinei. Este notat cu litera Z(așa-numitul impedanta). Se dovedește că rezistența activă a bobinei nu se modifică, dar reactanța se modifică în funcție de frecvența curentului. Pentru a aduce ordine, reactanța bobinei difuzorului este măsurată la o frecvență fixă ​​de 1000 Hz și la această valoare se adaugă rezistența activă a bobinei.

Rezultatul este un parametru numit nominal (sau complet) rezistenta electrica bobină vocală. Pentru majoritatea capetelor dinamice, această valoare este 2, 4, 6, 8 ohmi. Sunt disponibile și difuzoare cu o impedanță de 16 ohmi. De regulă, această valoare este indicată pe carcasa difuzoarelor importate, de exemplu, astfel - 8Ω sau 8 ohmi.

Este de remarcat faptul că rezistența totală a bobinei este undeva între 10 și 20% mai mare decât cea activă. Prin urmare, poate fi determinat destul de simplu. Trebuie doar să măsurați rezistența activă a bobinei cu un ohmmetru și să creșteți valoarea rezultată cu 10 - 20%. În cele mai multe cazuri, numai rezistența pur activă poate fi luată în considerare.

Rezistența electrică nominală a bobinei este unul dintre parametrii importanți, deoarece trebuie luată în considerare atunci când se potrivește amplificatorul și sarcina (difuzor).

Gama de frecvente este gama de frecvențe de sunet pe care un difuzor le poate reproduce. Măsurată în herți (Hz). Să ne amintim că urechea umană percepe frecvențe în intervalul 20 Hz – 20 kHz. Și, aceasta este doar o ureche foarte bună :).

Niciun difuzor nu poate reproduce cu acuratețe întreaga gamă de frecvențe audibile. Calitatea reproducerii sunetului va diferi în continuare de ceea ce este necesar.

Prin urmare, gama audibilă de frecvențe sonore a fost împărțită în mod convențional în 3 părți: frecvență joasă ( LF), frecvență medie ( gama medie) și de înaltă frecvență ( HF). Deci, de exemplu, wooferele reproduc cel mai bine frecvențele joase - bas și cele de înaltă frecvență - „scârțâit” și „sunet” - de aceea sunt numite tweetere. Există și difuzoare full-range. Ele reproduc aproape întreaga gamă audio, dar calitatea lor de redare este medie. Câștigăm într-un lucru - acoperim întreaga gamă de frecvență, pierdem în altul - în calitate. Prin urmare, difuzoarele de bandă largă sunt încorporate în radiouri, televizoare și alte dispozitive, unde uneori nu este necesar un sunet de înaltă calitate, ci este nevoie doar de transmisie clară a vocii și a vorbirii.



Pentru o reproducere a sunetului de înaltă calitate, difuzoarele bass, midrange și tweeter sunt combinate într-o singură carcasă și echipate cu filtre de frecvență. Acestea sunt sisteme de difuzoare. Deoarece fiecare difuzor reproduce doar o parte din gama de sunet, munca totală a tuturor difuzoarelor crește semnificativ calitatea sunetului.

De obicei, wooferele sunt proiectate pentru a reproduce frecvențe de la 25 Hz la 5000 Hz. Wooferele au de obicei un con de diametru mare și un sistem magnetic masiv.

Difuzoarele midrange sunt proiectate pentru a reproduce un interval de frecvență de la 200 Hz la 7000 Hz. Dimensiunile lor sunt puțin mai mici decât wooferele (în funcție de putere).

Tweeterele reproduc perfect frecvențele de la 2000 Hz la 20.000 Hz și mai mari, până la 25 kHz. Diametrul difuzorului unor astfel de difuzoare este de obicei mic, deși sistemul magnetic poate fi destul de mare.

Putere nominală (W) - aceasta este puterea electrică a curentului de frecvență audio care poate fi furnizată difuzorului fără amenințarea de deteriorare sau deteriorare. Măsurată în wați ( W) și miliwați ( mW). Amintiți-vă că 1 W = 1000 mW. Puteți citi mai multe despre notația prescurtată a valorilor numerice.

Cantitatea de putere pe care un anumit difuzor este proiectat să o suporte poate fi indicată pe carcasa acestuia. De exemplu, așa - 1W(1 W).



Aceasta înseamnă că un astfel de difuzor poate fi utilizat cu ușurință împreună cu un amplificator, putere de ieșire care nu depășește 0,5 - 1 W. Desigur, este mai bine să alegeți un difuzor cu o anumită rezervă de putere. Fotografia arată, de asemenea, că este indicată rezistența electrică nominală - 4Ω(4 ohmi).

Dacă aplicați difuzorului mai multă putere decât pentru care este proiectat, acesta va funcționa cu supraîncărcare, va începe să „șuieră”, va distorsiona sunetul și în curând va eșua.

Să ne amintim că eficiența difuzorului este de aproximativ 2 – 3%. Aceasta înseamnă că dacă difuzorului este furnizată o putere electrică de 10 W, atunci unde sonore convertește doar 0,2 - 0,3 W. Destul de puțin, nu? Dar urechea umană este foarte sofisticată și este capabilă să audă sunetul dacă emițătorul reproduce o putere acustică de aproximativ 1 - 3 mW la o distanță de câțiva metri de acesta. În acest caz, emițătorului trebuie să fie furnizată o putere electrică de 50 - 100 mW - în acest caz, difuzorul. Prin urmare, nu totul este atât de rău și pentru a suna confortabil într-o cameră mică este suficient să furnizați 1 - 3 W de putere electrică difuzorului.

Aceștia sunt doar trei parametri de bază ai difuzorului. Pe lângă acestea, există și nivel de sensibilitate, frecvență de rezonanță, răspuns amplitudine-frecvență (AFC), factor de calitate etc.