Co znamenají 4 Ohmy v akustice?

Pro ty, kteří vidí vlastnosti akustických systémů poprvé a nikdy se předtím nesetkali s celým tímto souborem informací, lze jen sympatizovat. Na první pohled je vše složité. I když na druhou stranu k tomu, abychom na to přišli, zcela stačí znalost školního kurzu fyziky.

Pravděpodobně se vše zjednoduší, pokud se v pořadí vyjádříme ke skutečnému souboru charakteristik, který bych mimochodem doporučil získat z proprietárního dokumentu s názvem Info Sheet. Takový soubor PDF lze stáhnout z webu téměř každého výrobce akustiky pro téměř jakýkoli jeho model. Tam je zpravidla vše popsáno nejstručněji a nejjasněji.

Odpor nebo impedance

Takže v pořádku. Odpor nebo impedance. V některých případech je naznačena jedna věc, v jiných jiná, a je v tom jistá záludnost. Ano, připojíme-li na svorky reproduktorového kabelu ohmmetr, získáme požadované 4, 6 nebo 8 ohmů s přesností ±10 %. Jediný problém je v tom, že toto měření je nesprávné: používáme stejnosměrný proud, ale zajímá nás odolnost vůči střídavému proudu v oblasti zvukových frekvencí. A všimněte si: kmitací cívka reproduktoru z definice nemůže mít lineární (nezávislý na frekvenci) elektrický odpor – koneckonců je to indukčnost! A pokud vezmeme v úvahu, že reproduktor má rezonanční frekvence a takových reproduktorů je ve sloupci několik, navíc je to vše spojeno zcela nelineárním výhybkovým obvodem, pak se námi naměřený DC odpor stane pouze přibližným číslem.

Graf měření impedance (odporu).

Správným parametrem je impedance, která zpravidla znamená odolnost proti střídavému proudu – v našem případě různém na různých frekvencích. Nejčastěji je prezentována ve formě grafu takové závislosti. U seriózních modelů reproduktorů je takový graf často zahrnut. U reproduktorů s impedancí 8 ohmů může při určitých frekvencích impedance „klesnout“ trojnásobně – řekněme na 2-3 ohmy – a to se může stát vážným problémem pro provoz zesilovače připojeného k reproduktoru. Víceméně plochá křivka impedance vícepásmového systému je známkou vážné úrovně vývoje reproduktorů.

Rozsah frekvenční odezvy

Dalším parametrem je rozsah reprodukovaných frekvencí. Pokud tento odstavec říká něco jako „35 Hz – 25 kHz“ – a je to, pak v tomto případě doporučuji okamžitě zvolat něco jako režisérovo „Nevěřím tomu!“ Protože to je další podvod, který se u prodejců levných systémů vyskytuje poměrně často. Ano, náš reproduktor dokáže reprodukovat 35 Hz. Jenže na této frekvenci může být jeho citlivost (o které v tomto případě výrobce skromně pomlčel) velmi malá. Výsledkem je, že v tomto místě (říká se mu spodní mez) může mít frekvenční odezva „blok“ – pokles decibelů o 20. A to zase znamená, že na této ceněné nízké frekvenci, která je důležité pro reprodukci „punče“, reproduktor Zní, cítí se, 3-4krát tišeji. To znamená, že je prakticky tichý. Totéž platí pro horní mezní frekvenci rozsahu.

Příklad měření frekvenční charakteristiky akustiky

Frekvenční rozsah uvedený v technických specifikacích bude vypadat správně pouze v kombinaci s indikátorem nerovnoměrnosti frekvenční charakteristiky v decibelech v celém tomto rozsahu. A údaje jako „frekvenční rozsah 35 Hz – 25 kHz s nerovnoměrností ±3 decibely“ okamžitě vzbuzují respekt a seriózní postoj k produktu. Optimální je, pokud jsou v dokumentaci tyto údaje znázorněny grafem frekvenční charakteristiky – amplitudově-frekvenční charakteristiky, kde frekvence je vynesena na vodorovné ose a akustický tlak na svislé ose.

Důležitým, i když ne tak častým, je indikace frekvenčního rozsahu a jeho nerovnoměrnosti při vychýlení od osy o úhel, obvykle 15-30 stupňů. Tento parametr umožňuje vyhodnotit, jak široká je směrovost zvuku reproduktorů. Na tom závisí zejména velikost „bodu“ prostorového zvuku – oblasti, ve které posluchači obdrží kvalitní prostorový efekt. To zase určuje, kolik „sedaček“ lze v hledišti tvořeném novými reproduktory v konkrétní místnosti umístit, což je důležité zejména nejen u klasického sterea, ale také při použití akustiky v systémech domácího kina.

Citlivost

V souvislosti se vším výše uvedeným přejdeme k parametru „citlivost“. Měří se v decibelech. Tento ukazatel do jisté míry udává stupeň dokonalosti našeho sloupku. V praxi je to jeho účinnost, jeho faktor účinnosti. Pro moderní akustiku se tento parametr pohybuje v rozmezí cca 83-95 decibelů. Je zřejmé, že vysokých hodnot citlivosti, zejména u klasického vícepásmového systému, je dosaženo mnoha vážnými a často nákladnými technologickými vylepšeními.

Obvod pro měření citlivosti reproduktoru

Zvýšení citlivosti o 6 decibelů vede k pocitu, že při stejném vstupním signálu zní akustika přibližně dvakrát hlasitěji! A mimochodem, aby se hlasitost zvýšila o 3 decibely, musí kužel reproduktoru vibrovat s přibližně dvojnásobnou amplitudou. Pro nízkovýkonový zesilovač, a to je zejména většina lampových modelů, jejichž zvuk je tak atraktivní, potřebujete akustiku s vysokou citlivostí.

Maximální akustický tlak

V technických parametrech uživatelské akustiky (na rozdíl od profesionálních modelů) je tento indikátor uveden jen zřídka. Maximální akustický tlak se samozřejmě měří také v decibelech a lze jej samozřejmě nepřímo vypočítat z údajů o citlivosti a maximálním výkonu.

Aniž bychom se záměrně pouštěli do podrobností a podmínek měření těchto parametrů, řekneme pouze, že pro získání úplného souboru dojmů z audia je limit 90 dB považován za víceméně stanovený – při této hlasitosti (pevný, jako pravidlo, metr od emitoru, v té době, protože posluchači se nacházejí mnohem dále), mnoho zkušebních zpráv doporučuje provést poslechový test. Pro srovnání sestavy diskotékové techniky pro sály pracují v hladinách do 130 (vrcholů) – 140 (sub) dB. To je úroveň blížící se prahu bolesti. Vážné domácí reproduktory produkují v průměru maximálně 100-110dB a proboha, slitujte se se svými sousedy!

THD

Jde o velmi důležitou charakteristiku, která se však v parametrech reproduktorů také objevuje jen zřídka. Metody jeho měření nejsou zcela správné. A přesto u kvalitních modelů nepřesahuje jedno procento u kvalitních reproduktorů je to třetina procenta (0,32 % – 0,37 %) téměř v celém frekvenčním rozsahu a pouze ve spodní části může tento parametr překročit; 1 procento. Pokud vezmeme v úvahu, že naše uši nejsou příliš náchylné ke zkreslení při nízkých frekvencích, není takový „skok“ kritický.

Další vlastnost: THD se prudce zvyšuje při vysokých hlasitostech. Je třeba si uvědomit, že ve zvukové cestě „zdroj – kabel interkomu – předzesilovač – kabel interkomu – koncový zesilovač – kabel reproduktoru – reproduktor“ je zdrojem nejzávažnějších zkreslení právě reproduktorová soustava, i když by to asi stálo za to hovořící o zkreslení podrobněji v souvislosti se zesilovači.

Moc

A protože jsou zmíněny zesilovače, je čas přejít k napájení. Toto je také téma „zesilovače“, ale má také spoustu zajímavých věcí, když je aplikováno na reproduktory. V parametrech reproduktorů je nejčastěji uváděn doporučený výkon zesilovače ve formě dvou čísel – minimální a maximální hodnoty. Například jsme se dočetli, že pro některé podlahové pasivní akustiky je minimální výkon zesilovače 20 W, maximální 200. To znamená, že při výkonu zesilovače pod 20 W nebude reproduktor schopen poskytnout přijatelný rozsah akustický tlak (objem), omezený jeho citlivostí. A s výkonem nad 200 Wattů výrobce evidentně neručí za bezpečnost reproduktoru.

Při překročení maximálního výkonu (často se používá termín „špičkový“ výkon nebo něco jiného, ​​dle uvážení výrobce) dojde k lavinovitému nárůstu zkreslení, poté může reproduktor přejít do ořezového režimu – když části pohyblivý systém zasáhne části reproduktoru, které omezují jejich posunutí. To se vyznačuje charakteristickými kliknutími. Vzhled takových kliknutí je neklamným znamením, že reproduktoru nezbývá mnoho času na práci. K tomu by nemělo dojít.

Okno softwaru pro akustický návrh VituixCAD

Kupodivu je při výběru reproduktorů velmi důležité věnovat pozornost nejen technickým specifikacím, ale také typům zářičů, jejich vlastnostem a velikostem. Za zhodnocení stojí především celková velikost kuželů nízkofrekvenčního budiče. Přítomnost jednoho přímo směrového nízkofrekvenčního reproduktoru s difuzorem o průměru 5 palců jde velmi špatně s deklarovanou dolní mezní frekvencí 30 Hz, zejména s nerovností 3 decibely – a takové nápisy byly vidět od bezohledných výrobci.

Všechny výše uvedené akustické parametry jsou důležité nejen pro pochopení toho, jak to bude znít, ale také pro výběr správné sestavy reproduktor-zesilovač. Obecné principy jsou celkem jednoduché. Maximální výkon zesilovače by měl být určitě menší než maximální výkon akustiky. A jeho citlivost, impedanční chování a obvodové vlastnosti vyžadují seriózní analýzu, abychom pochopili, který zesilovač bude optimální volbou. Ale to je téma na jiný příběh.

Tento článek byl přečten 42 617 krát.
Článek je zařazen do sekcí: Jak si vybrat. Průvodce kupujícího Zajímavosti o zvuku

Sdílet materiál:

Téměř pro každý reproduktor nebo sadu sluchátek, které si můžete zakoupit, najdete specifikaci impedance měřenou v ohmech (označené Ω). Balení produktu a doprovodné příručky zřídka vysvětlují, co znamená impedance nebo proč na ní záleží.

Impedance je jako skvělý rokenrol. Je těžké tomu všemu porozumět, ale nepotřebujete vědět všechno, abyste „dostali“, co to je.

O impedanci reproduktoru

Když mluvíme o věcech, jako jsou watty, napětí a výkon, mnoho autorů zvuku používá analogii vody protékající potrubím, protože je to analogie, kterou si lidé mohou představit.

Představte si reproduktor jako trubku. Zvukový signál – vaše hudba – funguje jako voda protékající potrubím. Čím je potrubí větší, tím snáze jí voda protéká. Větší potrubí vede také větší objem protékající vody. Reproduktor s nižší impedancí je podobný většímu potrubí v tom, že umožňuje průchod většímu množství elektrického signálu a umožňuje mu snadněji cestovat.

V důsledku toho vidíte zesilovače, které jsou dimenzovány na dodání 100 wattů do 8 ohmů nebo 150 nebo 200 wattů do 4 ohmů. Čím nižší je impedance, tím snadněji projde elektřina (signál nebo hudba) reproduktorem.

Mnoho zesilovačů není navrženo pro řízení 4 ohmových reproduktorů. Pomocí analogie s trubkou můžete zapojit větší trubku, ale ta ponese více vody (audio), pokud máte čerpadlo (zesilovač

Zesilovač je zařízení pro zesílení výkonu (intenzity) signálu, avšak bez změny typu samotné hodnoty a signálu. Wikipedie

), dostatečně výkonný, aby zajistil další průtok vody.

Zaručuje nízký odpor vysokou kvalitu?

Používání reproduktorů s nízkou impedancí bez zařízení, které je podporuje, může způsobit, že zesilovač bude pracovat na plný výkon, což může vést k poškození zařízení.

Důležité: Používání nekompatibilních reproduktorů a zesilovačů může způsobit problémy, pokud přijímač nebo zesilovač tento úkol nesplní.

Vezměte si téměř jakýkoli moderní reproduktor a spárujte jej s jakýmkoli moderním zesilovačem a budete mít více než dostatečnou hlasitost pro váš obývací pokoj. Jaká je tedy výhoda 4 ohmového reproduktoru oproti 6 nebo 8 ohmovému? Nic moc – jen ta nízká impedance někdy naznačuje množství jemného doladění, které inženýři provedli při navrhování reproduktoru.

Impedance reproduktoru se mění, jak se výška (nebo frekvence) zvuku zvyšuje a snižuje. Například při 41 hertzech (nejnižší tón na standardní baskytaře) může být impedance reproduktoru 10 ohmů. Při 2000 hertzech (horní rozsah houslí) může být impedance až 3 ohmy. Specifikace impedance reproduktorů jsou přibližné.

Někteří z nejnáročnějších konstruktérů reproduktorů rádi vyrovnávají impedanci reproduktorů, aby dosáhli konzistentního zvuku v celém zvukovém rozsahu. Stejně jako někdo může brousit část dřeva, aby odstranil hřebeny s vysokou kresbou, může akustický inženýr použít elektrické obvody k vyhlazení oblastí s vysokou impedancí. Tato zvláštní pozornost je důvodem, proč jsou 4ohmové reproduktory široce používány ve špičkovém audiu, ale jen zřídka v masovém audiu.

Zvládne to váš systém?

Než si koupíte 4ohmový reproduktor, ujistěte se, že to váš zesilovač nebo přijímač zvládne. Může to být matoucí, ale pokud výrobce zesilovače nebo přijímače zveřejňuje výkon 8 a 4 ohmy, jste v bezpečí. Většina samostatných zesilovačů bez vestavěného předzesilovače nebo tuneru zvládne 4ohmové reproduktory, stejně jako většina A/V přijímačů vyšší třídy.

Relativně levný přijímač nemusí být vhodný pro 4ohmové reproduktory. Může fungovat dobře při nízké hlasitosti, ale pokud ji zesílíte, zesilovač nemusí mít dostatek energie k napájení reproduktoru. Přijímač se může dočasně vypnout nebo jej můžete jednoduše spálit.

O přepínači impedance

Některé zesilovače a přijímače mají na zadním panelu přepínač impedance, kterým lze přepínat mezi nastavením impedance. Problém s použitím tohoto přepínače je, že impedance není ploché nastavení, je to křivka, která se mění. Použití přepínače impedance k „přizpůsobení“ vašeho zařízení vašim reproduktorům záměrně omezuje plné možnosti vašeho zesilovače nebo přijímače. Ponechte nastavení impedance na maximum a zakupte reproduktory, které odpovídají nastavení impedance vašeho zařízení pro nejlepší výkon.

Impedance reproduktorů do auta

V autorádiu jsou standardem 4ohmové reproduktory. Je to proto, že audiosystémy do auta fungují na 12 V DC místo na 120 V AC. Impedance 4 ohmy umožňuje automobilovým audiosystémům čerpat více energie z nízkonapěťového audio zesilovače do auta. Zesilovače do auta jsou navrženy pro použití s ​​reproduktory s nízkou impedancí.