Перейти к содержимому

Добро пожаловать

Присоединяйтесь к нам сейчас, чтобы получить доступ ко всем функциями форума. После регистрации и входа в систему вы сможете создавать темы, отвечать на сообщения, оценивать темы, выставлять репутации другим пользователям, получать свои собственные личные сообщения, и многое другое. Все это быстро и совершенно бесплатно.

 
 

 

 

 

Фотография

Терминология параметров акустических систем.

статьи по звукорежиссуре литература по звукорежиссуре форум для звукорежиссеров

  • Авторизуйтесь для ответа в теме
В этой теме нет ответов

#1 Elijah_Glama

Elijah_Glama

    Администратор

  • Администраторы
  • 516 сообщений
  • ГородКиев

Отправлено 22 Февраль 2013 - 10:42

МОЩНОСТЬ

Под словом мощность в разговорной речи многие подразумевают <­мощь>, <­силу>.Поэтому вполне естественно, что покупатели связывают мощность с громкостью:<­Чем больше мощность, тем лучше и громче будут звучать динамики>. Однакоэто распространенное мнение в корне ошибочно! Далеко не всегда динамикмощностью 100 Вт будет играть громче или качественней того, у которого указанамощность <­всего> в 50 Вт. Значение мощности скорее говорит не огромкости, а о механической надежности акустики. Те же 50 или 100 Вт - этосовсем не громкость звука, издаваемого динамиком. Даже самые лучшие динамическиеголовки сами по себе имеют низкий КПД и преобразуют в звуковые колебания лишь2-3% мощности подводимого к ним электрического сигнала, а у большинствадинамиков и того меньше ( хотя издаваемого звука вполне хватает для созданиязвукового сопровождения). 
Величина, которую указывает производитель в паспорте динамика или системы вцелом, говорит лишь о том, что при подведении сигнала указанной мощностидинамическая головка или акустическая система не выйдет из строя (вследствиекритического разогрева и межвиткового КЗ провода, <­закусывания> каркасакатушки, разрыва диффузора, повреждения гибких подвесов системы и т.п.). 

Таким образом, мощность акустической системы - это технический параметр,величина которого не имеет прямого отношения к громкости звучания акустики,хотя и связана с ней некоторой зависимостью. Номинальные значения мощностидинамических головок, усилительного тракта, акустической системы могут бытьразными. Указываются они скорее для ориентировки и оптимального сопряжениямежду компонентами. К примеру, усилитель значительно меньшей или значительнобольшей мощности может вывести динамик из строя в максимальных положенияхрегулятора громкости на обоих усилителях: на первом - благодаря высокому уровнюискажений, на втором - благодаря нештатному режиму работы динамика. 

Мощность может измеряться различными способами и в различных тестовых условиях.Существуют общепринятые стандарты этих измерений. Рассмотрим подробнеенекоторые из них, наиболее часто употребляемые в характеристиках изделий западныхфирм: 

RMS (Root Mean Squared - среднеквадратичное значение). Мощностьизмеряется подачей синусоидального сигнала частотой 1000 Гц до достиженияопределенного уровня нелинейных искажений. Обычно в паспорте на изделие пишетсятак: 15 Вт (RMS). Эта величина говорит о том, что акустическая система приподведении к ней сигнала мощностью 15 Вт может работать длительное время безмеханических повреждений динамических головок. Для недорогой акустикизавышенные по сравнению с Hi-Fi динамиками значения мощности в Вт (RMS)получаются вследствие измерения при очень высоких гармонических искажениях,часто до 10%. При таких искажениях слушать звуковое сопровождение практическиневозможно из-за сильных хрипов и призвуков в динамической головке. 

PMPO (Peak Music Power Output - пиковая музыкальная мощность). В данномслучае мощность измеряется подачей кратковременного синусоидального сигналадлительностью менее 1 секунды и частотой ниже 250 Гц (обычно 100 Гц). При этомне учитывается уровень нелинейных искажений. К примеру, мощность динамика равна500 Вт (PMPO). Этот факт говорит о том, что акустическая система послевоспроизведения кратковременного сигнала низкой частоты не имела механическихповреждений динамических головок. В народе единицы измерения мощности Вт (PMPO)называют "китайскими ваттами" из-за того, что величины мощности притакой методике измерения достигают тысячи Ватт! Представьте себе - маленькиединамики диаметром 10 см играющие от дешевой балалайки (магнитолы), имеющуюэлектрическую мощность 15 В*А и развивают при этом пиковую музыкальную мощность1500 Вт (PMPO). 

Наравне с западными существуют также советские стандарты на различные видымощности. Они регламентируются действующими по сей день ГОСТ 16122-87 и ГОСТ23262-88. Эти стандарты определяют такие понятия, как номинальная, максимальнаяшумовая, максимальная синусоидальная, максимальная долговременная, максимальнаякратковременная мощности. Некоторые из них указываются в паспорте на советскую(и постсоветскую) аппаратуру. В мировой практике эти стандарты, естественно, неиспользуются, поэтому мы не будем на них останавливаться. 

Делаем выводы: наиболее важным на практике является значение мощности,указанной в Вт (RMS) при значениях коэффициента гармоник (THD), равного 1% именее. Однако сравнение изделий даже по этому показателю очень приблизительно иможет не иметь ничего общего с реальностью, ведь громкость звукахарактеризуется уровнем звукового давления. Поэтому, информативностьпоказателя <­мощность акустической системы> - нулевая

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Чувствительность - один из параметров, указываемых производителем вхарактеристике акустических систем. Величина характеризует интенсивностьзвукового давления, развиваемого колонкой на расстоянии 1 метра при подачесигнала частотой 1000 Гц и мощностью 1 Вт. Измеряется чувствительность вдецибелах (дБ) относительно порога слышимости (нулевой уровень звуковогодавления равен 2*10^-5 Па). Иногда используется обозначение уровеньхарактеристической чувствительности (SPL, Sound Pressure Level). При этом длякраткости в графе с единицами измерений указывается дБ/Вт*м либо дБ/Вт^1/2*м(или 2.83В) .
При этом важно понимать, что чувствительность не является линейнымкоэффициентом пропорциональности между уровнем звукового давления, мощностьюсигнала и расстоянием до источника. Многие фирмы указывают характеристикичувствительности динамических головок, измеренные при нестандартных условиях.

АЧХ (Frequency Responce) 

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) в общем случае представляет собойграфик, показывающий разницу величин амплитуд выходного и входного сигналов вовсем диапазоне воспроизводимых частот. АЧХ измеряют подачей электрическогосинусоидального сигнала неизменной амплитуды при изменении его частоты. Причемв точке на графике, где частота равна 1000 Гц, принято откладывать навертикальной оси уровень 0 дБ. Идеален вариант, при котором АЧХ представленапрямой линией, но таких характеристик в реальности у акустических систем простоне бывает. При рассмотрении графика нужно обратить особое внимание на величинунеравномерности. Чем больше величина неравномерности, тем больше частотныхискажений тембра в звучании. 

Западные производители предпочитают термин FR (frequency response) -диапазон воспроизводимых частот, который представляет собой <­выжимку>информации из АЧХ: указываются лишь граничные частоты и неравномерность.Допустим, написано: 50 Гц - 16 кГц АЧХ(+/-3 дБ). Это значит, что у даннойакустической системы в диапазоне 50 Гц - 16 кГц звучание достоверное, а ниже 50Гц и выше 15 кГц неравномерность резко увеличивается, АЧХ имеет так называемый<­завал> (резкий спад характеристики). 

Чем это грозит? Уменьшение уровня низких частот подразумевает потерю сочности,насыщенности звучания басов. Подъем в области НЧ вызывает ощущения бубнения игудева динамика. В завалах высоких частот звук будет тусклым, неясным. ПодъемыВЧ означают присутствие раздражающих, неприятных шипящих и свистящих призвуков.У дешевой (ширпотребной) акустики величина неравномерности АЧХ обычно выше, чему так называемой Hi-Fi акустики. Ко всем рекламным заявлениямфирм-производителей об АЧХ колонки типа 20-20000 Гц (теоретический пределвозможности) нужно относиться с изрядной долей скептицизма. При этом часто неуказывается неравномерность АЧХ, которая может составлять при этом немыслимыевеличины. 

Поскольку производители мультимедийной акустики часто <­забывают> указатьнеравномерность АЧХ акустической системы, встречаясь с характеристикой колонки20 Гц - 20000 Гц, надо держать ухо востро. Существует большая вероятностькупить вещь, не обеспечивающую даже более или менее равномерную характеристикув полосе частот 100 Гц - 10000 Гц. Сравнивать же диапазон воспроизводимыхчастот с разными неравномерностями нельзя вовсе. 

НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ, КОЭФФИЦИЕНТ ГАРМОНИК (THD,КНИ)

Аббревиатура THD дословно расшифровывается как суммарные гармоническиеискажения (Total Harmonic Distortion), но означает вполне определённый термин -коэффициент гармоник. Акустическая система представляет собой сложноеэлектроакустическое устройство, которое имеет нелинейную характеристикуусиления. Поэтому сигнал по прошествии всего звукового тракта на выходеобязательно будет иметь нелинейные искажения. Одними из самых явных и наиболее простыхв измерении являются гармонические искажения. 

Гармонические искажения происходят от добавления лишних гармоник кпервоначальному сигналу вследствие нелинейности характеристики вход/выход. Этипаразитные гармоники придают звучанию новый тембр и ведут к невосполнимымпотерям в звуке. Нелинейные искажения измеряются подачей синусоидальногосигнала частотой 1000 Гц. С помощью специального фильтра в звуковом сигналенаходят лишние гармоники и определяют их мощность. В советских стандартахнаряду с коэффициентом гармоник измеряется также коэффициент нелинейныхискажений, который более близок к термину THD+N. Эти коэффициенты в общемслучае не совпадают. Коэффициент нелинейных искажений измеряется либо впроцентах, либо в децибелах: [дБ] = 20 log ([%]/100). Чем больше величинакоэффициента THD или THD+N, тем обычно хуже звучание. Среди аудиофилов бытуетмнение, что определенные искажения, которые делают звучание <­мягким> и<­теплым>, могут быть приятными на слух. Однако это не относится какустике и недорогим транзисторным усилителям из категории <­ширпотреба>.

THD (КНИ) динамиков многом зависит от мощности подаваемого на них сигнала.Поэтому глупо делать заочные выводы или сравнивать колонки только лишь по THD,не прибегая к прослушиванию аппаратуры (хотя по такому легкому пути иногда идутдаже самые авторитетные издания). К тому же для рабочих положений регуляторагромкости (обычно это 30..50%) значение THD производителями не указывается. 

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, ИМПЕДАНС (impedans) 

Электродинамическая головка имеет определенное сопротивление постоянному току,зависящее от толщины, длины и материала провода в катушке (такое сопротивлениееще называют резистивным или реактивным). При подачи музыкального сигнала,который представляет собой переменный ток, сопротивление головки будет менятьсяв зависимости от частоты сигнала. 

Импеданс (impedans) - это полное электрическое сопротивление переменному току,измеренное на частоте 1000 Гц. Обычно impedans акустических систем равен 4, 6или 8 Ом. 

В целом величина полного электрического сопротивления (impedans) акустическойсистемы ни о чем, связанном с качеством звучания того или иного изделия,покупателю не скажет. Производителем указывается этот параметр лишь для того,чтобы сопротивление учитывали при подключении акустической системы к усилителю.Если значение сопротивления динамика ниже, чем у усилителя, в звучании будутприсутствовать нелинейные искажения; если выше, то звук будет значительно тише,нежели с равным сопротивлением. 

КОРПУС ДИНАМИКА, АКУСТИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ

Одним из важных факторов, влияющих на звучание акустической системы, являетсяакустическое оформление. При конструировании акустических систем производительобычно сталкивается с проблемой в выборе акустического оформления. Их насчитываетсябольше десятка видов.

Акустическое оформление делится на акустически разгруженное и акустическинагруженное. Первое подразумевает оформление, при котором колебание диффузораограничивается только жесткостью подвеса. При втором колебание диффузора ограничиваетсяпомимо жесткости подвеса еще упругостью воздуха и акустическим сопротивлениемизлучению. Также акустическое оформление делится на системы одинарного идвойного действий. Система одинарного действия характеризуется возбуждениемзвука, идущего к слушателю, посредством только одной стороны диффузора(излучение другой стороны нейтрализуется акустическим оформлением). Системадвойного действия подразумевает использование в формировании звука обеихповерхностей диффузора. 

Поскольку на высокочастотные и среднечастотные динамические головкиакустическое оформление колонки практически не влияет (кроме изготовлениярезонансных камер), то остается варианты оформления за мидбасовымиакустическими головками и сабвуферами. Ниже приведены наиболее распространенныеварианты низкочастотного акустического оформления корпуса. 

Очень широко применима акустическая схема, получившая название "закрытыйящик". Относится к нагруженному акустическому оформлению. Представляетсобой закрытый корпус с выведенным на фронтальную панель диффузором динамика.Достоинства: хорошие показатели АЧХ и импульсная характеристика. Недостатки:низкий КПД, необходимость в мощном усилителе, высокий уровень гармоническихискажений. Но вместо того, чтобы бороться со звуковыми волнами, вызваннымиколебаниями обратной стороны диффузора, их можно использовать. Наиболеераспространенным вариантом из систем двойного действия является фазоинвертор.Представляет собой трубу определенной длины и сечения, вмонтированную в корпус.Длину и сечение фазоинвертора рассчитывают таким образом, что на определеннойчастоте в нем создается колебание звуковых волн, синфазные с колебаниями,вызванными фронтальной стороной диффузора. 

Для сабвуферов широко применяется акустическая схема с общепринятым названием <­ящик-резонатор>.В отличие от предыдущего примера диффузор динамика не выведен на панелькорпуса, а находится внутри, на перегородке. Сам динамик непосредственногоучастия в формировании спектра низких частот не принимает. Вместо этогодиффузор лишь возбуждает звуковые колебания низкой частоты, которые потоммногократно увеличиваются по громкости в трубе фазоинвертора, выполяющего рольрезонансной камеры. Достоинством этих конструктивных решений является высокийКПД при малых габаритах сабвуфера. Недостатки проявляются в ухудшении фазовых иимпульсных характеристик.







Темы с аналогичным тегами статьи по звукорежиссуре, литература по звукорежиссуре, форум для звукорежиссеров

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных