Męski Świat Motoryzacja Car Audio Parametry głośników - SPL, Watt, Ohm

Parametry głośników - SPL, Watt, Ohm...

Parametry głośników - SPL, Watt, Ohm...
[fot: PortalCarAudio]
Na dzisiejszych zajęciach omówimy świętą trójcę na którą zawsze, ale to zawsze musimy zwracać uwagę przy zakupie jakiegokolwiek głośnika. W dużym skrócie postaram się opisać wam o co tak naprawdę chodzi.

Duża grupa ludzi, która zaczyna swoją przygodę z audio - przy zakupie głośnika w dużej mierze patrzy na Wat'y, a wypadałoby wiedzieć cóż to tak naprawdę jest i czy kupowanie watów a nie głośnika jest dobrym wyborem?


Według wszelakich encyklopedii, moc elektryczna której jednostką jest Wat, wyznaczana jest z iloczynu napięcia przyłożonego do urządzenia - u nas głośnika i prądu przez niego przepływającego. Zapisuje się to wzorem:

P=U*I

Moc [W] = Napięcie [V] * Prąd [A]




We wzmacniaczach zawsze mamy podaną moc wyjściową i pobór mocy określony w ,,Watt". Przykładowo wzmacniacz dwukanałowy ma pobór mocy 300 W i moc wyjściową po 100 W na kanał przy impedancji głośnika 4 Ohm (o tym później). Oznacza to, iż w sytuacji gdy wysterujemy wzmacniacz na 100% przy 12V (oczywiście jest to hipotetyczny przykład), przepływ prądu będzie wynosił w okolicach 25 A. Widzimy też, że nasz empiryczny wzmacniacz ma stratę mocy w wysokości 100 watów . Dzieje się tak dlatego, że nie dościgniętym jest rozwiązanie takie, aby końcówka mocy oddała tyle mocy ile pobiera . Dlatego dochodzi nam jeszcze parametr sprawności, który wraz z dokładniejszym opisze w najbliższym czasie.

Często można spotkać się z takim stwierdzeniem:

,,No to ok... ale ja mam radio w samochodzie, które ma 4 x 50 W i pobór prądu 5 A!".

Jak to możliwe? Ja uważam, że jest to jakieś perpetumobile , ale ocenę pozostawiam Wam.

Jeśli chodzi o głośniki, to sytuacja jest analogiczna. Jeśli głośnik ma 100W oznacza to, że przy pracy ciągłej maksymalną moc jaką możemy do niego dostarczyć to właśnie te 100W. To co Wam na razie opisuję ma charakter poglądowy i ma pomóc w zrozumieniu naszego świata audio.

Dlatego moi drodzy uczulam - zawsze musicie dopasowywać mocowo wszystkie elementy zestawu!

Jak już wstępnie zrozumieliśmy o co chodzi z tą mocą, przejdziemy teraz do dynamiki i pojęcia SPL.


SPL to nic innego jak poziom ciśnienia akustycznego (Sound Pressure Level), przez nas odbierany jako głośność wyrażana w dB, która zawsze mierzona jest od progu słyszalności tj. 0 dB. Czyli wyobraźcie sobie dzień, gdy żona z dziećmi wyjeżdża do teściowej, a wy zostajecie sami w domu...

Przy pomiarze głośników najczęściej stosuje się pomiar wykonany w odległości 1m, z mocą 1W. Tym sposobem otrzymujemy wynik w dB, np. 94dB, który nazywamy skutecznością lub czułością głośnika. Czasami producenci podają dokładniejsze informacje, np.:

SPL 2.83 V / 1m 1 W / 8? = 94dB

Powyższy zapis mówi że był testowany głośnik 8 ? w odległości 1m mocą 1W, napięciem 2.83V. Dane te są nadmiarowe, gdyż mając moc i impedancję głośnika, możemy wyliczyć napięcie, i na odwrót.

Ta wartość przedstawia jaką głośność jest wstanie osiągnąć nasz głośnik w odległości 1m i gdy dostarczymy mu moc w wysokości 1 Wata. Analogicznie, głośnik osiągnie 97dB przy mocy 2 W.. itd. W tym przypadku wziąłem pod lupę przykładowy głośnik o mocy 250W, maksymalny SPL oznaczany SPLmax, osiągnie on przy 124 dB ( jest to poziom mierzony przy, przyłożeniu maksymalnej mocy). Podaje się czasami kilka wartości SPLmax. Long term i short term, czyli wartość jaką głośnik może wytrzymać przez długi i krótki czas. Co to dokładnie oznacza, przybliżę w najbliższym czasie.

Reasumując, ogólnie im większy SPL tym głośniej - lepiej. Przykładowo mając dwa głośniki jeden o skuteczności 90 dB, a drugi 93 dB. To w drugim przypadku, żeby oba zagrały na tym samym poziomie głośności musimy dostarczyć do niego tylko połowę mocy w stosunku do pierwszego.

Rezystancja

No to doszliśmy do rezystancji, oporności i wielu innych... to wszystko wyrażamy w jednostce nazwanej Ohm.

Jednostkę tą można przedstawić na początek za pomocą wzoru, który wyraża to prawo

1 [Ohm]= 1V/ 1A


Założenie to ma rację bytu tylko gdy mamy do czynienia z rezystancją tj. w momencie kiedy mamy stałe napięcie oraz prąd.

My mamy jednak do czynienia z napięciem zmiennym, gdyż tylko wtedy może powstać dźwięk. Dla przykładu, gdybyście chcieli przyłożyć napięcie stałe do głośnika, zaobserwujecie podniesienie się membrany i głuchą ciszę. Sprawa jest prosta - sygnał, który dostarczamy do wzmacniacza jest zmienny, pewnie wielu z was widziało kiedyś ścieżkę dźwiękową utworu na swoim komputerze.

Zaobserwować to można w popularnym programie do nagrywania, gdy chcemy nagrać płytę audio. O tym jak to dokładnie się odbywa , przybliżę wam przy opisie konstrukcji wzmacniaczy : ).

Impedancja ( bo z tak nazywać się będzie nasz Ohm, dla głośników i wzmacniaczy. Z racji tego napięcia zmiennego) jest to parametr, który dla głośnika zmienia się wraz z częstotliwością. To, że głośnik ma przykładowo 4 Ohm oznacza, że jest to wartość średnia w całym paśmie przenoszenia głośnika. Najwyższa impedancja występuję przy częstotliwości rezonansowej naszego przetwornika.

Jeśli mamy głośnik 4 i 8 ohm'owy, to do drugiego będziemy musieli dostarczyć dwa razy więcej mocy. Można by się pokusić o stwierdzenie, że im mniejsza rezystencja tym lepiej?

No nie do końca jest to prawda!

Pierwszym ograniczeniem jest wzmacniacz, który ma podaną najniższą impedancję jaka może być do niego ,,zapięta". Im mniejsza impedancja tym mniejsza kontrola nad wzmacniaczem, co wynika z zmniejszenia współczynnika tłumienia. W Car Audio spotykamy się zwykle z impedancją 4 Ohm i jest ona dla nas najbardziej optymalnym rozwiązaniem. Pamiętajcie, że tak niskie wartości oznaczają zwarcie, dlatego przy dwóch, czy czasem jednym Omie oscylujemy bardzo blisko niebezpiecznej wartości.


Zerknijcie na poniższy wykres, przykładowego woofera, jego impedancji w stosunku do częstotliwości. Deklarowane pasmo przenoszenia przez producenta to 30 do 1000Hz, czyli przeznaczony do pracy jako subwoofer. Teraz w użytecznym niskim paśmie dla nas sprawdzi się zależność, im niższa częstotliwość tym większa impedancja. Oznacza to że im chcemy zejść ,,niżej" tym musimy dać większe napięcie na głośnik w tym właśnie paśmie częstotliwości.

Do tego dochodzi charakterystyka poziomu słyszalnych przez nas częstotliwości, którą przedstawiałem w pierwszej części artykułu. Po to ktoś już ponad 80 lat temu wymyślił regulacje wysokich i niskich częstotliwości.

Przez to nie ma się co dziwić, że dobór elementów zestawu do naszego systemu trwa czasami nawet kilka lat... Dochodzą do tego nasze subiektywne odczucia, rodzaj słuchanej muzyki i wiele innych. Musimy pamiętać, że powinniśmy dążyć do zestrojenia systemu w taki sposób aby dźwięk który wydobywa się w naszym samochodzie był zbliżony do dźwięku żywego instrumentu. Idealne odzwierciedlenie ów dźwięków jest prawię, że nie wykonalne, dlatego tak jak mówiłem musimy opierać się też na naszych odczuciach.

Tagi:

element

Partner:
portalcaraudio.pl
2012-03-24
SKOMENTUJ

  
Podaj trzeci znak kodu DiTfk