Parametry reproduktoru

Transkript

1 Parametry reproduktoru Pe [W] - Power - Zatížitelnost reproduktoru Pokud není uvedeno jinak, tak solidní výrobci uvádí dlouhodobý příkon reproduktoru, který se označuje jako RMS, AES nebo také Nominal power (testování reproduktoru růžovým šumem po dobu dvou hodin v udaném frekvenčním pásmu). Pozor na různé jiné udávané příkony např. Program power nebo také Music power, což bývá zpravidla dvojnásobná hodnota dlouhodobého příkonu, někdy se udává i Peak power, což bývá čtyřnásobná hodnota dlouhodobého příkonu. Příkon reproduktoru závisí na konstrukci a na velikosti kmitací cívky. Obvyklé hodnoty závislosti velikosti kmitací cívky na příkonu: 1,5 100W - 150W 2 150W - 250W 2,5 250W - 400W 3 400W - 600W 4 600W W Dnešní nejsilnější reproduktory mají příkon okolo 1000W (min. 4 cívka), takže se nenechte zmást řečičkami o 3kW reproduktorech, zcela určitě to nebude dlouhodobý příkon, spíše naopak po připojení příslušného zesilovače uvidíte membránu, jak opouští reproduktor a letí kamsi dopředu Z [ohm] - Impedance - Jmenovitá impedance Je výrobcem uvedená hodnota odporu rezistoru, kterým je nahrazován reproduktor pro účely definování elektrického výkonu dostupného ze zdroje, jednoduše řečeno reproduktor se po připojení k zesilovači chová jako odporová zátěž, jejíž hodnota je dána z výroby a nelze ji dodatečně měnit. Hodnoty impedance, se kterými se můžete se setkat, je 2, 4, 6, 8 a 16 ohm, přičemž u profireproduktorů je nejběžnější hodnota impedance 8 ohmů, u hifi a carhifi reproduktorů pak 4 ohmy. Je důležité si uvědomit, že hodnota impedance ovlivňuje výkon, který je zesilovač schopen reproduktoru dodat, tzn. že pokud výrobce zesilovače uvádí výkon 500W/8 ohm, 750W/4ohm, 1200W/2ohm, tak po připojení 8 ohmového reproduktoru bude zesilovač dodávat výkon 500W a při připojení 4 ohmového 750W. Z toho tedy plyne, že čím má reproduktor nižší impedanci, tím více wattů je schopen do něj zesilovač dodat. Impedance je možné skládat, tzn. při připojení dvou reproduktorů na stejný kanál zesilovače je výsledná impedance poloviční a zatížitelnost dvojnásobná. Tedy dva 8 ohmové reproduktory každý o příkonu 400W se budou chovat jako jeden 4 ohmový o příkonu 800W.

2 Pozor na minimální dovolenou impedanci zesilovače, je to nejnižší impedance, kterou je možno k zesilovači připojit, aniž by došlo k jeho poškození. Pokud je tedy minimální impedance zesilovače 4 ohmy, tak nelze připojit 2 ohmový reproduktor, ani dva 4 ohmové = 2 ohmy, ani tři 8 ohmové = 2,66 ohmů, prostě jakoukoliv zátěž pod 4 ohmy. Pokud tak učiníte, riskujete zničení zesilovače. SPL [db/w/m] - Sensitivity - Charakteristická citlivost Úroveň akustického tlaku vyvolaná reproduktorem při vybuzení výkonem 1W naměřená ve vzdálenosti 1 m od reproduktoru; Mnoho začínajících a méně znalých lidí se při výběru reproduktoru rozhoduje podle udaného příkonu, což je ale veliká chyba. Každý reproduktor hraje při určitém vybuzení různě nahlas. A jak moc reproduktor hraje nám udává právě charakteristická citlivost. Je potřeba si uvědomit, že citlivost je logaritmická veličina, to znamená že její zvýšení o 3 db je ve výsledku dvojnásobný akustický tlak. Z toho tedy plyne, že reproduktor o citlivosti 93 db zahraje stejně nahlas, jako dva reproduktory o citlivosti 90 db a o stejném příkonu. A o tom to tedy je. Citlivost reproduktoru ovlivňuje mnoho parametrů, obecně basové reproduktory mívají nižší citlivost, než reproduktory výškové, to dáno jejich konstrukcí, výškové reproduktory ovšem zase mají o mnoho nižší zatížitelnost, takže výsledný maximální akustický tlak se vyrovná. Hifi a carhifi basové reproduktory mívají citlivost v průměru mezi 80 a 92 db, to znamená, že při vybuzení výkonem 1W bude akustický tlak někde mezi 80 a 92 db, v závislosti na konkrétním modelu. Výškové reproduktory ji mívají o něco vyšší, většinou do 95 db. Zde se totiž na citlivost až tolik nehledí, protože v uzavřených prostorách, kde bývají tyto reproduktory využívány, hodnota citlivosti kolem 90 db plně dostačuje. U profireproduktorů je však situace jiná, zde je citlivost jedním z nejdůležitějších parametrů, protože při ozvučování velkých venkovních akcí je každý db znát. Proto tedy basové profireproduktory mívají citlivost někde mezi 95 až 100 db a tlakové výškové reproduktory (drivery) i kolem 110 db. Protože citlivost je tedy celkem důležitý údaj, snaží se ho někteří výrobci méně či více přikrášlit, proto se např. někdy setkáte s citlivostí udanou při 2,83V. Ano, toto odpovídá 1W, ale pouze při impedanci reproduktoru 8 ohmů. Pokud výrobce uvádí citlivost při 2,83V u čtyřohmových reproduktorů (většinou je tato poznámka malinkými písmenky úplně dole), je tato hodnota o 3 db vyšší, než při 1W, tzn. čtyřohmový reproduktor s citlivostí 93dB při 2,83V má ve skutečnosti jen 90 db. Navíc citlivost je parametr, který bez měřící aparatury nemáte šanci ověřit, takže někdy údaje i zvučných výrobců (zvláště v hifi a v carhifi) bývají často nadnesené nezřídka i o 5 a více db, což je ve výsledku opravdu hodně.

3 max SPL [db] Maximální akustický tlak Maximální akustický tlak je úroveň hluku, kterou je schopen reproduktor vyprodukovat při maximálním příkonu. Tato hodnota velmi úzce souvisí s citlivostí a s příkonem reproduktoru a lze ji z těchto hodnot jednoduše spočítat. Zapamatujte si, že zvýšením výkonu dodávaného do reproduktoru o jeden řád se akustický tlak zvýší o 10 db. Ukážeme si to raději rovnou na příkladu, vezmeme si reproduktor o příkonu 500W a citlivosti 96 db. Jak už bylo popsáno výše, tak citlivost znamená úroveň akustického tlaku při vybuzení reproduktoru výkonem 1W. Budeme tedy postupovat následovně: 1W 96 db, 10W 106 db, 100W 116 db Nyní už budeme pokračovat po jednotkách v daném řádu, tzn. 100W 116 db, 200W 117 db, 300W 118dB, 400W 119 db, 500W 120 db Výsledná hodnota akustického tlaku po připojení reproduktoru k 500W zesilovači je tedy 120 db. Aby to bylo naprosto zřejmé, vezmeme si ještě nějaký hifi reproduktor o příkonu 40W a citlivosti 88 db: 1W 88 db, 10W 98 db, 20W 99 db, 30W 100 db, 40W 101 db Vidíte tedy, že tento reproduktor vytvoří spolu s 40W zesilovačem akustický tlak 101 db. Ještě se teď vrátím k citlivosti, jen takový příklad, proč je opravdu tak důležitá. Máme jeden reproduktor o citlivosti 88 db a druhý o citlivosti 99 db. Otázka zní, když první reproduktor vybudíme výkonem 500W, kolik W bude stačit tomu druhému, aby výsledný akustický tlak obou byl stejný. 1. rep.: 1W 88 db, 10W 98 db, 100W 108 db, 200W 109 db,, 500W 112 db 2. rep.: 1W 99 db, 10W- 109 db, 20W 110 db,, 40W 112 db Z toho je tedy patrné, že zatímco prvnímu reproduktoru jsme museli dodat 500W, druhému stačilo jen 40W ke stejnému akustickému tlaku. A vzhledem tedy k tomu, jak jsou watty zesilovače drahé, vyplatí se tedy věnovat citlivosti reproduktoru nemalou pozornost. Qes - Electrical Q-factor - Elektrický činitel jakosti Bezrozměrná veličina., která v sobě zahrnuje v sobě vliv elektrických ztrát v kmitací cívce reproduktoru. Qes vlastně vyjadřuje kvalitu elektromagnetického systému reproduktoru. Čím je Qes nižší, tím je elektromagnetický pohon silnější. Nízké Qes znamená lepší kontrolu zesilovače nad pohybem membrány,vysoké horší. Reproduktory s vyšším Qes (0,3 0,5) jsou vhodné spíše do basreflexu, reproduktory s nižším Qes (0,2 0,3) jsou vhodnější spíše do horny nebo do bandpassu. Hodnotu parametru Qes vypočteme podle následujícího vzorce: Qes = (2*π*Fs*Mms*Re) / (Bl) 2

4 Čím je parametr Qes spolu s parametrem Vas vyšší, tím je třeba rozměrnější ozvučnice. Obecně tedy platí, že čím nižší Qes, tím lépe. Qms - Mechanical Q-factor - Mechanický činitel jakosti Bezrozměrná veličina., která v sobě zahrnuje v sobě vliv mechanických ztrát pohyblivých částí reproduktoru. Opět jako u Qes, čím je tento parametr nižší, tím lépe, avšak není to nějaká kritická hodnota, podle které by se měl člověk vyloženě řídit. Hodnotu parametru Qms vypočteme podle následujícího vzorce: Qms = (2*π*Fs*Mms) / Rms Průměrná hodnota parametru Qms je přibližně 6. Qts - Total Q-factor - Celkový činitel jakosti Parametr Qts zohledňuje oba předchozí parametry. Spočítá se ze vzorce: Qts = (Qms*Qes) / (Qms+Qes) Platí zde stejně jako u obou předchozích, že čím je tento parametr nižší, tím lépe. Reproduktor s nižším Qts přesněji reprodukuje signál a má lepší tlumení. Průměrná hodnota parametru Qts je přibližně 0,3. Fs [Hz] - Resonance Frequency - Resonanční kmitočet Resonanční kmitočet je kmitočet, na kterém modul elektrické impedance dosahuje svého prvního hlavního maxima na rostoucí kmitočtové stupnici, s hodnotou tohoto kmitočtu musí být udáno akustické prostředí a způsob umístění, včetně specifikace měřící ozvučnice, pokud je použita. Zjednodušeně řečeno je to frekvence, na které by se volně položený reproduktor bez ozvučnice rozkmital, pokud bychom do jeho membrány udeřili. Na tomto kmitočtu má reproduktor největší impedanci. Pod rezonančním kmitočtem už reproduktor hraje jen málo, protože zde již velmi prudce klesá citlivost a narůstá výchylka membrány, proto je dobré signál pod touto frekvencí odstranit subsonickým filtrem.

5 Hodnotu parametru Fs vypočteme podle následujícího vzorce: Fs = 1 / (2*π* (Cms*Mms)) EBP - Efficiency Bandwidth Produkt Jde o poměr parametrů Fs a Qes Podle EBP částečně poznáte vhodnost reproduktoru do určitého typu ozvučnice - obecně platí, že reproduktory s vyšším EBP bývají vhodnější do horny, reproduktory s nižším EBP do uzavřených ozvučnic a někde mezi leží basreflex (spíše blíže k uzavřeným ozvučnicím) a bandpass (spíše blíže k hornám). Toto ovšem nelze na 100% potvrdit z praxe, občas se i v značkových bednách nacházejí reproduktory, které se tímto moc neřídí a rozhodně je ve hře více faktorů, takže řídit se jen podle EBP je nesmysl. Také je potřeba brát v úvahu velikost reproduktoru, EBP 100 je u 18" hodnota poměrně vysoká a dalo by se uvažovat o jakémkoli typu bedny, u 10" naopak už hodně malá. Vas [l] - Equivalent air volume - Ekvivalentní objem Ekvivalentní objem je objem vzduchu v uzavřené ozvučnici, který by měl stejnou poddajnost jako hodnota Cms daného reproduktoru. Je to v podstatě informační parametr, který nám napovídá jak velký objem ozvučnice příslušný reproduktor potřebuje. Čím větší parametr Vas, tím větší ozvučnice bude potřeba. Nepleťte si ale ekvivalentní objem s doporučeným objemem ozvučnice, to je něco zcela jiného, doporučený objem ozvučnice závisí ještě na několika dalších faktorech. Hodnoty parametru Vas závisí na velikosti reproduktoru. Obecně platí, že větší reproduktory mají vyšší Vas a potřebují tedy větší ozvučnici. Mms [g] - Moving mass - Hmotnost membrány reproduktoru Tento parametr udává hmotnost membrány reproduktoru. Všechny profesionální reproduktory mají membrány z papíru (některé modely z impregnovaného papíru), v tomto odvětví je to zatím nepřekonaný materiál díky své tuhosti a hlavně lehkosti. Na lehkosti extrémně záleží, neboť čím těžší membrána, tím nižší citlivost reproduktoru. Proto u velmi citlivých středobasových reproduktorů je co nejnižší hmotnost membrány velice důležitá, aby se docílilo vysoké citlivosti. Hmotnost membrány samozřejmě závisí na velikosti reproduktoru.

6 Cms [µm/n] - Suspension compliance - Poddajnost závěsu reproduktoru Parametr Cms udává poddajnost závěsu reproduktoru. Čím je tato hodnota vyšší, tím je závěs poddajnější. Cms je ale parametr, jehož hodnota se během provozu mění a také je hodně závislý na výchylce, většinou se s rostoucí výchylkou zmenšuje. Hodnoty Cms bývají obvykle v rozmezí 80 µm/n (reproduktor s velmi tuhým závěsem) až cca 500 µm/n (reproduktor s velmi měkkým závěsem), přičemž průměrná hodnota je někde okolo 250 µm/n. Bl [N/A] - Force factor - Silový faktor Parametr Bl udává silový faktor reproduktoru, což je součin síly magnetu a délky závitů v magnetickém poli. Bl je vlastně převodní konstanta mezi proudem, který zesilovač prohání reproduktorem, a silou, kterou to v cívce vyvolá (a která tedy bude urychlovat membránu). Udává se většinou v newtonech/amper a reproduktor s Bl = 10 opravdu při průchodu proudu 1A udrží membránu v klidové poloze i když je zatížená 1kg závažím. Hodnoty Bl jsou částečně závislé na velikosti reproduktoru, Bl = 10 je průměrný výsledek u 6 reproduktoru, ale u 15 naprosto nedostatečný. Průměrné hodnoty Bl ukazuje následující tabulka: Králem parametru Bl byl reproduktor Precision Device PD.1851, který měl Bl přes 42. Prodejci jich dovezli jen pár kusů, pak se přestaly dodávat asi proto, že pro obchodování s nimi muselo být nejspíš povolení pro obchod se zbraněmi.:-))) Podle slov očitých svědků totiž stát před basovými hornami osazenými těmito reproduktory bylo jako dostat po hlavě fošnou od Arnolda. :-))) Re [ohm] - DC voice coil resistance stejnosměrný odpor kmitací cívky Parametr Re udává stejnosměrný odpor cívky reproduktoru. Jinak řečeno je to nejnižší hodnota impedance reproduktoru v přenášeném frekvenčním pásmu. Impedance reproduktoru totiž není na celém frekvenčním pásmu stejně velká. Hodnota parametru Re je tedy vždy nižší než hodnota jmenovité impedance reproduktoru, u 8 ohmových reproduktorů se obvykle se pohybuje mezi 5 a 6,5 ohmy.

7 Le [mh] - Voice coil inductance - Indukčnost kmitací cívky Parametr Le udává indukčnost cívky reproduktoru. Indukčnost je veličina vyjadřující velikost magnetického indukčního toku kolem cívky při jednotkovém elektrickém proudu (1 A) procházejícím cívkou. Indukčnost cívky lze ovlivnit počtem závitů, rozměry a tvarem cívky a prostředím kolem cívky - zvláště vložením jádra do cívky. Cívka s větším počtem závitů má větší indukčnost, cívka s jádrem má větší indukčnost než cívka bez jádra. Indukčnost závisí také na tvaru jádra - uzavřené jádro významně zvětšuje indukčnost. Indukčnost není kritický parametr, u některých reproduktorů se vůbec neudává, obecně platí, že reproduktor s větší kmitací cívkou mívá větší indukčnost a průměrné hodnoty se pohybují od 0,3 mh (u menších cívek) až po 3 mh (u reproduktorů s většími cívkami). Sd [cm 2 ] - Effective piston area - Plocha membrány reproduktoru Parametr Sd udává plochu membrány reproduktoru. Tato plocha je samozřejmě přímo úměrná velikosti reproduktoru, čím je reproduktor větší, tím bude větší jeho Sd. Průměrné hodnoty parametru Sd ukazuje následující tabulka: cm cm cm cm cm cm 2 Vd [cm 3 ] - Peak diaphragm displacement volume Tento parametr udává objem vzduchu, který rozhýbe membrána reproduktoru. Zase platí, že čím je reproduktor větší, tím je větší jeho hodnota parametru Vd. Tuto hodnotu lze spočítat podle vzorce: Vd = Xmax * Sd Průměrné hodnoty parametru Vd ukazuje následující tabulka: cm cm cm cm cm cm 3

8 Čím vyšší je tato hodnota v určité kategorii, tím více je reproduktor vhodný do subwooferu, naopak čím nižší hodnota je, tím více je reproduktor spíše středobas vhodný do fullrange reprobedny. Xmax [mm] - Maximální povolená výchylka membrány reproduktoru Můžeme se setkat s dvěma způsoby měření výchylky. Tím serióznějším je Xmax 0- peak, což znamená, že příslušná hodnota např. 7 mm je maximální povolený posuv membrány z klidu do maxima na jedné straně. Druhým způsobem měření je Xmax peakpeak, což je ve skutečnosti dvojnásobná hodnota parametru Xmax 0-peak, protože reproduktor se stejně vychyluje i druhým směrem. Xmax je celkem zajímavý parametr, protože podle něho lze poznat, zda je příslušný reproduktor spíše středobas nebo spíše subwoofer. Středobasy se vyznačují vyšší citlivostí, ale menším Xmax (2 5 mm), tzn. že nemají takovou možnost pořádně rozvibrovat vzduch. Subwoofery mají sice o něco nižší citlivost, avšak vyšší Xmax (6 10 mm), což už se výrazně projevuje na schopnosti hýbat s vnitřnostmi. Při rozumném překročení Xmax například nevhodným signálem se reproduktor nepoškodí, ale začne postupně zkreslovat, poškození nastává až po překročení Xlim. Xlim / Xdamage [mm] - Maximální výchylka před poškozením reproduktoru Parametr Xlim nebo také Xdamage udává maximální výchylku membrány před poškozením reproduktoru. Pokud se tento parametr překročí, kmitací cívka narazí na dno magnetického obvodu a zdeformuje se, takže reproduktor není schopen dalšího provozu. Není to ale obvyklé, většinou bývá dostatečná rezerva, která před tímto poškozením reproduktor chrání. Někteří výrobci tento parametr vůbec neuvádějí, pokud je uveden, tak jako peak - peak a jeho obvyklé hodnoty jsou kolem mm.