Импеданс: что это такое и как влияет на звучание динамиков в наушниках

Сопротивление акустики, а именно импеданса – это одна из любимых тем в непонимающих головах начинающих меломанов, кстати эту тему чайники на звуковых форумах любят использовать, чтобы запугивать бедных ничего не подозревающих новичков…

Миф №1: чем больше импеданс, тем дольше плеер держит заряд

На самом же деле разряд батареи зависит от того, на какой громкости будут использоваться наушники и сколько ватт потребуется для поддержания этой громкости.

За громкость, которую должны выдать наушники, как ни странно, отвечает звукоизоляция. Чем она выше, тем меньше громкости потребуется от самих наушников. А на вопрос «сколько для этой громкости потребуют наушники ватт от плеера» отвечает чувствительность в dB SPL/mW. Которую и указывает большинство производителей (кроме Sennheiser). То есть плеер дольше проработает с наушниками закрытого типа и большей чувствительностью. Импеданс тут совершенно ни при чем.

Какая разница между сопротивлением колонок и импедансом?

Левчук Александр Николаевич© Левчук Александр Николаевич©

Простой ответ  что такое сопротивление акустики (для простаков, которые не слишком заботятся о мельчайших деталях), заключается в том, что сопротивление и импеданс — это, по сути, одно и то же, то есть они оба являются мерой того, насколько трудно посылать электрический сигнал по цепи.

акустика_Quadralакустика_Quadral

Сопротивление — это термин, используемый в цепи, в которой используется постоянный ток (DC). Полное сопротивление — это термин, используемый в цепи, в которой используется переменный ток (AC).

Математические определения

Акустический импеданс

Для линейной системы, не зависящей от времени , соотношение между акустическим давлением, приложенным к системе, и результирующей объемной скоростью акустического потока через поверхность, перпендикулярную направлению этого давления в точке его приложения, определяется следующим образом:

p ( t ) = [ R ∗ Q ] ( t ) , {displaystyle p(t)=[R*Q](t),} p(t)=[R*Q](t),

или, что эквивалентно

Q ( t ) = [ G ∗ p ] ( t ) , {displaystyle Q(t)=[G*p](t),} Q(t)=[G*p](t),

где

  • p – акустическое давление;
  • Q – объемный акустический расход;
  • ∗ {displaystyle *} * – оператор свертки ;
  • R акустическое сопротивление во временной области ;
  • G = R -1 – акустическая проводимость во временной области ( R -1 – свертка, обратная R ).

Акустический импеданс , обозначается Z , является преобразование Лапласа , или преобразование Фурье , или аналитическое представление о временной области акустического сопротивления:

Z ( s ) = d e f L [ R ] ( s ) = L [ p ] ( s ) L [ Q ] ( s ) , {displaystyle Z(s){stackrel {mathrm {def} }{{}={}}}{mathcal {L}}[R](s)={frac {{mathcal {L}}[p](s)}{{mathcal {L}}[Q](s)}},} Z(s){stackrel  {{mathrm  {def}}}{{}={}}}{mathcal  {L}}[R](s)={frac  {{mathcal  {L}}[p](s)}{{mathcal  {L}}[Q](s)}}, Z ( ω ) = d e f F [ R ] ( ω ) = F [ p ] ( ω ) F [ Q ] ( ω ) , {displaystyle Z(omega ){stackrel {mathrm {def} }{{}={}}}{mathcal {F}}[R](omega )={frac {{mathcal {F}}[p](omega )}{{mathcal {F}}[Q](omega )}},} Z(omega ){stackrel  {{mathrm  {def}}}{{}={}}}{mathcal  {F}}[R](omega )={frac  {{mathcal  {F}}[p](omega )}{{mathcal  {F}}[Q](omega )}}, Z ( t ) = d e f R a ( t ) = 1 2 [ p a ∗ ( Q − 1 ) a ] ( t ) , {displaystyle Z(t){stackrel {mathrm {def} }{{}={}}}R_{mathrm {a} }(t)={frac {1}{2}}!left[p_{mathrm {a} }*left(Q^{-1}right)_{mathrm {a} }right]!(t),} Z(t){stackrel  {{mathrm  {def}}}{{}={}}}R_{{mathrm  {a}}}(t)={frac  {1}{2}}!left[p_{{mathrm  {a}}}*left(Q^{{-1}}right)_{{mathrm  {a}}}right]!(t),

где

Акустическое сопротивление , обозначенное R , и акустическое реактивное сопротивление , обозначенное X , представляют собой действительную и мнимую части акустического импеданса соответственно:

Z ( s ) = R ( s ) + i X ( s ) , {displaystyle Z(s)=R(s)+iX(s),} Z(s)=R(s)+iX(s), Z ( ω ) = R ( ω ) + i X ( ω ) , {displaystyle Z(omega )=R(omega )+iX(omega ),} Z(omega )=R(omega )+iX(omega ), Z ( t ) = R ( t ) + i X ( t ) , {displaystyle Z(t)=R(t)+iX(t),} Z(t)=R(t)+iX(t),

где

  • i – мнимая единица ;
  • в Z ( s ) R ( s ) не является преобразованием Лапласа акустического сопротивления R ( t ) во временной области , Z ( s ) равно;
  • в Z ( ω ) R ( ω ) не является преобразованием Фурье акустического сопротивления R ( t ) во временной области , Z ( ω ) равно;
  • в Z ( t ), R ( t ) – акустическое сопротивление во временной области, а X ( t ) – это преобразование Гильберта акустического сопротивления R ( t ) во временной области , согласно определению аналитического представления.

Индуктивное акустическое реактивное сопротивление , обозначенное X L , и емкостное акустическое реактивное сопротивление , обозначенное X C , являются положительной и отрицательной частью акустического реактивного сопротивления соответственно:

X ( s ) = X L ( s ) − X C ( s ) , {displaystyle X(s)=X_{L}(s)-X_{C}(s),} X(s)=X_{L}(s)-X_{C}(s), X ( ω ) = X L ( ω ) − X C ( ω ) , {displaystyle X(omega )=X_{L}(omega )-X_{C}(omega ),} X(omega )=X_{L}(omega )-X_{C}(omega ), X ( t ) = X L ( t ) − X C ( t ) . {displaystyle X(t)=X_{L}(t)-X_{C}(t).} X(t)=X_{L}(t)-X_{C}(t).

Акустическая проводимость , обозначаемая Y , представляет собой преобразование Лапласа, преобразование Фурье или аналитическое представление акустической проводимости во временной области :

Y ( s ) = d e f L [ G ] ( s ) = 1 Z ( s ) = L [ Q ] ( s ) L [ p ] ( s ) , {displaystyle Y(s){stackrel {mathrm {def} }{{}={}}}{mathcal {L}}[G](s)={frac {1}{Z(s)}}={frac {{mathcal {L}}[Q](s)}{{mathcal {L}}[p](s)}},} Y(s){stackrel  {{mathrm  {def}}}{{}={}}}{mathcal  {L}}[G](s)={frac  {1}{Z(s)}}={frac  {{mathcal  {L}}[Q](s)}{{mathcal  {L}}[p](s)}}, Y ( ω ) = d e f F [ G ] ( ω ) = 1 Z ( ω ) = F [ Q ] ( ω ) F [ p ] ( ω ) , {displaystyle Y(omega ){stackrel {mathrm {def} }{{}={}}}{mathcal {F}}[G](omega )={frac {1}{Z(omega )}}={frac {{mathcal {F}}[Q](omega )}{{mathcal {F}}[p](omega )}},} Y(omega ){stackrel  {{mathrm  {def}}}{{}={}}}{mathcal  {F}}[G](omega )={frac  {1}{Z(omega )}}={frac  {{mathcal  {F}}[Q](omega )}{{mathcal  {F}}[p](omega )}}, Y ( t ) = d e f G a ( t ) = Z − 1 ( t ) = 1 2 [ Q a ∗ ( p − 1 ) a ] ( t ) , {displaystyle Y(t){stackrel {mathrm {def} }{{}={}}}G_{mathrm {a} }(t)=Z^{-1}(t)={frac {1}{2}}!left[Q_{mathrm {a} }*left(p^{-1}right)_{mathrm {a} }right]!(t),} Y(t){stackrel  {{mathrm  {def}}}{{}={}}}G_{{mathrm  {a}}}(t)=Z^{{-1}}(t)={frac  {1}{2}}!left[Q_{{mathrm  {a}}}*left(p^{{-1}}right)_{{mathrm  {a}}}right]!(t),

где

  • Z −1 – свертка, обратная Z ;
  • p −1 – свертка, обратная p .

Акустическая проводимость , обозначенная G , и акустическая восприимчивость , обозначенная B , представляют собой действительную и мнимую части акустической проводимости соответственно:

Y ( s ) = G ( s ) + i B ( s ) , {displaystyle Y(s)=G(s)+iB(s),} Y(s)=G(s)+iB(s), Y ( ω ) = G ( ω ) + i B ( ω ) , {displaystyle Y(omega )=G(omega )+iB(omega ),} Y(omega )=G(omega )+iB(omega ), Y ( t ) = G ( t ) + i B ( t ) , {displaystyle Y(t)=G(t)+iB(t),} Y(t)=G(t)+iB(t),

где

  • в Y ( s ), G ( s ) не является преобразованием Лапласа акустической проводимости G ( t ) во временной области , Y ( s ) есть;
  • в Y ( ω ), G ( ω ) не является преобразованием Фурье акустической проводимости во временной области G ( t ), Y ( ω ) есть;
  • в Y ( t ), G ( t ) – это акустическая проводимость во временной области, а B ( t ) – это преобразование Гильберта акустической проводимости во временной области G ( t ) в соответствии с определением аналитического представления.

Акустическое сопротивление представляет собой перенос энергии акустической волны. Давление и движение находятся в фазе, поэтому работа выполняется в среде перед волной; кроме того, он представляет давление, которое не совпадает по фазе с движением и не вызывает передачи средней энергии. Например, в закрытой лампочке, соединенной с трубкой органа, будет поступать воздух и давление, но они не совпадают по фазе, поэтому в нее не передается полезная энергия. Когда давление повышается, воздух входит, а когда он падает, он движется наружу, но среднее давление при входе воздуха такое же, как и при его выходе, поэтому мощность течет вперед и назад, но без усредненной по времени энергии. перевод. Другая электрическая аналогия – это конденсатор, подключенный к линии электропередачи: ток течет через конденсатор, но он не совпадает по фазе с напряжением, поэтому полезная мощность в него не передается.

Удельный акустический импеданс

Для линейной неизменной во времени системы соотношение между акустическим давлением, приложенным к системе, и результирующей скоростью частицы в направлении этого давления в точке его приложения выражается следующим образом:

p ( t ) = [ r ∗ v ] ( t ) , {displaystyle p(t)=[r*v](t),} p(t)=[r*v](t),

или эквивалентно:

v ( t ) = [ g ∗ p ] ( t ) , {displaystyle v(t)=[g*p](t),} v(t)=[g*p](t),

где

  • p – акустическое давление;
  • v – скорость частицы;
  • r удельное акустическое сопротивление во временной области ;
  • g = r -1 – удельная акустическая проводимость во временной области ( r -1 – свертка, обратная r ).

Удельный акустический импеданс , обозначенный z, представляет собой преобразование Лапласа, преобразование Фурье или аналитическое представление удельного акустического сопротивления во временной области :

z ( s ) = d e f L [ r ] ( s ) = L [ p ] ( s ) L [ v ] ( s ) , {displaystyle z(s){stackrel {mathrm {def} }{{}={}}}{mathcal {L}}[r](s)={frac {{mathcal {L}}[p](s)}{{mathcal {L}}[v](s)}},} z(s){stackrel  {{mathrm  {def}}}{{}={}}}{mathcal  {L}}[r](s)={frac  {{mathcal  {L}}[p](s)}{{mathcal  {L}}[v](s)}}, z ( ω ) = d e f F [ r ] ( ω ) = F [ p ] ( ω ) F [ v ] ( ω ) , {displaystyle z(omega ){stackrel {mathrm {def} }{{}={}}}{mathcal {F}}[r](omega )={frac {{mathcal {F}}[p](omega )}{{mathcal {F}}[v](omega )}},} z(omega ){stackrel  {{mathrm  {def}}}{{}={}}}{mathcal  {F}}[r](omega )={frac  {{mathcal  {F}}[p](omega )}{{mathcal  {F}}[v](omega )}}, z ( t ) = d e f r a ( t ) = 1 2 [ p a ∗ ( v − 1 ) a ] ( t ) , {displaystyle z(t){stackrel {mathrm {def} }{{}={}}}r_{mathrm {a} }(t)={frac {1}{2}}!left[p_{mathrm {a} }*left(v^{-1}right)_{mathrm {a} }right]!(t),} z(t){stackrel  {{mathrm  {def}}}{{}={}}}r_{{mathrm  {a}}}(t)={frac  {1}{2}}!left[p_{{mathrm  {a}}}*left(v^{{-1}}right)_{{mathrm  {a}}}right]!(t),

где v −1 – свертка, обратная к v .

Удельное акустическое сопротивление , обозначенное r , и удельное акустическое реактивное сопротивление , обозначенное x , представляют собой действительную и мнимую части удельного акустического импеданса соответственно:

z ( s ) = r ( s ) + i x ( s ) , {displaystyle z(s)=r(s)+ix(s),} z(s)=r(s)+ix(s), z ( ω ) = r ( ω ) + i x ( ω ) , {displaystyle z(omega )=r(omega )+ix(omega ),} z(omega )=r(omega )+ix(omega ), z ( t ) = r ( t ) + i x ( t ) , {displaystyle z(t)=r(t)+ix(t),} z(t)=r(t)+ix(t),

где

  • в z ( s ), r ( s ) не является преобразованием Лапласа удельного акустического сопротивления во временной области r ( t ), z ( s ) равно;
  • в z ( ω ), r ( ω ) не является преобразованием Фурье удельного акустического сопротивления временной области r ( t ), z ( ω ) равно;
  • в z ( t ), r ( t ) – удельное акустическое сопротивление во временной области, а x ( t ) – это преобразование Гильберта удельного акустического сопротивления r ( t ) во временной области в соответствии с определением аналитического представления.

Удельное индуктивное акустическое реактивное сопротивление , обозначенное x L , и удельное емкостное акустическое реактивное сопротивление , обозначенное x C , являются соответственно положительной и отрицательной частью удельного акустического реактивного сопротивления:

x ( s ) = x L ( s ) − x C ( s ) , {displaystyle x(s)=x_{L}(s)-x_{C}(s),} x(s)=x_{L}(s)-x_{C}(s), x ( ω ) = x L ( ω ) − x C ( ω ) , {displaystyle x(omega )=x_{L}(omega )-x_{C}(omega ),} x(omega )=x_{L}(omega )-x_{C}(omega ), x ( t ) = x L ( t ) − x C ( t ) . {displaystyle x(t)=x_{L}(t)-x_{C}(t).} x(t)=x_{L}(t)-x_{C}(t).

Удельная акустическая проводимость , обозначаемая y , представляет собой преобразование Лапласа, преобразование Фурье или аналитическое представление удельной акустической проводимости во временной области :

y ( s ) = d e f L [ g ] ( s ) = 1 z ( s ) = L [ v ] ( s ) L [ p ] ( s ) , {displaystyle y(s){stackrel {mathrm {def} }{{}={}}}{mathcal {L}}[g](s)={frac {1}{z(s)}}={frac {{mathcal {L}}[v](s)}{{mathcal {L}}[p](s)}},} y(s){stackrel  {{mathrm  {def}}}{{}={}}}{mathcal  {L}}[g](s)={frac  {1}{z(s)}}={frac  {{mathcal  {L}}[v](s)}{{mathcal  {L}}[p](s)}}, y ( ω ) = d e f F [ g ] ( ω ) = 1 z ( ω ) = F [ v ] ( ω ) F [ p ] ( ω ) , {displaystyle y(omega ){stackrel {mathrm {def} }{{}={}}}{mathcal {F}}[g](omega )={frac {1}{z(omega )}}={frac {{mathcal {F}}[v](omega )}{{mathcal {F}}[p](omega )}},} y(omega ){stackrel  {{mathrm  {def}}}{{}={}}}{mathcal  {F}}[g](omega )={frac  {1}{z(omega )}}={frac  {{mathcal  {F}}[v](omega )}{{mathcal  {F}}[p](omega )}}, y ( t ) = d e f g a ( t ) = z − 1 ( t ) = 1 2 [ v a ∗ ( p − 1 ) a ] ( t ) , {displaystyle y(t){stackrel {mathrm {def} }{{}={}}}g_{mathrm {a} }(t)=z^{-1}(t)={frac {1}{2}}!left[v_{mathrm {a} }*left(p^{-1}right)_{mathrm {a} }right]!(t),} y(t){stackrel  {{mathrm  {def}}}{{}={}}}g_{{mathrm  {a}}}(t)=z^{{-1}}(t)={frac  {1}{2}}!left[v_{{mathrm  {a}}}*left(p^{{-1}}right)_{{mathrm  {a}}}right]!(t),

где

  • z −1 – свертка, обратная z ;
  • p −1 – свертка, обратная p .

Удельная акустическая проводимость , обозначенная g , и удельная акустическая восприимчивость , обозначенная b , представляют собой действительную и мнимую части удельной акустической проводимости соответственно:

y ( s ) = g ( s ) + i b ( s ) , {displaystyle y(s)=g(s)+ib(s),} y(s)=g(s)+ib(s), y ( ω ) = g ( ω ) + i b ( ω ) , {displaystyle y(omega )=g(omega )+ib(omega ),} y(omega )=g(omega )+ib(omega ), y ( t ) = g ( t ) + i b ( t ) , {displaystyle y(t)=g(t)+ib(t),} y(t)=g(t)+ib(t),

где

  • в y ( s ), g ( s ) не является преобразованием Лапласа акустической проводимости во временной области g ( t ), y ( s ) равно;
  • в y ( ω ), g ( ω ) не является преобразованием Фурье акустической проводимости временной области g ( t ), y ( ω ) есть;
  • в y ( t ), g ( t ) – это акустическая проводимость во временной области, а b ( t ) – это преобразование Гильберта акустической проводимости во временной области g ( t ) в соответствии с определением аналитического представления.

Удельный акустический импеданс z – это интенсивное свойство конкретной среды (например, можно указать z воздуха или воды); с другой стороны, акустический импеданс Z является обширным свойством конкретной среды и геометрии (например, можно указать Z конкретного воздуховода, заполненного воздухом).

Отношение

Для одномерной волны, проходящей через отверстие площадью A , объемный акустический расход Q представляет собой объем среды, проходящей через отверстие в секунду; если акустический поток перемещается на расстояние d x = v d t , то объем проходящей среды равен d V = A d x , поэтому:

Q = d V d t = A d x d t = A v . {displaystyle Q={frac {mathrm {d} V}{mathrm {d} t}}=A{frac {mathrm {d} x}{mathrm {d} t}}=Av.} Q={frac  {{mathrm  {d}}V}{{mathrm  {d}}t}}=A{frac  {{mathrm  {d}}x}{{mathrm  {d}}t}}=Av.

При условии, что волна только одномерная, она дает

Z ( s ) = L [ p ] ( s ) L [ Q ] ( s ) = L [ p ] ( s ) A L [ v ] ( s ) = z ( s ) A , {displaystyle Z(s)={frac {{mathcal {L}}[p](s)}{{mathcal {L}}[Q](s)}}={frac {{mathcal {L}}[p](s)}{A{mathcal {L}}[v](s)}}={frac {z(s)}{A}},} Z(s)={frac  {{mathcal  {L}}[p](s)}{{mathcal  {L}}[Q](s)}}={frac  {{mathcal  {L}}[p](s)}{A{mathcal  {L}}[v](s)}}={frac  {z(s)}{A}}, Z ( ω ) = F [ p ] ( ω ) F [ Q ] ( ω ) = F [ p ] ( ω ) A F [ v ] ( ω ) = z ( ω ) A , {displaystyle Z(omega )={frac {{mathcal {F}}[p](omega )}{{mathcal {F}}[Q](omega )}}={frac {{mathcal {F}}[p](omega )}{A{mathcal {F}}[v](omega )}}={frac {z(omega )}{A}},} Z(omega )={frac  {{mathcal  {F}}[p](omega )}{{mathcal  {F}}[Q](omega )}}={frac  {{mathcal  {F}}[p](omega )}{A{mathcal  {F}}[v](omega )}}={frac  {z(omega )}{A}}, Z ( t ) = 1 2 [ p a ∗ ( Q − 1 ) a ] ( t ) = 1 2 [ p a ∗ ( v − 1 A ) a ] ( t ) = z ( t ) A . {displaystyle Z(t)={frac {1}{2}}!left[p_{mathrm {a} }*left(Q^{-1}right)_{mathrm {a} }right]!(t)={frac {1}{2}}!left[p_{mathrm {a} }*left({frac {v^{-1}}{A}}right)_{mathrm {a} }right]!(t)={frac {z(t)}{A}}.} Z(t)={frac  {1}{2}}!left[p_{{mathrm  {a}}}*left(Q^{{-1}}right)_{{mathrm  {a}}}right]!(t)={frac  {1}{2}}!left[p_{{mathrm  {a}}}*left({frac  {v^{{-1}}}{A}}right)_{{mathrm  {a}}}right]!(t)={frac  {z(t)}{A}}.

Диапазон воспроизводимых частот

Следующий параметр — диапазон воспроизводимых частот. Если в этом пункте указано что-то типа «35 Гц – 25 кГц» — и все, то в этом случае я рекомендую сразу воскликнуть что-то типа режиссерского «Не верю!». Поскольку перед нами — очередное лукавство, и у продавцов недорогих систем оно встречается довольно часто. Да, наша колонка может воспроизводить 35 герц. Но на этой частоте ее чувствительность (о которой, в данном случае, изготовитель скромно умолчал) может быть очень небольшой. В результате в этом месте (оно называется нижний предел) частотная характеристика может иметь «завал» — спад децибел на 20. А это, в свою очередь, означает, что на этой заветной низкой частоте, которая так важна для воспроизведения «панча», колонка звучит, по ощущениям, тише раза в 3-4. То есть, практически молчит… То же самое касается и верхней граничной частоты диапазона.

ac2d01f-5f2c-4deb-80e2-7d2773dbf7b8.jpg
Пример измерения АЧХ акустики

Корректно диапазон частот, указанный в технических характеристиках, будет выглядеть только в сочетании с показателем неравномерности частотной характеристики в децибелах во всем этом диапазоне. И данные типа «диапазон частот 35 Гц – 25 кГц при неравномерности ±3 децибела» сразу же вызывают уважение и серьезное отношение к продукту. Оптимально, если в документации эти данные проиллюстрированы графиком АЧХ — амплитудно-частотной характеристики, где по горизонтальной оси отложена частота, а по вертикальной — звуковое давление.

Важным, хотя и не так часто встречающимся, является указание диапазона частот и его неравномерности при отклонении от оси на угол, как правило, 15-30 градусов. Этот параметр позволяет оценить, насколько широка направленность звучания колонок. От нее, в частности, зависит величина «пятна» объемного звучания — области, в которой слушатели получат качественный пространственный эффект. От этого, в свою очередь, зависит, сколько «посадочных мест» может располагаться в образованном новыми колонками зрительном зале в условиях конкретной комнаты, что особенно важно не только для классического стерео, но и при использования акустики в системах домашнего кинотеатра.

Миф №2: импеданс можно замерить мультиметром

К сожалению, таким способом можно замерить только сопротивление постоянному току. Импеданс только выражается в омах, как если бы вместо реальной нагрузки в цепь был включен резистор для получения того же тока. Упрощенная электрическая модель динамика выглядит таким образом:

Замерить все это мультиметром, используя его в качестве омметра, невозможно. Но это может сделать звуковая карта компьютера с помощью программы REW по следующей схеме:

И по результатам замеров получется график импеданса и электрической фазы:

Как подобный график преобразуется производителем в единственную цифру остается только догадываться.

Что такое номинальный импеданс

Термин «импеданс» уже означает номинальное входное сопротивление. В свою очередь номинальное значение приближено к предназначенному показателю. Это число и должно интересовать потребителя при выборе устройства.

Чувствительность

В связи со всем вышесказанным, перейдем и к параметру «чувствительность». Она измеряется в децибелах. Этот показатель, в какой-то степени указывает на степень совершенства нашей колонки. Практически это — ее КПД, коэффициент полезного действия. Для современной акустики этот параметр находится в пределах около 83-95 децибел. Понятно, что высокие значения чувствительности, особенно для классической многополосной системы, достигаются путем множества серьезных и часто затратных технологических усовершенствований.

558bb61-e9c3-49ef-9d86-958d4db1e0e2.jpg
Схема измерения чувствительности колонок

Повышение чувствительности на 6 децибел приводит к ощущению, что при том же входном сигнале акустика звучит приблизительно вдвое громче! И кстати, для того чтобы поднять громкость на 3 децибела, диффузор динамика должен колебаться с приблизительно удвоенной амплитудой. Для маломощного усилителя, а это, в частности, большинство ламповых моделей, звук которых столь привлекателен, нужна акустика именно с высокой чувствительностью.

Особенности подключения звуковых колонок

Подключение нескольких акустических систем к источнику сигнала осуществляется последовательным, параллельным и параллельно-последовательным способом. Соответственно, параметр группы динамиков вычисляется по Закону Ома. На этикетках и в инструкциях по эксплуатации динамиков, наушников указывается их сопротивление (4,8,16 Ом). Если ваши колонки не новые, утеряна инструкция по эксплуатации или по другой причине сопротивление колонок вам неизвестно, его можно измерить мультиметром. Что это такое? Это специальный прибор для измерения данного параметра.

Освободив динамики в колонках от аппаратуры, замеряете их сопротивление. Мультиметр будет показывать несколько заниженные значения сопротивлений близкие стандартным.

Максимальное звуковое давление

В технических параметрах пользовательской акустики (в отличие от профессиональных моделей) этот показатель указывается достаточно редко. Максимальное звуковое давление, естественно, также измеряется в децибелах и, очевидно, может быть косвенно вычислено из данных о чувствительности и максимальной мощности.

Сознательно не залезая в подробности и условия измерения этих параметров, скажем только, что для получения полной совокупности впечатлений от аудио, более-менее устоявшимся считается предел в 90 дБ — на этой громкости (фиксируемой, как правило, в метре от излучателя, в то время, как слушатели располагаются гораздо дальше), многие протоколы испытаний рекомендуют производить тестовое прослушивание. Для сравнения, комплекты дискотечной аппаратуры для залов работают на уровнях до 130 (топы) – 140 (субы) дБ. Это уровень, приближающийся к болевому порогу. Серьезная домашняя акустика, в среднем, выдает максимальные 100–110дБ, и, ради всего святого, пожалейте своих соседей!

Внешние ссылки

  • Что такое акустический импеданс и почему это важно?
  • Волновое уравнение для звука

Коэффициент нелинейных искажений

Это очень важная характеристика, которая, тем не менее, также нечасто фигурирует в параметрах колонок. Методики ее измерения бывают не совсем корректны. И все же, для качественных моделей она не превышает одного процента, для колонок хорошего уровня это треть процента (0,32% – 0,37%) практически во всем диапазоне частот, и лишь на низах этот параметр может перевалить за 1 процент. Если учесть, что именно на низких частотах наши уши не очень восприимчивы к искажениям, то такой «скачок» не критичен.

76e32ec-0fc5-4ad6-9272-1423386771b1.jpg

Еще одна особенность: КНИ резко возрастает при высокой громкости. Следует понимать, что в звуковом тракте «источник — межкомпонентный кабель — предварительный усилитель — межкомпонентный кабель — оконечный усилитель — акустический кабель — колонка», именно акустическая система является источником наиболее серьезных искажений, хотя подробнее об искажениях, наверное, стоило бы поговорить в связи с усилителями.

Диаграмма направленности

Диаграмма направленности – это график отображающий зависимости звукового давления от угла отклонения слушателя по оси излучения. Большая часть громкоговорителей обладают направленным излучением и при отклонении от оси уровень звукового давления снижается.

Измерения направленности производят на разных частотах, что отражается в диаграммах. Однако из-за большого количества частот линии довольно трудно читать, особенно если изображение маленькое, поэтому некоторые производители, указывая данный параметр, стараются изобразить диаграммы в виде трехмерной фигуры. Однако и двухмерное отображение все еще не потеряло актуальность, особенно, когда частоты выносятся в отдельные графики.

Однако ошибочно считать, что чем шире диаграмма, тем лучше. Акустика с узкой направленностью, более точно и качественно передает звуковые сигналы, но при этом требует определенно расположения пользователя. При отклонении от оси направленности тембровая окраска может существенно изменятся. Однако, низкие частоты трудно определяются и человеку сложно определить источник звука. По этой причина аудиоколонок с СЧ и ВЧ излучателями может быть несколько, а сабвуфер всегда один.

Для достижения наилучших результатов и следует не только обращать внимание на направленность звука, но и на само помещение в котором будет расположена АС.

За счет взаимного расположения большого количества излучателей достигается острая направленность по вертикали, что помогает избежать большей части отражений от пола и потолка.

Для горизонтальной плоскости подбираются излучатели широкой направленности. Для домашнего использования производители акустики стремятся делать ненаправленные системы, в которых местоположение пользователя не имеет значения, и звуковое давление в каждой точке помещения не опускается ниже определенного уровня.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...