Если есть одна характеристика динамиков, на которую стоит обратить внимание, так это рейтинг чувствительности. Чувствительность говорит вам, какую громкость вы получите от динамика с заданной мощностью. Это может повлиять не только на выбор динамика, но и на выбор стереоресивера/усилителя. Чувствительность - неотъемлемая часть Bluetooth-колонок, звуковых панелей и сабвуферов, даже несмотря на то, что эти продукты могут не указывать спецификации.
Что означает чувствительность
Чувствительность динамика не требует пояснений, если вы понимаете, как она измеряется. Начните с размещения измерительного микрофона или измерителя SPL (уровня звукового давления) ровно в метре от передней части динамика. Затем подключите к динамику усилитель и воспроизведите сигнал; вам нужно отрегулировать уровень так, чтобы усилитель подавал на динамик только один ватт мощности. Теперь наблюдайте результаты, измеренные в децибелах (дБ), на микрофоне или измерителе SPL. Это чувствительность динамика.
Чем выше рейтинг чувствительности динамика, тем громче он будет играть при определенной мощности. Например, некоторые динамики имеют чувствительность около 81 дБ или около того. Это означает, что при мощности в один ватт они обеспечат средний уровень прослушивания. Хотите 84 дБ? Вам понадобится два ватта - это связано с тем, что каждые дополнительные 3 дБ громкости требуют удвоенной мощности. Хотите получить приятные и громкие пики в 102 дБ в системе домашнего кинотеатра? Вам потребуется 128 Вт.
Измерения чувствительности 88 дБ являются средними. Все, что ниже 84 дБ, считается довольно плохой чувствительностью. Чувствительность 92 дБ или выше очень хороша, и к ней следует стремиться.
Являются ли эффективность и чувствительность одним и тем же?
Да и нет. Вы часто будете видеть, что термины «чувствительность» и «эффективность» взаимозаменяемы в аудио, и это нормально. Большинство людей должно знать, что вы имеете в виду, когда говорите, что громкоговоритель имеет эффективность 89 дБ. Технически эффективность и чувствительность различны, хотя они описывают одну и ту же концепцию. Характеристики чувствительности можно преобразовать в характеристики эффективности и наоборот.
Эффективность - это мощность, поступающая в динамик, которая фактически преобразуется в звук. Это значение обычно составляет менее одного процента, что говорит о том, что большая часть энергии, передаваемой динамику, в конечном итоге превращается в тепло, а не в звук.
Как могут различаться измерения чувствительности
Производители динамиков редко подробно описывают, как они измеряют чувствительность. Большинство предпочитает говорить вам то, что вы уже знаете; измерение проводилось при мощности один ватт на расстоянии один метр. К сожалению, измерения чувствительности можно выполнять разными способами.
Вы можете измерить чувствительность с помощью розового шума. Однако уровень розового шума колеблется, что означает, что он не очень точен, если только у вас нет измерителя, который выполняет усреднение за несколько секунд. Розовый шум также не позволяет ограничивать измерения определенной полосой звука. Например, динамик с усилением басов на +10 дБ будет демонстрировать более высокий рейтинг чувствительности, но в основном это обман из-за всех нежелательных басов. Можно применить взвешивающие кривые, такие как A-взвешивание, которое фокусируется на звуках в диапазоне от 500 Гц до 10 кГц, к измерителю SPL, чтобы отфильтровать крайние значения частоты. Но это дополнительная работа.
Многие предпочитают оценивать чувствительность, измеряя АЧХ колонок по оси при заданном напряжении. Затем вы усредните все точки данных отклика между 300 Гц и 3000 Гц. Этот подход очень хорош для получения воспроизводимых результатов с точностью до 0,1 дБ.
Но тогда возникает вопрос, проводились ли измерения чувствительности в безэховом режиме или в помещении. При безэховом измерении учитывается только звук, издаваемый динамиком, и игнорируются отражения от других объектов. Это излюбленная техника, поскольку она воспроизводима и точна. Однако измерения в помещении дают более реальную картину уровней звука, издаваемого динамиком. Но измерения в помещении обычно дают дополнительные 3 дБ или около того. К сожалению, большинство производителей не сообщают вам, являются ли их измерения чувствительности безэховыми или комнатными - лучше всего, когда они предоставляют вам оба варианта, чтобы вы могли убедиться сами..
Какое это имеет отношение к звуковым панелям и динамикам Bluetooth?
Вы когда-нибудь замечали, что динамики с внутренним питанием, такие как сабвуферы, звуковые панели и динамики Bluetooth, почти никогда не указывают свою чувствительность? Эти динамики считаются закрытыми системами, а это означает, что чувствительность (или даже номинальная мощность) не имеет такого значения, как общая громкость, которую может воспроизводить устройство.
Было бы неплохо увидеть рейтинги чувствительности драйверов динамиков, используемых в этих продуктах. Производители редко колеблются, указывая мощность встроенных усилителей, всегда рекламируя впечатляющие цифры, такие как 300 Вт для недорогой звуковой панели или 1000 Вт для системы домашнего кинотеатра в коробке.
Но номинальная мощность для этих продуктов почти бессмысленна по трем причинам:
- Производитель почти никогда не говорит вам, как измеряется мощность (максимальный уровень искажений, импеданс нагрузки и т.д.) или может ли блок питания устройства выдать такое количество энергии.
- Номинальная мощность усилителя не говорит вам, насколько громко будет играть устройство, если вы также не знаете чувствительность динамиков.
- Даже если усилитель выдает такую мощность, вы не знаете, справятся ли динамики с такой мощностью. Драйверы для саундбаров и динамиков Bluetooth, как правило, довольно недороги.
Скажем, саундбар мощностью 250 Вт выдает при фактическом использовании 30 Вт на канал. Если в саундбаре используются очень дешевые драйверы - давайте возьмем чувствительность 82 дБ - тогда теоретическая мощность составит около 97 дБ. Это был бы довольно удовлетворительный уровень для игр и боевиков! Но есть только одна проблема; эти драйверы могут выдерживать только 10 Вт, что ограничивает звуковую панель примерно до 92 дБ. И это не достаточно громко для чего-то большего, чем случайный просмотр телевизора.
Если звуковая панель оснащена драйверами с чувствительностью 90 дБ, то вам потребуется всего восемь ватт, чтобы поднять их до 99 дБ. И восемь ватт мощности вряд ли выведут драйверы за пределы их возможностей.
Логический вывод, который можно сделать здесь, заключается в том, что продукты с внутренним усилением, такие как звуковые панели, динамики Bluetooth и сабвуферы, должны оцениваться по общей громкости, которую они могут обеспечить, а не по чистой мощности. Рейтинг SPL звуковой панели, динамика Bluetooth или сабвуфера имеет большое значение, поскольку дает реальное представление о том, каких уровней громкости могут достичь продукты. Номинальная мощность не имеет значения.
Вот еще один пример. Сабвуфер Hsu Research VTF-15H оснащен усилителем мощностью 350 Вт и обеспечивает средний уровень звукового давления 123,2 дБ в диапазоне частот от 40 до 63 Гц. Сабвуфер Atmos от Sunfire - гораздо меньшего размера и гораздо менее эффективный - имеет усилитель мощностью 1400 Вт, но средний уровень звукового давления составляет всего 108,4 дБ SPL в диапазоне от 40 до 63 Гц. Понятно, что мощность тут ни при чем. Это даже близко не стоит.
По состоянию на 2017 год не существует отраслевого стандарта для рейтингов SPL для активных продуктов, хотя существуют разумные методы. Один из способов сделать это - включить продукт до максимального уровня, которого он может достичь, прежде чем искажения станут неприемлемыми (многие, если не большинство, звуковых панелей и колонок Bluetooth могут работать на полной громкости без нежелательных искажений), а затем измерить выходной сигнал на одном метре. используя сигнал розового шума -10 дБ. Конечно, решение о том, какой уровень искажения неприемлем, субъективно; вместо этого производитель мог бы использовать фактические измерения искажений, сделанные на драйвере динамика.
Очевидно, что существует потребность в отраслевой панели для разработки методов и стандартов для измерения активного выхода аудиопродукции. Так произошло со стандартом CEA-2010 для сабвуферов. Благодаря этому стандарту мы теперь можем получить очень хорошее представление о том, насколько громко на самом деле будет играть сабвуфер.
Всегда ли чувствительность хороша?
Вы можете удивиться, почему производители не производят максимально чувствительные динамики. Обычно это происходит потому, что для достижения определенного уровня чувствительности необходимо идти на компромиссы. Например, конус вуфера/драйвера можно облегчить для улучшения чувствительности. Но это, вероятно, приводит к более гибкому диффузору, что увеличивает общее искажение. И когда инженеры по акустическим системам пытаются устранить нежелательные пики в отклике динамика, им обычно приходится снижать чувствительность. Таким образом, производители должны сбалансировать такие аспекты.
Но, учитывая все обстоятельства, лучше выбрать динамик с более высоким рейтингом чувствительности. Возможно, вам придется заплатить немного больше, но в конце концов это того стоит.
