Сопротивление колонок: имеет ли для усилителя значение 8-омная или 4-омная система к нему подключена? / Stereo.ru

Ом. Сопротивление бесполезно!

11 октября 2011 | Максим Иванов, (c) KOMBIK.COM

Привет! Давно не виделись 🙂 Сегодня мы поговорим о согласовании сопротивлений и почему на кабинетах и усилителях пишут такие странные цифры: 8, 16, 4 Ом. Что это для нас значит и что нам с этим делать. Если не хотите спалить ваш усилитель по незнанию, читайте дальше.

Все мы знаем что такое динамик, громкоговоритель, спикер. Ну, по крайней мере, в общих чертах представление есть. Мы знаем, что эта штука берет электрический заряд и преобразует его в звук. Уличная магия заключается в том, как работают усилитель и динамик вместе, почему в итоге и получается тот звук, который мы слышим. Вы знаете как сигнал переходит от усилителя к динамику и почему важно их правильно соединять между собой? Такие термины как Ом, напряжение, сопротивление не всем понятны до конца. Мы, как гитаристы, хотим просто взять гитару, врубить усилок и ударить по струнам, так чтобы все улетели. как в фильме «Назад в будущее». Но это лишь одна сторона медали. Есть определенные требования и правила правильного подключения усилителей к кабинетам и динамикам. Так что нам сегодня придётся разобраться в согласовании сопротивлений, какой кабинет и как надо подключать, какие провода для этого использовать и да, без физики никак 🙂 Придётся разобраться в омах!

Начнём сначала. Термин Ом (Ohm, символ Ω). Эту единицу измерения назвали в честь Георга Симона Ома, который изучал электрическое напряжение. По сути Ом — это единица измерения сопротивления. Если что-то мешает току электрического заряда, это можно измерить в Омах. Чем больше Ом, тем больше сопротивление, тем меньше тока проходит. Чем меньше Ом, тем меньше сопротивление, тем больше мощность. Это ключевой момент в понимании того как и что работает в музыкальном оборудовании. Динамики специально делают таким образом чтобы их сопротивление согласовалось с сопротивлением усилителя, к которому их будут подключать. Если сопротивление слишком большое, усилитель будет звучать тише. Если сопротивление слишком маленькое усилитель будет посылать слишком большой ток к динамикам.Производители указывают сопротивление динамиков на наклейках и этикетках, часто указывают его в самом названии модели, например Eminence так делает. Если вам попался динамик без опознавательных знаков, вам поможет цифровой мультиметр.

Но это только если вы маньяк радиолюбитель или просто тащитесь от запаха канифоли.

Важный момент здесь — измеряя сопротивление динамика вручную вы увидите только от 2/3 до 3/4 той величины, на которую он рассчитан. Это потому что сопротивление на динамиках указывается с учетом подачи на них определенного тока. Так что 8 Ом вы сможете увидеть при условии что на динамик постоянно подается ток 30 ампер. Почему? Читайте на википедии! Самые распространенные показатели сопротивления у динамиков — это 4, 8 и 16 Ом. Сопротивление динамика — величина постоянная и не меняется. В то же время у усилителей часто есть возможность переключать сопротивление в зависимости от того какой кабинет вы собираетесь подключить. Напряжение усилителя должно ограничиваться по пути к динамикам. Таким образом на динамики подается именно тот ток, что требуется для того чтобы динамики работали в оптимальном режиме максимально долго. Это и есть согласование сопротивлений. Читайте внимательно что пишут на кабинетах и на усилителях с обратной стороны! Мультиметр

Согласование сопротивлений — это замечательно и предположим, вы поняли и запомнили, что эти 2 цифры на кабинете и на голове должны быть одинаковыми. Сейчас стоит упомянуть о вещи, о которой забывают почти все — о кабеле, который соединяет кабинет и голову. Усилитель подключается к кабинету при помощи спикер-кабеля. Не гитарного кабеля, не кабеля от утюга, не куском черт знает чего, что валялось под столом. Этот кабель должен выдерживать большое напряжение. Как отличить спикер кабель от обычного гитарного шнура? Он как правило намного толще, увесистый и менее гибкий. В спикер кабелях нет экрана, а сечение проводов больше, чем в гитарных проводах.

Если вы будете использовать гитарные шнуры для подключения голов к кабинетам, вы рискуете. Медный проводник может перегреться, расплавить оболочку кабеля и замкнуть или ударить кого-нибудь током.

Никогда не используйте гитарные шнуры для коммутации кабинетов с усилителями. Любите вашу технику и она ответит вам взаимностью. Убитый усилитель это совсем не прикольно. Усилитель всегда должен быть включен в кабинет и всегда только спикер кабелем. Включать усилитель без подключенного к нему кабинета мы вам тоже не советуем.

Динамик с более низким сопротивлением, чем рекомендуется для вашего усилителя, будет перегревать лампы и выходной трансформатор, так как через них будет идти слишком сильный ток. Усилитель будет работать очень громко, но недолго. Вы поймете, что он готов по приятному запаху горелой обмотки трансформатора. Представили? Вот так горят ваши денежки, заработанные кровью и потом.

Слишком большое сопротивление на динамике, не согласованное с усилителем точно также чревато последствиями. Во-первых громкости будет не хватать, а звук будет неприятный, что само по себе уже полный отстой, ведь вы отвалили кучу денег за ваш усилок! Во-вторых вы рискуете спалить лампы и трансформатор, так как напряжение не проходит через них, оставаясь внутри. Динамик ведь его не пускает! Как следствие — тот же самый запах усилителя с хрустящей корочкой. Всё как мы любим!

Математика простая. Если у нас один динамик в кабинете, нет ничего проще согласовать его с усилителем. 4 к 4 омам, 8 к 8, 16 к 16. Проще пареной репы. Но сложности появляются когда у нас кабинет с 2 или даже 4 динамиками, или вообще 2 кабинета 4*12. Как подключиться правильно в таком случае?

Есть три способа коммутации динамиков: последовательный, параллельный и смешанный (последовательно-параллельный).

Допустим, что кончик разъёма джек на спикер кабеле соответственно соединяется с + или красным ухом на динамике, дальше плюс к плюсу, красное к красному от динамика к динамику. После этого соединяется черное с черным или минус с минусом. Это последовательное подключение. В этом случае сопротивление динамиков складывается. Если их у нас два, получится 8+8 = 16.

Второй способ — параллельный. Лучше всего это понять по схеме на рисунке ниже. На цифрах это отражается так: берем сопротивление одного динамика (8 Ом) и делим его на число динамиков, подключенных параллельно. В нашем случае их 2, соответственно 8/2 = 4 Ом.

Смешанный тип подключения предполагает сохранение изначальной величины сопротивления. То есть, если было 16 Ом на всех динамиках, так и останется.

Подробнее можно почитать здесь и здесь.

Ну, вот и всё на сегодня! Теперь вы знаете основы коммутации и легко разберетесь как вам быть, если на глаза попался незнакомый аппарат. Заботьтесь о вашем оборудовании, ведь вы покупали его для того, чтобы оно работало. Удачи!

Импеданс и его влияние в акустической системе

Сам столкнулся с этой темой давно, но разобраться решил, когда начал серьёзно заниматься акустическими измерениями. Немного покапал в инете, немного пообщался с друзьями и в конце концов нарисовалась данная статья, которая надеюсь поможет в нашем непростом деле.

Импеданс – это комплексное (полное) сопротивление двухполюсника для гармонического сигнала, которое имеет активную и реактивную составляющие. Обычно импеданс акустических систем равен 4, 6 или 8 Ом. Импедансом так же называется отношение комплексной амплитуды напряжения гармонического сигнала, прикладываемого к двухполюснику, к комплексной амплитуде тока, протекающего через двухполюсник.

Пример импеданса акустической системы:

В отличие от резистора, электрическое сопротивление которого характеризует соотношение напряжения к току на нём, попытка применения термина электрическое сопротивление к реактивным элементам (катушка индуктивности и конденсатор) приводит к тому, что сопротивление идеальной катушки индуктивности стремится к нулю, а сопротивление идеального конденсатора — к бесконечности.

Сопротивление правильно описывает свойства катушки и конденсатора только на постоянном токе. В случае же переменного тока свойства реактивных элементов существенно иные: напряжение на катушке индуктивности и ток через конденсатор не равны нулю. Такое поведение сопротивлением уже не описывается, поскольку сопротивление предполагает постоянное, не зависящее от времени соотношение тока и напряжения, то есть отсутствие фазовых сдвигов тока и напряжения.

Было бы удобно иметь некоторую характеристику и для реактивных элементов, которая бы при любых условиях связывала ток и напряжение на них подобно сопротивлению. Такую характеристику можно ввести, если рассмотреть свойства реактивных элементов при гармонических воздействиях на них. В этом случае ток и напряжение оказываются связаны некой стабильной константой (подобной в некотором смысле сопротивлению), которая и получила название электрический импеданс (или просто импеданс). При рассмотрении импеданса используется комплексное представление гармонических сигналов, поскольку именно оно позволяет одновременно учитывать и амплитудные, и фазовые характеристики сигналов и систем.

В целом величина полного электрического сопротивления (импеданса) акустической системы ни о чем, связанном с качеством звучания того или иного изделия, покупателю не скажет. Производителем указывается этот параметр лишь, чтобы сопротивление учитывали при подключении акустической системы к усилителю. Если значение сопротивления колонки ниже, чем рекомендуемое значение нагрузки усилителя, в звучании могут присутствовать искажения или сработает защита от короткого замыкания; если выше, то звук будет значительно тише, нежели с рекомендуемым сопротивлением.

Если представить акустическую систему, как четырёхполюсник к входным клеммам которого подключен генератор сигналов, то в зависимости от частоты подаваемого сигнала и состава вашего фильтра + излучатель, импеданс будет изменяться. Изменение носит нелинейный характер и может быть в одной области частот ёмкостным, а в другой – индуктивным. Чем сложнее выполнен фильтр в вашей акустической системе, тем больше изменений в импедансе.

Сопротивление акустической системы зависит от частоты. Но при использовании усилителя с обратной связью по току – ИТУН (источник тока управляемый напряжением) или полу-ИТУН (в народе широко известен такой усилитель, как например MF1), такой показатель, как зависимость от частоты, сама собой отпадает. Потому что уже нет зависимости от сопротивления на разных частотах, а это значит что ток, проходящий через катушку, уже не так изменяется. Он и работает только от того, что ток не превышает определённых значений. Но добавлю, что ИТУН и MF1 (полу-ИТУН) это не одно и то же, так как в ИТУНе есть только обратная связь по току, а в MF1 – комбинированная связь по току и по напряжению. Поэтому MF1 можно назвать «полу-ИТУН», так как он сочетает в себе комбинированную обратную связь.

Хочу обратить внимание на то, что ИТУН имеет небольшой подъём на высоких частотах, а связано это как раз с тем, что ток который проходит через катушку ВЧ динамика уже не «проваливается» и динамик играет как бы ровнее. Точно такой же эффект (поднятие высоких частот) присутствует и в MF1 всё по той же причине, а вот на НЧ уже сказывается меньше, таким образом, MF1 более универсален в плане АС и комплексной нагрузки, относительно чистого ИТУНа.

А в случае с ИНУН (источник напряжения управляемый напряжением), которые и являются подавляющее большинство усилителей, может в момент низкого сопротивления создать такой ток, который выведет из строя выходной каскад вследствие перегрузки по току. В другом случае, если сопротивление будет слишком высоким, то будет провал в этой части АЧХ, что вместе с пиком (который возникает от низкого сопротивления) дадут большие искажения, причем в несколько раз.

Еще раз памятка тем, кто хочет создать самодельные АС или что-то доработать. Как минимум, для получения удовлетворительного результата, нужно иметь под рукой комплекс для этих измерений и хотя бы немного знаний в электротехнике.

Вывод. При создании, доработке или переделки акустических систем, отдельное внимание нужно уделять импедансу. Измерять его можно с помощью компьютера, несложной коробочке-приставки и такой программы, например как LspLab, ну или как при замере параметров ТС, но в этом случае нужно иметь калиброванный (20 – 20000 Гц) милливольтметр. А также для уверенности использовать усилитель с обратной связью по току – ИТУН или полу-ИТУН, которым является всеми любимый и известный MF1 от Linkor.

Особую благодарность хочу сделать DTSу, в помощи по написанию статьи и решению некоторых нюансов. Ну а так как обычно, статью подготовил LDS, которая специально написана для сайта ldsound.ru.

2013

Как выбрать акустическую систему (колонки)? – Fresh HiFi

Как выбрать колонки (акустические системы), и на что обратить особое внимание? С этим нелёгким вопросом сталкивается большинство любителей музыки, причём не только те, кто делает выбор впервые, но и те, кто уже успел «набить шишки» в этом не простом деле. Что ж, давайте попробуем разобраться что к чему и немного прояснить ситуацию с выбором правильных колонок именно под Ваши требования.

Согласитесь, весьма сложно прокладывать маршрут в том случае, если мы не знаем, куда идём, и не видим перед собой конкретную цель. Именно по этой причине сначала разберёмся, что же является нашей целью при выборе акустических систем. Наша цель подобрать акустические системы, которые по мнению их обладателя будут являться самыми лучшими и самыми музыкальными. Стоит отметить, что ключевыми словами тут являются «по мнению их обладателя», так как именно обладатель колонок будет слушать их и наслаждаться их звучанием, а не продавец, друг или активист на форуме, старательно навязывающий свое «правильное мнение».

Исходя из наших рассуждений и логических умозаключений, идеальным вариантом выбора акустических систем является прослушивание, в процессе которого Вы понимаете, нравится Вам звучание колонок или нет. При всей, казалось бы, простоте процесса есть одна сложность – ассортимент выпускаемых колонок невообразимо велик, и прослушать все колонки по очереди физически невозможно. Сотни производителей и десятки моделей в ассортименте каждого из них – с чего начать, чем закончить, а на что и вовсе не обращать внимание? Именно сейчас, когда мы поставили цель и определили проблему выбора, самое время обозначить задачу наших рекомендаций. Перечень представленных рекомендаций позволяет сузить круг поиска и определить более конкретный список моделей для дальнейшего прослушивания и выбора, а также понять значение указываемых производителями технических характеристик и особенностей конструкции.

Для начала стоит очистить своё сознание от древних стереотипов выбора колонок, гласящих, что основными критериями выбора являются: «чем дороже – тем лучше» и «чем больше – тем лучше». Если первый принцип во многих случаях имеет под собой реальные основания считаться верным, то второй и вовсе может сыграть со слушателем злую шутку (огромные колонки в небольшом помещении – это катастрофа вселенского масштаба).

Итак, от чего же зависит звучание акустических систем? Факторов, оказывающих влияние на итоговое звучание колонок и, что немаловажно, на восприятие звучания слушателем, много, но большинство из них можно разделить на три основные группы:

1. технические характеристики и конструктивные особенности самих колонок;
2. совместимость колонок с другими компонентами системы (в первую очередь с усилителем и кабелями) и помещением, в котором они установлены;
3. особенности слуха и восприятия самого слушателя;

Как видите, первые два пункта так или иначе связаны с техническими характеристиками. Несмотря на это, не стоит полагаться на технические характеристики как на панацею. Идеальные технические характеристики не гарантируют идеального звучания, но, в тоже время, плохие характеристики колонок и их несовместимость с компонентами тракта, скорее всего, будут причиной гарантированно плохого качества итогового звучания. Иными словами – если в теории все хорошо, то стоит потратить время и проверить это на практике, а если в теории все плохо, то и на практике, скорее всего, проверять не стоит.

Совместимость колонок и помещения

Для начала стоит поговорить о совместимости колонок и помещения, в которое они установлены (планируются к установке). Помещение и колонки всегда стоит рассматривать как единое целое, так как именно помещение, а не усилитель или кабели, оказывает наибольшее влияние на итоговое звучание. Даже идеальные колонки могут отвратительно зазвучать в неподходящем помещении. По этой причине, при выборе акустических систем в первую очередь стоит учитывать не их внешнюю привлекательность, цену или рекомендации заинтересованных лиц, а параметры своей комнаты прослушивания. В первую очередь нас интересует площадь помещения, его геометрическая форма и соотношение сторон. Во вторую очередь можно обратить внимание на материалы отделки и наличие мебели.

Основное правило гласит – в маленькое помещение ставить только маленькие колонки, а в большое можно разместить большие. Если пренебречь этим правилом, то разочарование не заставит себя долго ждать. Очень маленькие колонки в большом и просторном помещении, скорее всего, не смогут обеспечить полноценного звучания в области низких частот, хотя это зависит, в том числе, от воспроизводимой музыки и общих музыкальных пристрастий слушателя. Если Ваши музыкальные вкусы не включают композиции и жанры, в которых мощные басы являются основой трека, то вполне возможно, что небольшие колонки в большом зале смогут справиться с поставленной задачей. Если же поставить большие колонки в маленькое помещение, то это практически во всех случаях можно считать провалом. Результатом такого решения станет нарушение тонального баланса и сильное доминирование низких частот, переходящее в общее гудение помещения, приводящее к неразборчивости музыки. Некоторые оптимистично полагают, что избавиться от гудения и стоячих волн получится при помощи установки «басовых ловушек», которые предлагают ряд производителей материалов для акустической обработки помещения, но этот номер не пройдёт. Ловушки лишь частично помогают скорректировать небольшие проблемы и несовершенства помещения, но с большими проблемами они справиться не способны. Тоже самое можно сказать и про надежды решить все проблемы «правильным» кабелем. Это, к сожалению, тоже не получится. Эксперименты с кабелями позволяют лишь немного подкорректировать звук, но от гудения и стоячих волн они избавить Вас не смогут. От громогласного и доминирующего баса избавиться очень сложно и, в большинстве случаев, под силу это лишь цифровым процессорам корректировки акустики помещения, которые измеряют характеристики помещения и заранее ослабляют проблемные частоты, но ни о них сейчас речь. В данном случае, лучше изначально правильно выбрать колонки, вместо того, чтобы потом долго и мучительно избавляться от проблем звучания.

Что касается формы помещения и соотношения длин стен, то здесь всё тоже максимально просто. Наиболее неудачной формой является квадратное помещение или близкая к квадрату форма (когда длины стен приблизительно равны друг другу). В этом случае есть все шансы «поймать» очень хороший резонанс, выражающийся гулом. Если Ваше помещение близкое к квадратной форме, то колонки под него стоит выбирать с особой осторожностью.

Акустическое оформление

Не меньшее внимание при выборе акустических систем стоит обратить на акустическое оформление колонок. Основными видами акустического оформления являются:

– открытое

– закрытое

– фазоинвертор

– пассивный излучатель (радиатор)

– трансмиссионная линия (акустический лабиринт)

– рупор

– изобарическое

Тем или иным образом акустическое оформление влияет на звучание всего частотного диапазона, но тем не менее (за исключением, разве что, рупорного оформления) основное влияние оно оказывает именно на низкие частоты. Так как именно низкие частоты являются основной проблемой при стыковке колонок и помещения, попустительское отношение к этому вопросу чревато дополнительными проблемами и разочарованиями.

Открытое акустическое оформление используется достаточно редко. Акустическая система с открытым оформлением характеризуется отсутствием задней стенки корпуса (либо полным отсутствием корпуса за исключением передней панели, удерживающей динамики). Открытым колонкам свойственен не очень глубокий и не очень напористый бас (в сравнении с другими видами оформлений). Иначе говоря, получить от них сногсшибательные низкие частоты не получится. Нижний регистр открытых колонок весьма точный, но не мощный (по крайней мере на умеренном уровне громкости). Такая характеристика звучания справедлива лишь для полностью открытых колонок, где низкочастотный динамик тоже имеет открытый корпус. Это получается за счёт эффекта «акустического короткого замыкания», когда низкочастотную волну, идущую в фазе от передней части диффузора, частично гасит волна в противофазе от тыльной части того же самого диффузора (благодаря отсутствию корпуса колонки излучают звук в обе стороны, но в противофазе). Казалось бы, налицо явный недостаток конструкции и звучания, но не стоит делать поспешных выводов. Благодаря такой специфике, открытые колонки вызывают меньше стоячих волн и гудения в проблемных помещениях, а их звучание, зачастую, может быть более прозрачным и непринуждённым. На открытые колонки стоит обращать внимание любителям свежего, лёгкого и прозрачного звучания, а также тем, кто имея не очень большое помещение мечтает поставить в него напольные колонки. Есть шанс, что недостаток баса у самих колонок сможет компенсировать помещение.

Закрытое акустическое оформление было очень популярно ранее, но в настоящее время используется не очень часто. Из названия становится понятно, что закрытые колонки имеют полностью закрытый герметичный корпус без каких-либо отверстий. Достоинствами закрытых колонок является точный и в то же время достаточно мощный (по сравнению с открытыми колонками) бас, а также весьма чистое звучание за счёт отсутствия лишних призвуков, которые, зачастую, могут порождать другие виды акустических оформлений. К недостаткам можно отнести сравнительно большие размеры корпусов и более низкую чувствительность колонок. Большой громоздкий размер корпуса обусловлен необходимостью получить большой внутренний объём колонки, позволяющий установленному в ней динамику (прежде всего, низкочастотному) не испытывать компрессию с внутренней стороны конуса. Иными словами, в большом корпусе динамик не чувствует, что колонка закрытая (если можно так выразиться) и не испытывает сопротивления внутреннего объёма воздуха, что позволяет ему точно реагировать на входящий аудио сигнал и правильно воспроизводить весь диапазон частот. Недостаточный объём корпуса приводит к сухому и очень сдержанному басу, а на повышенных уровнях громкости и вовсе к хорошо слышимым искажениям. Низкая чувствительность налагает некоторые ограничения на выбор подходящего усилителя.

Все мы знаем, что правильная расстановка акустических систем в помещении не менее важна, чем качество самих колонок и их совместимость с помещением. Если не брать в расчёт ряд акустических систем, специально спроектированных для установки вплотную к стенам или углам помещений, то все остальные колонки (полочные и напольные) наилучшим образом звучат на удалении от задней и боковых стен. В зависимости от конкретного производителя рекомендуемое удаление от стен варьируется от 30 см до 1,5-2 метров и в большинстве случаев указывается в инструкции по эксплуатации. Казалось бы, всё просто – устанавливаешь акустические системы согласно предписаниям производителя и наслаждаешься музыкой, но на практике возникают противоречия. Дело в том, что не каждый имеет возможность воткнуть пару колонок посередине комнаты, особенно если она по совместительству является гостиной или спальней. Так рождаются различные компромиссы, предполагающие чуть менее правильную расстановку колонок, в жертву которой частично приносится ровный тональный баланс, сцена и пр. Возвращаясь к вопросу акустического оформления, стоит отметить, что закрытые колонки чуть менее чувствительны к этим компромиссам, чем, например, колонки с фазоинверторами, пассивными излучателями или трансмиссионными линиями. Закрытые колонки тоже стоит расставлять правильно, но при отсутствии такой возможности звучание пострадает чуть меньше. Объясняется это просто – у закрытых колонок бас, как правило, более чёткий и управляемый, а приближение колонок к стенам и углам в первую очередь влияет именно на нижний регистр, который становится более увесистым и может начать доминировать. Там, где другие колонки могут загудеть, закрытые имеют небольшой шанс удержаться от этой напасти.

Фазоинверторное акустическое оформление является самым распространённым. Изначально фазоинверторное оформление появилось не для повышения качества звучания акустических систем, а в качестве своеобразного компромисса, позволяющего делать акустические системы более компактными (по сравнению с закрытыми колонками) при сохранении их низкочастотного потенциала. Попутно с этим, фазоинвертор решал вторую проблему, которой являлись большие низкочастотные динамики, позволяя «выжимать» больше баса из динамиков меньшего размера. Теорию удалось воплотить на практике. Колонки действительно стали гораздо компактнее и привлекательнее для рядового пользователя (так как они занимали значительно меньше места), а низкие частоты остались столь же весомыми, вот только качество этих низких частот стало несколько ниже. Такая же ситуация как с заменителем сахара – вроде также сладко, но что-то всё-таки не так… Дело в том, что при воспроизведении нижнего регистра закрытыми колонками мы слышим истинный чёткий и правильный бас, воспроизводимый именно динамиками. В случае наличия фазоинвертора лишь часть баса качественно воспроизводится самим динамиком, а вторая часть «вытягивается» фазоинвертором и именно эта фазоинверторная часть не лучшим образом влияет на чёткость низких частот. Фазоинвертор даёт количество, которое не всегда отвечает качеству (но бывают и исключения). На самом деле всё не так плачевно, как может показаться на первый взгляд. Фазоинвертор не всегда так уж и плох.

Давайте подробно разберёмся, что к чему. Типичный фазоинвертор представляет собой трубу определённого сечения и определённой длины. Именно от длины и диаметра трубы зависит частота, на которую настроен фазоинвертор. За счёт подбора этих двух параметров в фазоинверторе формируется определённая масса воздуха, которая резонирует на определённой частоте, на которую настроен фазоинвертор. Именно тут и кроется секрет победы или провала. Если фазоинвертор настроен на частоту, которую сам динамик воспроизводит очень плохо (свойственно маленьким динамикам), то именно звук фазоинвертора будет доминирующим, а звучание баса более размытым, смазанным, расплывчатым и рыхлым. Если же фазоинвертор настроен так, чтобы компенсировать небольшой спад уровня низких частот, с которыми динамик сам справляется не плохо, то тут мы, напротив, оказываемся в выигрыше (фазоинвертор лишь немного подыгрывает НЧ-динамику, а не выполняет за него его работу). Приведённое описание принципа работы фазоинвертора является максимально упрощённым и очищенным от лишних технических подробностей, но этого вполне достаточно для того, чтобы примерно понять, что от чего зависит.

Итак, фазоинвертор помогает сделать колонки более компактными без потери в нижнем регистре, но даже тут не нарушается основной принцип – чем больше колонка и крупнее динамики, тем больше баса она способна выдать, и тем правильнее он прозвучит. Иными словами, если перед Вами колонки со скромным диаметром динамика, но при этом с большим фазоинвертором и шикарной заявленной нижней граничной частотой, то скорее всего этот «шикарный» бас будет весьма сомнительного качества с точки зрения точности, упругости и напористости. Если же действительно хочется получить мощные и честные низы, то стоит задуматься о более крупных колонках с более крупными НЧ-динамиками. Несмотря на то, что законы физики не обмануть, некоторым производителям удаётся создавать весьма басовитые и хорошие компактные громкоговорители, в то время как другие умудряются сделать весьма бестолковые крупные колонки. Исключения из правил есть всегда.

Фазоинвертор на передней панели акустики

Направление фазоинвертора не менее важная деталь, не учитывать которую будет ошибкой. Как правило, порт фазоинвертора имеет три варианта выхода – вперёд, назад и вниз. Если Вы не стеснены в пространстве и можете себе позволить устанавливать колонки правильно (в соответствии с рекомендациями производителя), то в этом случае учитывать расположение фазоинвертора не обязательно. Производитель уже всё продумал, измерил и учёл в рекомендациях, соблюдая которые шанс совершить ошибку существенно уменьшается. Если же Вы вынуждены идти на некоторые компромиссы при установке колонок (в частности, устанавливать их к станам ближе положенного), то в этом случае на выход фазоинвертора лучше обратить внимание.

Фазоинвертор на задней панели акустики

Наиболее распространённым вариантом является расположение фазоинвертора на задней панели акустических систем. Несмотря на такую популярность, именно этот вариант наименее предпочтителен, в случае если Вы вынуждены устанавливать колонки близко к стенам. Чем ближе к стенам, тем больше перекос тонального баланса, а при максимально близкой установке фазоинвертор и вовсе начнёт бубнить и пыхтеть, а бас станет гудящим и доминирующим. Выход фазоинвертора вперёд и вниз не является панацеей, но оба эти варианта создают меньше проблем в случае, если близкой установки к стенам не избежать.

Фазоинвертор с выходом в пол

Пассивный излучатель (пассивный радиатор), грубо говоря, является своеобразным улучшенным вариантом фазоинвертора. Суть и цель те же самые (компактные размеры корпуса и максимум баса из НЧ-динамиков), но другая реализация. Пассивный излучатель – это динамик, из которого удалено всё кроме диффузора и корзины, в которой он установлен. Иными словами, из него удалены магнитная система (магнит) и звуковая катушка, а сам динамик ни к чему не подключён и звуковой сигнал на него не поступает. В упрощённом понимании система работает по аналогии с фазоинвертором, но вместо резонирующей массы воздуха в трубе фазоинвертора в пассивном излучателе резонирует диффузор пассивного излучателя. При правильном подборе диаметра диффузора и массы его подвижной системы пассивный излучатель будет должным образом реагировать на перемещение низкочастотного драйвера и подыгрывать ему.

При прочих равных, акустические системы с пассивным излучателем звучат более качественно по сравнению с фазоинверторными колонками. Нижний регистр воспроизводится точнее и чище. Кроме того, полностью отсутствуют посторонние призвуки (пыхтение и шумы от входящих/выходящих потоков воздуха) присущие фазоинверторному оформлению. При выборе акустики с пассивным излучателем стоит учитывает его расположение по аналогии с расположением фазоинвертором. Пассивный излучатель может быть спереди, сзади, с выходом в пол или в бок.

Трансмиссионная линия (акустический лабиринт) с опаской можно назвать ещё одним направлением развития фазоинвертора, хотя общего тут совсем мало. Внутри корпуса акустических систем с трансмиссионной линией расположен извилистый лабиринт, образованный при помощи поперечных перегородок корпуса. Как правило, стенки получившегося лабиринта демпфируются звукопоглощающими материалами. Чем длиннее извилистый лабиринт внутри корпуса – тем ниже минимальная воспроизводимая частота.

Трансмиссионная линия позволяет получить весьма неплохие результаты в виде очень достойного звучания нижнего регистра. При этом стоит отметить, что недостатков и паразитных призвуков, присущих фазоинверторному оформлению, тут тоже не наблюдается.

Рупорное акустическое оформление, пожалуй, единственное из всех оформлений, не преследующее своей целью каким-либо образом оказывать влияние на воспроизведение низких частот. У рупора имеется своя вполне конкретная цель, связанная с повышением чувствительности колонок. Установка рупоров перед динамиками позволяет повысить чувствительность колонок, а, следовательно, даёт возможность использования усилителей меньшей мощности. Именно это и стало причиной появления рупора в далёком прошлом, когда все усилители были весьма маломощными.

В настоящее время рупор уже не является объективно необходимым, но тем не менее часть производителей всё ещё используют его в своих акустических системах. Размер рупора сильно зависит от воспроизводимой частоты. Так, например, рупор для твитера имеет сравнительно скромные размеры, в то время, как рупор для большого басового динамика может занимать половину комнаты. Именно эта зависимость привела к тому, что в настоящее время в большинстве случаев рупорное оформление применяется в области высоких частот (рупор ставится перед твитером), весьма редко его можно встретить на среднечастотных динамиках и лишь считанные производители ставят его на низкочастотные динамики. Учитывая такой «частично рупорный» подход, производители совмещают его с другими видами акустических оформлений (часто с фазоинвертором). Например, рупор на твитере, а фазоинвертор для НЧ-динамика.

Рупорное оформление твитера (высокочастотного излучателя)

При выборе рупорных акустических систем стоит учитывать ряд их особенностей и требований к установке. Кроме повышения чувствительности, рупор повышает направленность колонок. Частотный диапазон, на котором установлен рупор (на твитере, на СЧ-динамике и пр.), меньше рассеивается в разные стороны от оси динамика, и если поставить колонки прямо без разворота в сторону слушателя, то эта часть частотного диапазона будет слышна хуже. Проще говоря, рупорные колонки необходимо разворачивать в сторону слушателя (угол разворота либо рекомендуется производителем, либо подбирается на слух), а если такой возможности нет, то стоит отказаться от приобретения рупорных акустических систем. Справедливости ради стоит отметить, что большинство колонок вне зависимости от вида акустического оформления звучат лучше при небольшом развороте в сторону слушателя, но именно для рупорных акустических систем это требование является особо важным. Если пренебречь этим, то нарушится тональный баланс, «размоется сцена», пропадёт фокусировка стерео образов. Причём, если рупор стоит не только на твитере, но и на СЧ-динамике, то направленность становится ещё сильнее.

Рупорное оформление высокочастотного и среднечастотного динамиков

Ещё одним важным моментом является, так называемый, «рупорный окрас» звучания. Об этом явлении стоит помнить лишь в случае наличия рупора на СЧ- и НЧ-динамиках, так как на твитерах он практически незаметен. Учитывая субъективность этого явления, мы не будет пытаться описывать, в чём именно это выражается, а лишь ограничимся советом не покупать рупорные колонки вслепую, опираясь лишь на рекомендации «знающих» людей и жителей различных форумов. Приобретать рупорные колонки с рупором на средних частотах стоит лишь после прослушивания.

Полностью рупорная акустическая система

Изобарическое акустическое оформление весьма интересно само по себе, но используется лишь небольшим количеством производителей колонок. Суть изобарического акустического оформления заключается в разделении низкочастотной секции корпуса колонок на две камеры, после чего в перегородку между получившимися камерами устанавливается динамик полностью идентичный основному динамику. Получается конструкция, в которой два одинаковых низкочастотных динамика стоят друг за другом и работают в фазе с одним и тем же аудио сигналом. Как и следовало ожидать, подобная конструкция также позволяет создавать весьма басовитые колонки в сравнительно компактных (по сравнению с закрытыми колонками) корпусах. В качестве ещё одного преимущества изобарических колонок можно назвать улучшенный контроль низкочастотного диапазона, обеспечивающий мощный, упругий, глубокий и при этом весьма точный бас.

Отдельное внимание стоит уделить электростатическим и планарным колонкам. Несмотря на то, что этот вид колонок уже давно не нов, для большинства слушателей он всё ещё представляется своеобразной аудио экзотикой. По сути, это действительно так. Электростаты и планары могут либо очень сильно понравиться, либо также сильно разочаровать. Такая ситуация объясняется своеобразным характером звучания. Оба вида колонок не имеют традиционных динамиков (если не брать в расчёт комбинированные системы, где за бас отвечает привычный динамик, а плёночные излучатели охватывают середину и верх диапазона). Вместо них звук излучается тончайшей (всего несколько микрон) плёнкой, как правило, изготовленной из майлара и «натянутой» на раму (это очень грубое описание). Колонки полностью лишены корпуса, а, следовательно, и всех проблем, которые он способен доставить.

Электростатические колонки MartinLogan CLX art

Оба вида колонок звучат максимально воздушно и прозрачно. Прежде всего, это заслуга сверхлёгкой излучающей мембраны, масса которой существенно меньше массы перемещаемого ею воздуха. Минимальный вес позволяет быстро и точно реагировать на поступающий сигнал, не внося в него практически никаких искажений. Всё бы хорошо, но эти весомые преимущества характерны лишь для среднечастотного и высокочастотного диапазона. Что же касается баса, то мощного и напористого звучания нижнего регистра можно не ждать. Бас будет, но не все басовитые произведения смогут прозвучать так, как Вы этого ожидаете. Контрабас и бас-гитара будут очень достойные, а вот современная клубная электронная музыка может показаться худосочной. Причина кроется не только в самих излучателях, но и в том самом «акустическом коротком замыкании», которое мы упоминали при описании открытых акустических систем. Для решения этой проблемы, производители иногда сочетают классические низкочастотные динамики с электростатическими излучателями на средних и высоких частотах

Планарные акустические системы Fonica

Тем не менее, не стоит списывать эти виды акустических систем со счетов. Они могут стать хорошим выходом из ситуации, когда любые другие колонки гудят и чрезмерно басят в вашей комнате прослушивания. В этом случае их недостатки могут с лёгкостью превратиться в достоинства. Стоит отметить, что оба вида колонок обладают высокой направленностью (в некоторых случаях даже превосходящей направленность рупорных акустических систем). Их просто необходимо поворачивать в сторону слушателей для того, чтобы сцена и локализация стерео образов были максимально точными.

Чувствительность

Чувствительность акустических систем это, пожалуй, одна из наиболее важных технических характеристик, на которую стоит обращать самое пристальное внимание. Как и прежде, мы попробуем объяснить её суть самыми простыми словами, не вдаваясь при этом в сложные технических дебри и терминологию. Чувствительность показывает величину звукового давления, которое создаёт колонка на расстоянии одного метра при подачи на неё сигнала мощностью 1 Вт. Если говорить максимально просто и грубо, то чувствительность показывает, насколько громко заиграет колонка при подаче на неё сигнала мощностью 1 Вт. При прочих равных, более чувствительная колонка зазвучит громче, менее чувствительная будет играть тише. Отсюда можно сделать логичный вывод – для того, чтобы менее чувствительная колонка звучала также громко как более чувствительная, на неё стоит подать сигнал большей мощности. Итоговый вывод весьма прост – чем ниже чувствительность, тем мощнее нужен усилитель.

Так какой же зависимостью связаны между собой чувствительность колонок, мощность усилителя и итоговая громкость воспроизведения музыки? Зависимость эта отнюдь не линейна. Принцип «чуть ниже чувствительность – чуть мощнее усилитель» тут не работает, так как небольшое снижение чувствительности колонок влечёт за собой существенное увеличение мощности усилителя. Если быть точным, то при условии сохранения желаемого уровня громкости, снижение чувствительности колонок на каждые 3 дБ требует увеличения выходной мощности усилителя в 2 раза. Для того чтобы понять суть, стоит рассмотреть наглядный пример. Допустим, мы имеем колонки с чувствительностью 93 дб, на которые с усилителя подаём 30 Вт мощности, и получившаяся громкость нас очень устраивает. Если после этого мы возьмём колонки чувствительностью 90 дБ (на 3 дБ меньше), то для обеспечения аналогичного уровня громкости с усилителя потребуется уже 60 Вт мощности (в 2 раза больше). Для ещё меньшей чувствительности 87 дБ (ещё на 3 дБ меньше) потребуется уже 120 Вт мощности с усилителя и т.д. Аналогичная же зависимость работает и в обратную сторону (это логично), каждые дополнительные 3 Дб чувствительности позволяют вдвое уменьшить мощность усилителя.

Практически все выпускаемые акустические системы укладываются в диапазон чувствительности от 84 до 105 дБ, причём большинство из них умещаются в более узкие рамки от 87 до 94 дБ. Единого стандарта или конкретных рекомендаций по соотношению чувствительности колонок и мощности усилителя нет. Оно и понятно, ведь предпочтения по громкости воспроизведения у разных слушателей разные, к тому же в помещениях разного размера восприятие громкости тоже отличается. Тем не менее есть пара общих рекомендаций, которые стоит учитывать.

1. Не стоит использовать акустические системы с низкой чувствительностью в паре с маломощным усилителем. Такой комплект будет иметь ограничения по громкости воспроизведения, что, порой, может не позволить Вам получить должного удовольствия от прослушивания музыки разных жанров (например, тяжёлая рок музыка или масштабные симфонические произведения). А во-вторых, если колонки окажутся весьма «тугими», то слабый усилитель не сможет их «раскачать», что не лучшим образом скажется на тональном балансе и звучании в целом. Иными словами, разные колонки должным образом разыгрываются (начинают звучать полноценно) на разных уровнях громкости, до достижения которых в звучании может, например, не хватать низких частот и нижней середины, а общий тональный баланс может быть смещён в область высоких частот.
2. Не стоит использовать колонки с высокой чувствительностью в паре с очень мощным усилителем. В этом случае есть вероятность повреждения чувствительных акустических систем, а также возможны неудобства при регулировке громкости. Сам по себе мощный усилитель не может повредить колонки, но если случайно не рассчитать и выкрутить ручку громкости слишком сильно, то испортить акустические системы всё-таки можно. Казалось бы, здравомыслящему пользователю не придёт в голову идея испробовать на прочность свои колонки, но человеческий фактор есть всегда. В частности, ручку громкости выключенного аппарата может выкрутить ребёнок, а Вы, не заметив этого и не проверив уровень громкости, включите систему. Как правило, производители колонок указывают рекомендуемую мощность усилителя, превышать которую не рекомендуется. Что же касается неудобств регулировки громкости, то тут ситуация ещё проще. Высокочувствительным колонкам для громкого воспроизведения музыки достаточно весьма незначительной мощности усилителя. Таким образом, поворот ручки громкости мощного усилителя всего на несколько градусов уже обеспечит достаточный уровень громкости, и дальнейшие регулировки уровня воспроизведения будут ограничены считанными миллиметрами вращений ручки громкости. К счастью, такая ситуация в настоящее время случается крайне редко, так как большинство современных усилителей оснащаются логарифмическими регуляторами громкости. Это означает, что зависимость выдаваемой мощности от угла поворота ручки имеет не линейную зависимость (мощность не пропорциональна углу поворота ручки).

Вывод из всего этого весьма простой. Если Вы успели обзавестись усилителем до покупки акустических систем, то стоит отталкиваться от его выходной мощности и выбирать акустические системы с подходящей чувствительностью. При любом раскладе, обладателям маломощных усилителей (менее 30 Вт) выбрать колонки будет сложнее, так как их выбор будет весьма ограничен. В то время, как мощный усилитель сможет справиться с любыми колонками, маломощный осилит только те, чья чувствительность будет достаточно высокой. В целом, для большинства акустических систем с чувствительностью 87-94 дБ более чем достаточно усилителя мощностью 50-150 Вт. Это весьма абстрактное соотношение, которое стоит воспринимать лишь в качестве примерного ориентира.

Что касается выбора мощности усилителя, то тут стоит отдельно упомянуть необходимость запаса по выходной мощности. Неважно какой усилитель Вы выберете для своей системы, будь то 10 Вт или 500 Вт, на предельных значениях своей мощности любой усилитель начинает вносить в сигнал весьма существенные искажения. Это означает, что не стоит прослушивать музыку при выкручивании ручки громкости на максимум. Стоит подобрать такую мощность усилителя, которая позволит получить желаемую громкость воспроизведения при использовании не более 60-70% потенциала аппарата. Если 50-ваттного усилителя Вам достаточно лишь при его работе на максимуме своих возможностей, то стоит выбрать аппарат мощностью 100-120 Вт и слушать его при половине выходной мощности. В этом случае усилитель будет работать без слышимых искажений в щадящем для себя и акустических систем режиме.

Казалось бы, всё просто и понятно, но не тут-то было. Дело в том, что несмотря на то, что процесс измерения чувствительности, в целом, стандартизирован, ряд производителей колонок прибегают к различным уловкам и ухищрениям, позволяющим получить не совсем честные, более высокие результаты. Подобное полулегальное жульничество позволяет получить виртуальную прибавку в 1-3 дБ, что является довольно весомой величиной. По этой причине, на чувствительность колонок стоит поглядывать лишь как на примерный ориентир.

Импеданс

Импеданс – это ещё одна очень важная характеристика, позволяющая прикинуть совместимость колонок с усилителями. Импеданс – это не что иное, как сопротивление акустических систем. В большинстве случаев, акустические системы имеют сопротивление 4 Ом, 6 Ом или 8 Ом (крайне редко встречаются 16 Ом). Сопротивление колонок зависит от воспроизводимой частоты и во всём диапазоне частот оно непостоянно (колеблется в разные стороны от номинального значения, указанного в характеристиках). В большей части частотного диапазона сопротивление не сильно отличается от номинального, но порой, в основном на низких частотах, может падать весьма существенно, в связи с чем в характеристиках иногда указывается не только номинальный импеданс, но и минимальное сопротивление. Как правило, в расчёт принимают именно номинальное сопротивление, а на минимальное обращают внимание гораздо реже. Теперь самое время разобраться, на что именно влияет сопротивление акустических систем.

Сопротивление колонок и качество их звучания напрямую никак не связаны. Сопротивление акустики говорит лишь о том, насколько усилителю будет просто с ними справиться. Если говорить максимально просто, то чем выше сопротивление акустических систем – тем усилителю проще с такими колонками работать. Теоретически, любой усилитель может работать с любыми колонками, но на практике наилучшего результата можно добиться при правильном сочетании параметров колонок с параметрами усилителя.

Дело в том, что при падении сопротивления хороший с технической точки зрения усилитель должен пропорционально наращивать ток и, в конечном счёте, выходную мощность. Например, хороший 50-ваттный усилитель при замене колонок сопротивлением 8 Ом на колонки 4 Ом должен удваивать выходную мощность и выдавать уже 100 Вт. В частности, это требуется для того, например, чтобы сохранить аналогичную громкость воспроизведения, а также качественно воспроизводить низкие частоты. По этой причине, если в технических характеристиках усилителя выходная мощность на 8 Ом и на 4 Ом различается ровно в 2 раза, то с технической точки зрения этот аппарат можно считать очень достойным и способным одинаково хорошо справиться с любыми колонками.

Тут стоит отдельно отметить, что объективные показатели качества усилителя (технические характеристики) не всегда коррелируют с субъективными оценками качества звучания. То есть, технически совершенный усилитель не обязательно будет звучать лучше других, но, тем не менее, шансов звучать качественно у него определённо будет больше. В первую очередь это связано с субъективностью самой оценки качества звучания, так как она не может быть измерена и зависит лишь от личных музыкальных предпочтений и особенностей слуха (в том числе возрастных) слушателя. То, что одни посчитают недостатком звучания, другие могут, напротив, расценить как достоинство (например, одни скажут «приятный мягкий бас», другие назовут его «медленным и размытым»).

На практике далеко не все даже весьма дорогие усилители способны удваивать выходную мощность, и нередко у дорогого усилителя можно видеть, например, 100 Вт при 8 Ом и всего 140 Вт при 4 Ом. На первый взгляд это не так уж и страшно, но это не совсем так. Например, при выборе такого аппарата в пару к колонкам с импедансом 4 Ом итоговая громкость будет тише. Если же взять колонки с нестабильным сопротивлением (существенно падающим на низких частотах), то и вовсе получается странная ситуация. Большинство акустических систем и без того имеют спад АХЧ на низких частотах, что в паре с уменьшенной выходной мощностью на низах (по отношению к остальному частотному диапазону) в теории и вовсе выглядит печально (но это всё субъективно). Например, колонки с номинальным сопротивлением 8 Ом и минимальным 3 Ом на низких частотах могут иметь некоторые субъективные проблемы с басом, который может казаться менее чёткими, менее мощными, чуть размытыми и т.д. Опять же заметим, что с точки зрения качества звучания это всё очень субъективно и требует оценки своими ушами.

Получается, что в теории легче всего выбрать усилитель обладателю 8-омных колонок, обладающих относительно стабильным сопротивлением. В этом случае подойдёт практически любой аппарат, который перед этим уже прошёл отбор по соотношению выходной мощности с чувствительностью колонок. Обладателю же 4-омной акустики стоит подходить к выбору усилителя чуть более внимательно с небольшой оглядкой на характеристики мощности. В обратном порядке это правило работает также хорошо. Если Вы уже выбрали себе усилитель и он без проблем удваивает выходную мощность, то колонки можно выбирать без оглядки на их сопротивление. Если же аппарат не удваивает мощность, то приобретать колонки стоит при более тщательном прослушивании. Очередной раз отметим, что всё вышеописанное носит лишь рекомендательный характер. Нельзя исключить то, что несовместимый с теоретической точки зрения комплект (колонки+усилитель) именно для Вас окажется наиболее приятным и музыкальным. Тем не менее, даже в этом случае стоит заглядывать в инструкцию к усилителю или ресиверу, ведь бывают и такие случаи, когда аппарат в принципе не способен работать с колонками 4 Ом. Так, например, ряд бюджетных AV-ресиверов не имеют такой возможности. В инструкции к таким аппаратам указывается, что минимальное сопротивление колонок не менее 6 Ом. Если нарушить это требование, то есть вероятность перегрева устройства и выхода его из строя.

Напоследок отдельно поговорим о ламповых усилителях, для которых понятие «удвоение выходной мощности» применимо крайне редко, ведь абсолютное большинство из них на это попросту не способны. Неужели в паре с ламповым усилителем нельзя использовать колонки с импедансом 4 Ома? Казалось бы, ответ очевиден, но это не совсем так. Совместимость низкоомной акустики в этом случае достигается не за счёт наращивания тока и выходной мощности, а за счёт выходных трансформаторов, установленных в большинстве ламповых аппаратов. Как правило, такие усилители имеют на задней панели раздельные клеммы для подключения колонок с импедансом 4 Ом и 8 Ом. Не углубляясь глубоко в теорию и максимально упростив суть, можно сказать, что выходные трансформаторы позволяют усилителю воспринимать 4-омные колонки также просто как и 8-омные. Это происходит за счёт того, что сигнал до колонок идет по более длинному пути через трансформаторы (это очень грубое объяснение).

Таким образом, если ламповый усилитель имеет раздельные клеммы для акустики с разным импедансом, то лишний раз задумываться о сопротивлении колонок не стоит. Если же ламповый аппарат не имеет раздельных клемм, то лучше предпочесть ему в пару колонки с сопротивлением 8 Ом. А как же быть в случае с колонками с сопротивлением 6 Ом, ведь клеммы, как правило, выделены для 4 или 8 Ом? В этом случае стоит предпочесть для подключения клеммы, предназначенные под колонки с сопротивлением 4 Ома, так усилителю работать будет гораздо проще, хотя многие рисковые слушатели предпочитают 8-омные клеммы, считая выходные трансформаторы дополнительной помехой на пути аудио сигнала, ухудшающей качество звучания (но это чисто субъективное мнение каждого отдельного слушателя).

Частотный диапазон    

По сложившейся традиции, из всех технических характеристик акустических систем именно частотный диапазон вызывает особый интерес у начинающих слушателей ещё не имеющих опыта подбора и покупки аппаратуры. По популярности среди характеристик с частотным диапазоном может конкурировать разве что указание номинальной и максимальной выходной мощности. Несмотря на столь большую и ничем не подкреплённую любовь к расширенному частотному диапазону, непосредственно на выбор колонок он влиять не должен.

Как правило, за слышимую часть диапазона принято брать промежуток от 20 Гц до 20 000 Гц. Для большинства эти цифры считаются константой, но есть один нюанс, который, как правило, забывают. Полноценно слышать весь диапазон от 20 Гц до 20000 Гц можно лишь в детском и юношеском возрасте, так как уже после 20 лет воспринимаемый нами диапазон частот становится скромнее с каждым годом. Процесс сужения воспринимаемого частотного диапазона с возрастом у каждого протекает по своему. У одних более плавно, у других более стремительно. В первую очередь страдает восприятие высоких частот. Так, например, слушатель в возрасте от 30 до 40 лет в среднем слышит диапазон от 25 Гц до 16000 Гц. Проверить это очень просто, достаточно приобрести тестовый диск из множества треков, каждый из которых посвящён определённой частоте. Вставляете диск, запускаете его и постепенно переключаете треки, определяя какую частоту Вы уже не слышите.

Исходя их этих рассуждений стоит задаться вопросом, стоит ли гнаться за более широким частотным диапазоном, если слышим мы всё равно более узкий? Если говорить о низких частотах, то стоит, если же о высоких, то скорее всего нет. Дело в том, что теряя способность слышать некоторые низкие частоты, мы продолжаем их чувствовать телом в виде мощных колебаний воздуха (вспомните, как мощный бас заставляет дрожать пол). Эти колебания очень важны, как так позволяют почувствовать глубину и мощь звука, что, в частности, незаменимо при просмотре масштабных фильмов или прослушивании некоторых музыкальных произведений. Тем не менее, при выборе басовитых колонок стоит помнить о разумных ограничениях. Крупные и басовитые акустические системы не рекомендуется ставить в небольшое помещение во избежание гула, стоячих волн и общей неразборчивости звучания. Необходимо соблюдать баланс, колонки должны быть достаточно «басовитыми», именно для этого конкретного помещения и не более того. Лучше предпочесть небольшую нехватку низких частот, чем их явный излишек.

Что же касается высоких частот, то тут кроется самое интересное. Несмотря на то, что более 20000 Гц мы явно не сможем услышать, практически все производители стремятся поднять верхнюю границу как можно выше до 25 кГц, 30 кГц, 40 кГц или даже до 70 кГц. Зачем расширять диапазон высоких частот если мы их не услышим, и есть ли в этом реальный смысл? В некоторой степени смысл есть. Дело в том, что, как правило, на границах частотного диапазона начинают появляться искажения, которые могут быть не только измерены, но и услышаны. По этой причине, если выбрать высокочастотный излучатель, способный воспроизводить частоты лишь до 20 кГц, то есть шанс, что часть появляющихся искажений может попасть в теоретически слышимый диапазон. Если же взять твитер, воспроизводящий частоты до, например, 25 кГц, то и существенные искажения сместятся к этой границе за пределы слышимого диапазона. Кроме объективных причин у завышения верхней граничной частоты есть субъективные основания. В частности, при прослушивании акустических систем с расширенным диапазоном высоких частот некоторые слушатели могут воспринимать звучание как более открытое, воздушное, детальное, прозрачное.

Таким образом, небольшое расширение высоких частот за пределы слышимого диапазона можно считать вполне оправданным, а чрезвычайно широкий диапазон высоких частот можно считать маркетинговым ходом. Если за более широкий диапазон производитель не требует доплаты, то ничего плохого в приобретении таких колонок нет, если же расширение высоких частот рассматривается как существенное улучшение за хорошую доплату, то стоит внимательно послушать колонки, возможно доплата того не стоит. Но даже у таких колонок есть свои поклонники, которые утверждают, что существенно расширенный диапазон высоких частот является жизненно необходимым для новых форматов высокого разрешения, забывая при этом, что не существует музыкальных инструментов, способных воспроизвести 25 или 30 кГц, не говоря уже о 50 или 70 кГц.

Кроме вышеперечисленных характеристик акустических систем имеется ещё множество других, таких как количество полос, материал и форма диффузоров, форма и конструкция корпусов и пр. Как правило, все эти характеристики не требуется особо учитывать при выборе колонок, так как они скорее относятся к индивидуальным особенностям конкретных акустических систем и оценить их влияние на звучание можно лишь после личного прослушивания. На совместимость с другими компонентами системы подобные характеристики практически не влияют, а, следовательно, не могут упростить или усложнить подбор усилителя (в отличие от более важных параметров, таких как, например, сопротивление или чувствительность). Тем не менее, именно эти параметры в большинстве случаев становятся основой для маркетинговых спекуляций. В этом случае лишь здравый смысл и собственные уши помогут понять, стоит ли переплачивать за «сверхновый» материал диффузора или «революционную» форму подвеса…

В заключение хочется ещё раз отметить, что все советы носят лишь рекомендательный характер. Их стоит учитывать, на них можно опираться, но выбирать колонки стоит своими собственными ушами, ведь восприятие музыки у каждого своё, ровно так же как различаются критерии оценки качества звучания у разных слушателей.

Автор: Максим Шмельков

Сопротивление потоку в колонке — Справочник химика 21

    В 1957 г. М. Дж. Голей предложил эффективный вариант газовой хроматографии — капиллярную хроматографию. В капиллярной хроматографии в противоположность обычной газо-жидкостной неподвижную жидкую фазу (НЖФ) наносят не на гранулированный носитель, а на внутренние стенки тонкого капилляра, играющего роль хроматографической колонки. Этот капилляр принято называть капиллярной колонкой, хотя он по виду ничего общего не имеет с колонкой, а скорее всего напоминает проволоку. Отсутствие зернистого материала в капилляре устраняет вредное влияние вихревой диффузии на размывание хроматографических полос, поскольку это означает резкое уменьщение ВЭТТ, Далее, уменьшается значительно сопротивление потоку газа-носителя и устраняется возможность разложения жидкой фазы при повышении температуры вследствие каталитической активности носителя — зернистого материала. Каталитической активностью, хотя и в меньшей степени, обладает и внутренняя стенка металлического капилляра. [c.73]







    На эффективность газохроматографического анализа влияют многие факторы жидкая фаза и ее количество, скорость и давление газа-носителя, сопротивление потоку газа в колонке, температура, количество вводимой пробы, длина колонки, возможность взаимодействия адсорбента с анализируемым веществом и т. д. Правильная оценка этих факторов в значительной степени зависит от квалификации экспериментатора. [c.84]

    Наконец, в насадочной колонке сопротивление потоку газа вблизи стенки меньше, чем в центре ее сечения. Вследствие этого скорость потока газа у стенок становится больше, чем в центре сечения. Такое неравномерное распределение концентраций по сечению колонки вызывает поперечный диффузионный поток и связанное с ним дополнительное размывание. Это явление получило название стеночного эффекта. Учесть вклад в общее размывание станочного эффекта, можно, введя коэффициент Оэфф. дин, равный [c.25]

    Кроме отличных структурных свойств ППА обладают большой механической прочностью, так как их ядром обычно являются стеклянные шарики. ППА прекрасно регенерируются и обладают сравнительно небольшим сопротивлением потоку. Благодаря правильной сферической форме и постоянному диаметру зерен, в колонках, заполненных ППА, снижается размывающее действие вихревой диффузии, а заполнение колонок не треб ет никаких специальных мер, обеспечивающих равномерность укладки зерен адсорбента. [c.76]

    В отличие от хроматографии с насадочными колонками в капиллярной хроматографии неподвижная жидкая фаза наносится непосредственно на внутренние стенки хроматографической колонки — капиллярной трубки. При этом исчезает вредное влияние вихревой диффузии, характерной для насадочных колонок. Существенно уменьшается сопротивление потоку газа и, следовательно, появляется возможность работать с колонками значительной длины. Объем наносимой пробы сокращается, что позволяет проводить микроанализ. Значительно сокращается время анализа, приближая метод к экспрессному. Все это обусловило большое значение капиллярной хроматографии в анализе многокомпонентных смесей. [c.200]

    Динамическая диффузия. Из гидродинамики известно, что распределение скоростей движения газа по сечению полой цилиндрической трубы описывается параболой с максимумом, соответствующим оси трубы. Как следствие этого в капиллярной колонке происходит дополнительное размывание хроматографической зоны, связанное с так называемой динамической диффузией. В насадоч-. ной колонке сопротивление потоку газа вблизи стенки меньше, чем в центре сечения, поэтому в отличие от полой колонки скорость потока газа у стенок насадочной колонки выше, чем в центре сечения. Такое неравномерное распределение концентраций по сечению вызывает поперечный диффузионный поток и связанное с ним размывание зоны. Это явление получило название стеночного эффекта. [c.29]

    При работе с новым видом сорбента или с новой партией следует упаковать сначала короткую колонку (10—12 см) при относительно невысоком давлении (20—25 МПа). При хорошем результате можно попытаться упаковать более длинную (200—250 мм) колонку при высоком давлении (40—60 МПа). Если эффективность увеличится примерно вдвое одновременно с увеличением сопротивления потоку в два раза, значит сорбент прочен, его можно использовать при таких параметрах набивки. Если сопротивление потоку возрастет в 2,5—6 раз, это значит, что сорбент непрочен и разрушается, образующаяся пыль резко увеличивает сопротивление колонки, нужно снижать давление при набивке. Особую осторожность следует проявлять при выборе давления для набивки силикагелей с широкими порами (более 10 нм) и с большим объемом пор, которые находят все более широкое применение в эксклюзионной хроматографии полимеров и в анализе биологических объектов — белков, полипептидов и др. [c.118]

    Так как в обычных хроматографических колонках сопротивление потоку значительное, то скорость газа-носителя вследствие его сжимаемости изменяется по длине колонки. Поэтому при точных измерениях надо ввести поправку на сжимаемость газа-носителя. Эту поправку определяют по формуле Джеймса и Мартина  [c.42]

    При движении газа через колонку с адсорбентом происходит изменение скорости потока по сечению. Это приводит к размыванию полосы за счет вихревой диффузии. Неравномерность локальных продольных скоростей обусловлена неоднородностью набивки колонки, что приводит к разным сопротивлениям потоку по сечению. Там, где сопротивление больше, поток движется медленнее, там, где оно меньше, поток движется быстрее. [c.96]

    В связи с неоднородностью набивки колонок и разным сопротивлением потоку в различных частях сечения колонки общий поток подвижной фазы распадается на отдельные микропотоки между зернами, происходит некоторое [c.31]

    Аналогичная ситуация наблюдалась и для газовой хроматографии, для которой была найдена новая форма, отвечающая высоким требованиям разделения. Как и в жидкостной хроматографии, она была связана с сильным уменьшением поперечного сечения колонки. Диаметр трубки колонки делается столь малым, что в случае распределительной газовой хроматографии потребность в твердом носителе отпадает, а неподвижная жидкая фаза наносится на внутреннюю стенку трубки в виде пленки. В связи с малым диаметром трубки колонки эта форма, описанная Гол еем (1958), называется капиллярной хроматографией. Поскольку внутреннюю поверхность трубки можно покрыть адсорбентом, в капиллярных колонках может осуществляться также газоадсорбционная хроматография. Капиллярная трубка обладает меньшим сопротивлением потоку газа-носителя, чем наполненная мелкими частицами более широкая трубка, так что возможно применение в десятки раз более длинных колонок. Большое внимание привлекла прежде всего высокая эффективность разделения капиллярных колонок. Однако необходимость использования очень малых количеств пробы внесла ряд аппаратурных трудностей, которые долгое время препятствовали распространению капиллярной хроматографии. [c.21]

    Чтобы обеспечить равномерное распределение частиц твердого носителя, трубку следует набивать очень тщательно. Плотная набивка имеет то преимущество, что под влиянием протекающего через колонку газа-носителя не так легко образуются щели и каналы, уменьшающие высоту теоретической тарелки. С увеличением плотности набивки возрастает сопротивление потоку, но зато эффективность повышается. [c.106]

    В самом простом случае набивки и-образных колонок (рис. И, а и И, б) поступают следующим образом на оба конца колонки надевают маленькие воронки и сорбент при помощи шпателя попеременно добавляют то в одно, то в другое колено колонки. Колонку после каждого добавления несколько раз сильно встряхивают, осторожно ударяя ею по столу или постукивая но ней деревянным стержнем снизу и сбоку. Таким путем зернистый материал хорошо уплотняется. Еще лучших результатов можно достигнуть, прочно соединив колонку с вибрационным мотором, который обеспечивает до двадцати колебаний в секунду. По концам колонки оставляют незаполненными участки по 5 мм, куда вставляют тампоны из стеклянной ваты, чтобы избежать потерь сорбента из колонки вместе с газом-носителем. После ватного тампона ставят тонкую медную сетку. Эффективность можно увеличить, если уменьшить мертвый объем, оставив незаполненным конец трубки длиной не 5, а 2 мм, причем сорбент закрывают очень тонкой медной сеткой, которая может задерживать также и пыль. Сетка и стеклянная вата практически не повышают сопротивление потоку. [c.106]

    При изменении ионной формы смолы или в присутствии органических растворителей, таких, как ацетонитрил, тетрагидрофуран, может изменяться и объем смолы. Если смола уменьшается в объеме, упаковка в колонке оседает и образуется мертвый объем наверху колонки. Это оседание сопровождается потерей эффективности. Если смола набухает и упаковка в колонке увеличивается, то возрастает сопротивление в колонке, значительно уменьшает скорость потока и может даже привести к разрушению [c.33]

    Следует ли предпочесть сферические частицы матрицы частицам неправильной формы Однозначного ответа нет. Но большинство исследователей предпочитают частицы правильной сферической формы, которые должны давать более плотно и равномерно упакованный слой сорбента, снижать сопротивление потоку, меньше разрушаться в процессе набивки и работы колонок и т. п.. Пока никто еще убедительно не продемонстрировал заметных преимуществ сферических частиц однако следует отметить, что большинство вновь появляющихся сорбентов являются сферическими микрочастицами.  [c.95]

    Достаточно высокое рабочее давление. Необходимое рабочее давление определяется сопротивлением используемых колонок и скоростью потока и может колебаться в весьма широких пределах. Можно считать, что давление 15—20 МПа достаточно для решения большинства аналитических задач. Однако лучше иметь насос с полутора—двукратным запасом подавлению, так как при этом существенно облегчаются условия его работы. [c.138]

    Низкое сопротивление потоку газа-носителя в полых колонках позволяет на стандартном хроматографич. оборудовании после модификации устройства для ввода пробы и детектора использовать классич. капиллярные колонки большой длины (50-300 м), высокой удельной (2000-4000 теоретич. тарелок/м) и общей эффективности (100-300 тыс. теоретич. тарелок). [c.309]

    В некоторых хроматографах поток газа-носителя отсасывают непосредственно из детектора или ловушки вакуумным насосом. При этом можно работать с пониженным или повышенным давлением у входа в колонку. Использование вакуума удобно при хроматографировании термически нестойких веществ, так как пониженное давление в колонке позволяет работать при более низких температурах. При препаративном разделении высококипящих веществ применением вакуума можно предотвратить конденсацию фракций в промежутке между колонкой и ловушкой. Условием успешного применения вакуума является очень малое сопротивление хроматографической колонки току газа-носителя и полная герметичность всей аппаратуры. Источником вакуума может служить водоструйный или масляный насос. Для поддержания постоянного вакуума при входе в колонку служит маностат или игольчатый вентиль. Давление у входа в колонку и у выхода из колонки обычно измеряют ртутными манометрами, которые включают перед колонкой и за детектором или ловушкой. Соединение входа в колонку с выходом из колонки посредством и-образного ртутного манометра позволяет непосредственно отсчитывать перепад давления в колонке. Расход газа-носителя контролируют расходомерами, которые при работе под вакуумом обычно помещают перед входом в колонку. Следует отметить, что применение вакуума, не улучшая существенно условий хроматографического разделения, значительно усложняет конструкцию прибора.  [c.508]

    В большинстве систем нри неносредственном вводе пробы в колонку нарушается герметичность. Однако, если объем пробы не превышает 2 мкл, потери пробы не происходит. При скорости газа-носителя (гелия или водорода) 30-60 см/с проба полностью переносится в колонку. Если возникают проблемы с переносами пробы в колонку, то это связано с резким перепадом давления при вводе объемная скорость газа-носителя снижается до такой степени что наблюдается движение газа в обратном нанравлении. Чтобы избежать этого, устанавливают более эффективное сопротивление потоку или работают нри непрерывном обдуве. [c.51]

    Плунжерным насосом 5 кашицеобразная смесь подается в змеевик варочной колонки 6. На выходе из колонки змеевик соединен с расширителем 7, внутри которого установлен диск с отверстием диаметром 10… 15 мм. Диск оказывает сопротивление потоку движущейся рецептурной смеси, обеспечивая тем самым избыточное давление в змеевике 0,17… 0,20 МПа. Благодаря этому давлению смесь нагревается до более высокой температуры, чем при атмосферном давлении без повышения концентрации раствора. При избыточном давлении греющего пара в варочной колонке в пределах 0,45… 0,55 МПа температура сиропа на выходе из змеевика достигает 120… 125 °С. В результате повышения температуры происходит более быстрое растворение кристаллов сахара в несколько меньшем количестве воды, чем принято обычно при других способах уваривания. [c.128]

    Отличие капиллярной хроматографии от обычно применяемой хроматографии с колонками, заполненными зерненой твердой фазой, состоит в том, что здесь жидкая фаза наносится непосредственно на стенки тонкого капилляра, служащего хроматографической колонкой. Это обстоятельство приводит к устранению вредного влияния вихревой диффузии на размывание хроматографических полос, существенно уменьшает сопротивление потоку газа-носителя и обеспечивает условия стабильности тонких пленок. Все это позволяет значительно увеличивать длину колонок, что улучшает процесс разделения, применять весьма малые дозы анализируемого вещества, т. е. осуществлять микроанализ, а также существенно сокращать время анализа, приближая его к экспрессному.  [c.235]

    Форма частиц, их плотность и механическая прочность определяют проницаемость колонки (сопротивление потоку, противодавление), а также стабильность слоя и его эффективность. Хотя обычно частицы группируют в два класса нерегулярные и регулярные (например, сферические), имеется почти столько же форм частиц, сколько типов частиц. Например, нерегулярные частицы силикагеля имеют форму осколков стекла. Овально сглаженные частицы силикагеля могут быть получены путем удаления острых углов нерегулярных частиц сферические или сфероидальные (овальные) частицы силикагеля обычно получают путем непосредственного синтеза. Гидроксиапатит имеет форму плоских пластин, хотя некоторые новые модификации имеют сферическую или сфероидальную форму. Целлюлоза может быть в форме волокон, микрокристаллических стержней нли сфер. Частицы пористых полимеров могут представлять шары в форме лопнувших от нагревания кукурузных зерен или их регулярные фрагменты после размола. [c.80]

    Оптимальным вариантом между крупным зернением (преимущества которого — равномерность заполнения, небольшое сопротивление потоку газа и малая величина времени удерживания) и возможно меньшей величиной р и, следовательно, А является зернение 0,05—0,8 мм, причем особенно в интервале 0,15—0,30 мм. Чтобы повысить разделительную способность колонки, можно из этих фракций путем дальнейшего фракционирования получить фракции 0,15—0,18 0,18—0,25 и 0,25—0,30 мм. Каждая из этих фракций дает хорошие результаты разделения последняя фракция, по данным Бекера, Ли и Уолла (1961), имеет особые преимущества при больших скоростях потока газа (более 100 мл1мин). Эти величины, рекомендуемые для аналитических колонок, совпадают с данными исследований, проведенных для препаративной газовой хроматографии с целью изучения соотношений между максимальной производительностью и минимальным временем удерживания. Битей (1962) нашел, в частности, что самое короткое время удерживания, исправленное с учетом перепада давления, получают тогда, когда отношение диаметра колонки к диаметру частиц составляет около 25. Для обычно применяемых в аналитических целях колонок диаметром 6 мм это соответствует величине зерна 0,24 мм. [c.77]

    Измерения сопротивления потоку газа, времени удерживания несорбируемого газа — воздуха (так называемого мертвого времени), эффективности, разделительной способности и количества неподвижной фазы позволяют непосредственно перед пуском колонки оценить пригодность ее для работы.  [c.108]

    Колонка с седловидной (фарфоровой) насадкой (рис. 58, в) размером 4X4 мм 6×6 мм 30 30 400 400 5.3 8,2 Для перегонки в условиях грубого вакуума более пригодна, чем ко.чонкн с другими упомянутыми здесь насадками (меньше Сопротивление потоку паров). Высокая пропускная способность. Большой рабочий объем [c.76]

    КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ, хроматография (преим. газовая), в к-рой использ. колонки с внутр. диаметром 2 мм и менее. Различают капиллярные насадочные колонки, внутр. объем к-рых полностью заполнен сорбентом, и открытые колонки (более распространены), в к-рых сорбент расположен только на внутр. стенках, а центральная часть не заполнена. Сорбентом в открытых колонках служит пленка неподвижной жидкой фазы, слой адсорбента (графитиров. сажа, силикагель и т. д.) или слой тв. носителя, на пов-сть к-рого нанесена пленка жидкой фазы. Открытые колонки (диаметр, как правило, 0,2—0.5 мм) характеризуются низким сопротивлением потоку газа-носителя, что позволяет изготовлять их большой длины (25— 300 м) и, следовательно, большой эффективности (100— 300 тыс. теор. тарелок). [c.240]

    При заполнении спиральных колонок сорбентом возникают некоторые трудности. Нельзя допускать наличия пустот в колонке, так как при этом ухудшается эффект разделения. В то же время слишком плотная набивка вызывает излишнее сопротивление потоку газа-нооителя. [c.117]

    Поэтому можно принять за правило, начиная работу по получению сорбентов для ВЭЖХ из силикагеля новых видов или партий, не делать сразу большую порцию, а получить 4—6 г сорбента и испытать его, заполнив несколько колонок при разных давлениях и испытав их характеристики. Если, например, уже при давлении набивки около 20 МПа колонка имеет резко увеличенное (по сравнению с другим сорбентом из механически прочного силикагеля той же фракции) сопротивление потоку растворителя, то трудно рассчитывать на то, что удастся получить высокоэффективные колонки, заполненные сорбентом этого вида с частицами размером около 5 мкм. Если же колонки, заполненные при 20, 40 и 60 МПа, имеют близкую проницаемость, можно делать большую партию сорбента и быть уверенным в ее качестве. [c.114]

    Главные особенности К. х. заключаются в увеличении скорости массообмена хроматографируемых соед. между подвижной и неподвижной фазами и в относительно низком сопротивлении потоку подвижной фазы на единицу длины колонки. По сравнению с др. видами хроматографии К. X. позволяет увеличить удельную и общую эффективность разделения увеличить скорость изменения т-ры при ее программировании повысить экспрессность аналит. определения упростить сочетания газовой хроматографии с масс-спектрометрией снизить т-ру хроматографич. колонки и анализировать термически нестойкие (при повьпп. т-рах) соед. уменьшить расход подвижной фазы, что позволяет применять дорогостоящие жидкости и газы. [c.308]

    Капиллярные иасадочные колонки обладают нек-рыми преимуществами перед полыми колонками более высокой удельной эффективностью (10-30 тыс. теоретич. тарелок/м) простотой реализации газо-адсорбц. варианта хроматографии возможностью эффективного разделения и экспрессного аналит. определения легко- и среднесорбируемых соед. (включая неорг. газы) возможностью использования в термостате колонок малого объема (миниатюризация газохроматографич. ахшаратуры). Осн. препятствие для широкого применения таких колонок в существующих приборах для газовой хроматографии — значит. сопротивление потоку газа-носителя. [c.309]

    Они должны создавать достаточно высокое рабочее давление, необходимость которого определяется сопротивлением используемых колонок и скоростью потока и может колебаться в весьма ширсжих пределах. Можно считать, что давление 15-20 МПа достаточно для решения большинства аналитических задач в ВЭЖХ. [c.189]

    Они удобны в работе, и их упаковка не требует специальной техники или навыков. Колонкам, заполненным поверхностно-пористыми сорбентами, присуще небольщое сопротивление потоку, что было особенно важно в начальный период развития ВЭЖХ, когда насосы еще не достигли своего соверщенства. Недостаток этих сорбентов — в низкой сорбционной емкости колонок, так как лищь часть объема, занятого сорбентом, участвует в хроматографическом процессе. [c.30]

    Уменьшить толщину активного слоя можно и другим способом — уменьшением диаметра частиц обычного сорбента, пронизанного порами на всю его толщину. Сорбенты такого типа называются объемно-пористыми, обычно размер их частиц 3—10 мкм (рис. 2.1,6). Естественно, такие материалы создаюг значительно большее сопротивление потоку подвижной фазы в колонке, и рабочее давление последней значительно выше, чем при использовании пелликулярных сорбентов. Этот недостаток был особенно ощутим в первые годы развития ВЭЖХ, что заставило конструкторов создавать насосы для работы при давлениях 400—800 атм. Однако с течением времени значительно улучшилась однородность сорбентов по размеру частиц и оказалось, что такие давления вовсе не нужны. Современные колонки ВЭЖХ, заполненные сорбентами этого типа, работают, как правило, при давлениях 50—150 атм. [c.30]

    Для обеспечения стабильности подготовленной колонки неподвижные фазы часто связывают химически с носителем (обычно с помощью сложного или простого эфира). Простая эфирная связь обеспечивает более устойчивый продукт, чем сложноэфирная связь, которая может гидролизоваться полярными растворителями например, в покрытых октадецилсила-ном бусинках углеводородная цепь связана простой эфирной связью со стеклянными бусинками, покрытыми тонким слоем кремния, и это обеспечивает весьма эффективную систему с обращенной фазой, которая исключительно стабильна в пользовании. Для хроматографирования эти частицы укладывают в колонки с узким отверстием (внутренним диаметром обычно 2—4 мм) вполне очевидно, что такой мелкий материал, упакованный в колонки длиной до 1 м, будет создавать значительное сопротивление потоку подвижной фазы, в силу чего и должно применяться высокое давление. Типичная длина колонок составляет 20— 30 см, а условия, обычные для количественного анализа, — скорость потока около 1— 3 мл в минуту и давление до 28 000 кПа (4000 фунтов/дюйм ). [c.103]

    Разделение аминокислот характеризуют величиной Я, зависящей от диаметра частицы ионообменной смолы, длины колонки и линейной скорости элюата [12] 7 1й 112Иу1 , где —диаметр частицы, 7 —длина колонки и V — скорость потока. Для высокого разрешения необходимы длинные колонки с мелкой смолой, но такая колонка оказывает большое сопротивление потоку элюента. Это обстоятельство наряду с необходимостью элюировать аминокислоты с воспроизводимым временем удерживания после начала хроматографии требует использования насоса постоянного давления для контроля за потоком элюента с необходимой постоянной скоростью. [c.261]

    В тех случаях когда й р меньше 10—15 мкм, считают, что сферические частицы имеют преимущество, так как их легче упаковать в эффективные слои (хотя достоинством является также более высокая плотность частиц, обычно типичная для сферических материалов) и получить слои с меньшим сопротивлением потоку. С ростом с1р легкость упаковки начинает больше зависеть от плотности частиц и меньше от формы частиц, и перепад давления становится несколько менее критичной переменной. Для получения оптимальной проницаемости слоя перед использованием наиболее мелкие частицы, конечно, должны быть удалены из насадки для препаративной колонки. [c.81]

    Монодисперсные насадки с вариацией с1р, меньшей чем 10— 20%, вероятно, более дороги в производстве, но они могут уменьшить сопротивление потоку в слоях, где ЛР является критичным. Они могут также способствовать успеху при заполнении колонок частицами с мкм. Однако при хорошей методике заполнения частицами большего размера для препаративного разделения более широкое распределение (1р может дать эквивалентную, если не более высокую, собственную эффективность, вероятно, из-за того, что число свободных мест и каналов и ширина каналов между большими частицами уменьшается за счет перемешивания с малыми частицами, что делает скорость потока между частицами более однородной по слою [120, 121]. Необходимы некоторые контрольные эксиерименты с использованием новых доступных насадок и оборудования для того, чтобы проверить эту гипотезу. К сожалению, имеющиеся в литературе различные экспериментальные материалы по тем или иным причинам неубедительны. [c.81]

Какая акустика сочетается с ламповым усилителем? Не любая! — Акустика

Перевод. Оригинал тут.

Что помогает динамику подружиться с лампой?

Многие из наших клиентов — любители ламп (или начинающие поклонники ламп), поэтому один из самых распространенных вопросов, который нам задают, — «Будут ли мои колонки работать с лампами?» Одни покупатели в смятении, другие явно дезинформированы о том, какие характеристики АС означают «дружественный к лампе» дизайн. Нам не удалось найти хорошее краткое описание этих характеристик в Интернете, и в результате мы решили написать его самостоятельно. В этой статье дается базовое объяснение того, почему некоторые колонки хорошо работают с ламповыми усилителями, а другие нет.

Преодолеваем дезинформацию

Одна из вводящих в заблуждение характеристик, которую часто представляют нашим клиентам — чувствительность. Эта спецификация обычно искажается как «эффективность», которой она, безусловно, не является. Динамики ужасно неэффективны, и вполне вероятно, что практически ни одному потребителю не знакомы фактические спецификации эффективности. Самым эффективным динамиком, разработанным на сегодняшний день, был Altec Lansing Voice of Theatre, у которого рейтинг эффективности составлял приблизительно 3,6%. Ни один производитель никогда не опубликует спецификацию эффективности, потому что это обескуражит и введёт в заблуждение потребителей. Но будьте уверены в одном: чувствительность и эффективность — это не одно и то же. Даже при использовании транзисторного усилителя нельзя приравнять высокую чувствительность к высокой эффективности — физика на самом деле сложнее, чем многие производители, и, к сожалению, рецензенты, как нам кажется, верят.

Вместо эффективности производители динамиков предоставляют параметры чувствительности. Предполагается, что эта цифра указывает, насколько громко будет играть динамик при питании от одного ватта мощности, или 2,83 вольт, при прослушивании на расстоянии одного метра. Проблема с этим измерением состоит в том, что условия, при которых оно проведено, не являются чётко определёнными, и, следовательно, не обеспечивают постоянной точки отсчета. Например, входная чувствительность (гейн) усилителя, используемого для этого измерения, неизвестна и не определена. Не менее важно, что значение указано для расстояния в один метр, а вот конкретные условия комнаты для прослушивания не определены. Неясно, состоялось ли измерение в безэховой камере, концертном зале, гардеробе или гимназии.

Самый важный урок, который можно извлечь из приведённого выше обсуждения — подойдёт вам лампа или нет — чувствительность по существу не при чём . Многие гуру ламп настаивают на том, что нужно использовать динамики с уровнем чувствительности 90 дБ или выше. Это просто неправда. Многие колонки с высокими показателями чувствительности являются плохим выбором для ламповых усилителей, в то время как многие колонки с низким уровнем чувствительности часто работают довольно хорошо. Почему это так? Читайте дальше…

Импеданс, фазовые углы и обратная электродвижущая сила… О, Боже!

Что такое импеданс

Импеданс (для целей данного обсуждения) может рассматриваться как переменный эквивалент постоянного сопротивления. В результате применим закон Ома: в цепи произведение сопротивления и тока представляет собой напряжение (условно представленное как V = I x R), которое в случае схемы динамик-усилитель является постоянным. Другими словами, когда сопротивление увеличивается, ток, необходимый от усилителя для поддержания напряжения в цепи, уменьшается. Что еще более важно, когда сопротивление уменьшается, требуемый ток увеличивается. Эта концепция важна как для ламповых, так и для транзисторных усилителей, что будет объяснено более подробно позже.

Практически все производители публикуют номинальные значения импеданса для своих динамиков. Термин «номинальный» призван указывать на оптимистичный и относительно ненаучный характер представленного значения. Многие АС номинально оценены в 8 Ом, но их полное сопротивление сильно колеблется в диапазоне слышимых частот. Недостаточно знать номинальный импеданс, чтобы определить, насколько хорошо динамик будет работать с лампой. Многие любители ламп утверждают, что номинальная мощность колонки должна быть 8 Ом или выше, чтобы она «дружила» с лампой — это упрощение, мы поясним его позже. Запомните, что номинальный импеданс является полезным показателем лишь в контексте минимального импеданса. В идеале производитель должен предоставить график зависимости импеданса данного динамика от частоты.

Давайте посмотрим на такой график:

На приведенном выше графике сплошная линия представляет импеданс, а пунктирная линия — фазу. Частота измеряется по горизонтальной оси в Гц. Импеданс измеряется в омах по левой вертикальной оси. Фаза измеряется по правой вертикальной оси в градусах.

Ясно видно, что импеданс измеряемого динамика значительно изменяется в зависимости от частоты. Интересно отметить, что номинальный импеданс этого динамика составляет 8 Ом, несмотря на тот факт, что для больших пиков его сопротивление составляет менее 4 Ом.

Что такое фазовые углы?

Также стоит обсудить измерение фазы на графике выше. Фаза измеряется в градусах. Чем больше угол в положительном направлении, тем более индуктивным становится динамик, чем больше угол в отрицательном направлении, тем больше ёмкость. Вышеупомянутые фазовые углы динамика фактически не такие крутые, как некоторые другие, которые мы видели, но одно важное соображение заключается в том, что динамик достаточно ёмкостный при частоте около 80 Гц, где полное сопротивление динамика составляет около 4 Ом. Сочетание низкого импеданса и высокой емкости требует, чтобы усилитель генерировал большие величины тока на этой частоте.

Чего же хотят лампы?

Лампы любят резистивную нагрузку — это действительно так просто. Резистивная нагрузка означает ровный импеданс и индуктивный, а не ёмкостный фазовый угол. Менее технический взгляд на идеальный динамик с точки зрения лампы заключается в следующем: лампы любят постоянство. Они предпочитают динамик, который не просаживается с 8 до 2 Ом (и потом обратно). Если импеданс падает, ему следует делать это постепенно или небольшими пиками. Лампы любят постоянную нагрузку — ёмкость этому противоположна. Когда динамик ведет себя ёмкостным образом, он создает неравномерную нагрузку на усилитель, запрашивая ток при внезапных выбросах. Лампы не любят вкачивать ток по первому же требованию. Они предпочитают постоянную и предсказуемую нагрузку.

В реальности производителям колонок иногда бывает трудно сохранить все вышеупомянутые переменные в идеальных диапазонах. Если фазовые углы должны быть ёмкостными, импеданс должен быть высоким. Чем ниже импеданс, тем он должен быть более плоским и тем менее ёмкостным должен быть фазовый угол. Все три переменные (кривая импеданса, значение импеданса, значение фазового угла) вместе определяют, насколько хорошим будет согласование динамика с ламповым усилителем.

По этой причине аргумент, что только колонки с импедансом 8 Ом или выше будут работать на лампах, неверен. Есть много «ламповых» колонок с номинальным сопротивлением 4 Ом. Если импеданс динамика относительно ровный и постоянно колеблется около 4 Ом, и если фазовые углы являются лишь слегка ёмкостными, а ещё лучше, индуктивными, то нет причины, по которой АС на 4 Ом не станет хорошо работать с ламповым усилителем. Некоторые из наших любимых «ламповых» колонок как раз на 4 Ом! Также важно понимать, что нет необходимости использовать 4-омные выходы на ламповом усилителе с 4-омными динамиками. Многие АС на 4 Ом звучат лучше всего при подключении к 8 или даже 16-омным выходам. Если динамик имеет резистивную нагрузку (т.е. ровный импеданс — даже если он низкий), то выходы на 8 или 16 Ом будут работать нормально и всегда будут звучать лучше, чем выходы на 4 Ом. Если динамик требует больше тока, потому что импеданс низкий и не очень ровный, подключение к 4-омным выходам скорее всего даст лучший контроль баса ценой снижения разрешения высоких и средних частот. Мы рекомендуем вам попробовать свои колонки на каждом из выходов, чтобы услышать разницу.

Если приведенное выше объяснение кажется сложным, давайте рассмотрим еще несколько графиков. Визуализация нашего объяснения значительно облегчит понимание. Давайте начнем с некоторых графиков колонок, великолепно работающих с лампами.

Приведенный выше график относится к Rogers LS 3/5a, хорошо известному своему сочетанию с лампами. Хотя импеданс не является ровным, он неизменно высок, никогда не опускаясь ниже 8 Ом и часто достигая пика выше 20 Ом. В результате он требует от усилителя меньше тока. В то же время, фазовые углы для этого динамика лишь немного ёмкостные, за исключением провала на частоте около 110 Гц. Тем не менее, обратите внимание, что соответствующий импеданс чрезвычайно высок, что несколько снижает влияние емкостного сопротивления. Такое поведение (повышение импеданса во время снижения фазового угла) встречается во многих динамиках, дружащих с лампами. Помните наше обсуждение чувствительности и как оно может вводить в заблуждение? Измерения чувствительности Rogers LS 3/5a составляют 82 дБ/ватт. Тем не менее, это одни из самых подходящих среди когда-либо сконструированных колонок для использования с лампами. Rogers LS 3/5a — один из лучших примеров в нашей отрасли низкочувствительных АС с высоким импедансом и относительно мягкими фазовыми углами, которые прекрасно сочетаются с лампами.

Давайте посмотрим на другую колонку:

Выше приведен график импеданса для другого очень дружественного к лампе громкоговорителя (чувствительность публикуется как 86 дБ/ватт). Снова мы видим тенденцию к постоянно высокому сопротивлению. Номинально этот динамик рассчитан на 8 Ом, а его импеданс никогда не падает сильно ниже 6,5 Ом. Фазовые углы у этого динамика даже лучше, чем у Rogers, с одним небольшим провалом на частоте около 80 Гц, показывающим меньшую ёмкость, чем в Rogers, и снова мы видим, что соответствующий импеданс довольно высок.

Теперь давайте попробуем динамик с более низким импедансом:

Этот динамик имеет номинальный импеданс 8 Ом, что может быть немного оптимистично, но тем не менее он пару раз ненадолго опускается ниже 6 Ом, и когда это происходит, фазовые углы либо слегка емкостные, либо индуктивные.

Теперь давайте посмотрим на некоторые «анти-ламповые» графики импеданса:

Здесь мы видим динамик, номинальный импеданс которого (8 Ом) не имеет никакого отношения к его фактическому импедансу. На большей части диапазона слышимой полосы пропускания этот динамик показывает менее 4 Ом. Более того, около 55 Гц мы видим очень крутой ёмкостный фазовый угол, который пересекается с низким импедансом. В совокупности эти два фактора предъявляют очень существенные требования к усилителю. И этот динамик имеет опубликованную чувствительность 91 дБ/ватт! Понятно ли теперь, насколько может быть обманчива чувствительность при выборе удобного для лампы динамика? Из всех рассмотренных выше, динамик с наилучшей чувствительностью оказался наихудшим для применения с лампой.

Вот еще один парень, который плохо играет с лампой:

В этом случае проблема действительно довольно проста — измеренный импеданс для этого динамика нереально низкий в большей части спектра. От 80 Гц до 50 кГц этот динамик показывает менее 4 Ом, а в некоторых точках падает и до 3 Ом. Хотя его фазовые углы относительно безвредны, импеданс настолько низок, что только высокая индуктивная нагрузка будет иметь значение. Для этого динамика требуется усилитель, устойчивый к очень низкому импедансу, который способен выводить большое количество тока по требованию.

Давайте посмотрим на еще один график:

В этом примере мы видим импеданс, который имитирует американские горки — вверх, затем вниз, затем вверх, снова вниз. Гигантский пик между 1 и 5 кГц, по обе стороны которого мы видим импеданс менее 4 Ом, гарантирует неустойчивую работу с лампами. Как и в предыдущих примерах, мы также видим относительно ёмкий фазовый угол, пересекающийся с довольно низким импедансом, требующим высокого выходного тока усилителя.

Что такое обратная электродвижущая сила (ЭДС)?

Обратная ЭДС — это такая переменная, которую трудно измерить на основе графиков импеданса, но она вносит значительный вклад в то, насколько дружественным к лампе будет данный динамик. Подумайте на минуту о том, как работает АС: усилитель возбуждает драйвер динамика, посылая ему ток. Теперь посмотрите на процесс в обратном порядке: если вы возбуждаете драйвер динамика (например, осторожно нажимая на него), вы посылаете некоторый ток из динамика в усилитель. Вы просто поменяли направление в цепи. Обратный ЭДС может рассматриваться в этом контексте.

Таким образом, когда усилитель посылает ток динамику, а драйвер динамика движется, ток возвращается от динамика к усилителю. Математически усилитель воспринимает этот ток как отрицательный, потому что он течет в противоположном направлении по отношению к току, который усилитель посылает на динамик. Самый простой способ представить обратную ЭДС — ассоциировать её с чистым сокращением импеданса динамика.

Обратная ЭДС проявляется наиболее сильно с плохо амортизированными вуферами. В результате, если динамик и отправляет большую ЭДС обратно на усилитель, то он обычно делает это при воспроизведении низких частот, т.к. именно на низких частотах драйвер достигает пика в колебании. Поэтому так часто встречаются динамики, которые хорошо работают с лампами, пока не поставишь запись с мощным басом, и в этот момент динамик спотыкается и звук быстро ухудшается. Это лишь результат возбуждения низкими частотами большого гибкого (как дискета) драйвера, который, в свою очередь генерирует обратную ЭДС и снижает импеданс.

Поэтому нужен метод проб и ошибок. Просто взглянув на график импеданса не всегда можно гарантировать, что динамик подойдет к лампе. График импеданса не показывает влияние обратной ЭДС , потому что она значительно варьируется в зависимости от используемого музыкального материала.

Рискнём повториться, точно так же, как мы не можем судить о качестве динамика, глядя на его график импеданса, нельзя судить о его звучании, основываясь на том, сколько обратной ЭДС он генерирует. Все переменные, которые мы обсуждали в этой статье, просто связаны с тем, насколько дружественным к лампе будет данная АС, и, следовательно, насколько хорошо он будет звучать с ней. Динамик с низким импедансом, высокой ёмкостью и значительной обратной ЭДС может звучать невероятно с правильным усилителем. Но важным соображением при оптимизации звучания этого АС будет выбор усилителя, который может адекватно удовлетворить требованиям, предъявляемые к нему такими электрическими характеристиками.

Транзисторы тоже могут быть привередливы!

Давайте на минуту обсудим транзисторные усилители. Важно понимать, что все наше обсуждение импеданса и обратной ЭДС применимо ко всем усилителям, не только к ламповым. Не все транзисторные усилители хорошо подходят для колонок, сопротивление которых падает ниже 4 Ом. Некоторые усилители используют схемы, которые называются «ограничением тока»: чем меньшее сопротивление динамик оказывает усилителю, тем меньший ток он получает. Для многих усилителей выходной ток ограничен нагрузкой ниже 4 Ом. По сути, это означает, что динамик, импеданс которого падает ниже 4 Ом для значительной части звукового спектра, не будет задействован до своего полного потенциала транзисторным усилителем с ограничением тока. Вот почему в нашем обсуждении чувствительности мы указали, что высокая чувствительность не гарантирует, что динамик будет играть громко, даже если он работает от транзисторного усилителя. Имея динамик с чрезвычайно низким сопротивлением, подключенный к неподходящему транзисторному усилителю, вы обнаружите, что до определенного порога он вообще не сможет играть независимо от чувствительности.

Какие усилители ограничивают ток? На этот вопрос должен уметь ответить продавец, а если нет, то, конечно, производитель усилителя. Причина, по которой столь многие дешевые ресиверы и усилители не способны воспроизвести глубокий бас, заключается в том, что они имеют схему ограничения тока, не позволяющую им передавать низкие частоты при низком импедансе. Следовательно, при подключении к АС с низким импедансом, особенно на низких частотах, эти ресиверы или усилители выдадут хлипкий бас.

Но это необязательно плохой признак: многие замечательные транзисторные усилители используют схемы ограничения тока. Выбор динамиков, которые будут звучать лучше всего на транзисторном усилителе с ограничением тока, аналогичен выбору АС для лампового усилителя, хотя в этом случае не нужно быть настолько жёстким в критериях подбора. Обычно транзисторные усилители, даже те, которые ограничивают ток, более устойчивы к высокой ёмкости, чем ламповые усилители, и большие перепады импеданса менее важны, если минимальный импеданс остаётся выше разумного значения, такого как 4 Ом. Обратная ЭДС не склонна беспокоить транзисторный усилитель, если только динамик сам по себе не обладает низким импедансом и не посылает значительное количество обратной ЭДС в усилитель.

Для тех динамиков, которые представляют более сложные нагрузки с чрезвычайно низким импедансом, следует выбирать транзисторные усилители, использующие схему «демпфирования тока». Усилители с демпфированием тока продолжают выдавать всё больший и больший ток до тех пор, пока импеданс не станет исчезающе низким. Обычно такие усилители отключаются только при наличии короткого замыкания или при достижении тепловой нестабильности.

У нас <в магазине> имеются как полупроводниковые усилители с демпфированием, так и с ограничением тока, поэтому когда покупатель желает приобрести транизсторный усилитель, мы стараемся выбрать подходящий для его колонок.

Как мне понять — играет с лампой или нет?

Вы можете легко определить, плохо ли звучит динамик на лампах, если … послушаете его! Конечно, мы рекомендуем вам узнать как можно больше данных, чтобы вы не тратили время на прослушивание явно не подходящих для лампы вариантов, но когда дело дойдёт до выбора, единственный способ найти правильные колонки — обязательно послушать их. Звучание плохо подходящего динамика при подключении к ламповому усилителю обычно характеризуется одной или несколькими из следующих звуковых характеристик:

• Двойное моно изображение, т.е. динамики не «исчезают»
• Необычно слабые кизы или сцена
• Бугристый, раздутый или бас «одной ноты»
• Недостаток контроля над басом — чрезмерная пышность или пухлость
• Провал в среднем диапазоне
• Всякий раз, когда бас включается, средние частоты уходят
• Всякий раз, когда звучит бас, высокие становятся резкими и напряженными
• Когда вы подключаете динамик к транзисторному усилителю, низкие частоты становятся более собранными, средние частоты возвращаются, а высокие частоты смягчаются

Вышеуказанные черты особенно выражены на однотактных триодных усилителях. Некоторые колонки дружественны к пушпулу, но не дружат с однотактом. Двухтактные усилители, даже с низкой номинальной мощностью, как правило, способны выдерживать более требовательные или ёмкостные нагрузки, чем однотактные. Если вы сомневаетесь, перед покупкой прослушайте усилитель и динамики, которые вы планируете сочетать.

Заключительные замечания

Как вы можете видеть, понимание измеримых характеристик аудиооборудования является основополагающим для построения хорошей системы Hi-Fi, независимо от того, планируете ли вы использовать ламповый или транзисторный усилитель. Трудно сделать обобщения о качестве данного динамика или усилителя с точки зрения только его измерений. Есть много замечательных акустических систем, которые являются чрезвычайно высокой нагрузкой для усилителя и просто не подходят к лампе. С другой стороны, есть колонки, которые легко приводятся в движение и являются мягкой нагрузкой, но, возможно, это не лучшие образцы акустики, которые можно найти в нашей отрасли. Как уже много лет обсуждалось в журналах и на форумах, нельзя сделать простую связь между измерениями и производительностью. Тем не менее, мы считаем, что игнорировать измерения означает ограничивать производительность своего оборудования. Мы приглашаем вас зайти в Symphony Sound и послушать звучание, которое могут дать правильно подобранные компоненты.

Как правильно подобрать усилитель к колонкам

Пассивные колонки и усилитель, питающий их должны сочетаться друг с другом по определенным характеристикам. Таким как мощность и сопротивление. Это очень важный выбор, ведь подбор неправильного усилителя к колонкам может испортить вашу аппаратуру. Несмотря на значимость, подбирать колонки и усилитель к ним весьма просто, зная определенные правила, которые мы оговорим в данной статье.

Сопротивление

Очень важной технической характеристикой усилителя и колонок, является мера электрического сопротивления их компонентов. Оно измеряется в омах и часто обозначается символом «Ω» — как в 8Ω. Это часть уравнения в выборе колонок и подходящего усилителя. Пассивные колонки обычно имеют номиналы от 4 до 8 Ом. Усилители обычно работают эффективно в определенном диапазоне: скажем, от 4 до 16 Ом. Обязательно обращайте внимание на сопротивление.

Но — и вот где выбор становится более интересным — вы должны знать, что многие усилители выводят разные значения мощности на разные омы. Здесь мы предупреждаем о том, что нужно учитывать различные значения выходной мощности вашего усилителя и возможности управления мощностью колонки.

Мощность

Мощность может сбивать с толку. Одно общее убеждение, которое мы хотели бы развеять прямо сейчас, заключается в том, что большее количество ватт (которое вы используете для измерения мощности) не равны большей громкости. Ватты больше зависят от того, какую мощности может выдержать динамик и сколько мощности выдает усилитель. В технических характеристиках усилителей часто упоминается постоянная мощность (иногда известная как постоянная выходная мощность или постоянная среднеквадратичная мощность) и динамическая мощность (иногда называемая пиковой мощностью). Для простоты мы поговорим о постоянной мощности и динамической мощности в этом руководстве.

Постоянная мощность — вот где магия. Это спецификация, которая говорит нам, насколько мощный усилитель. В типовой спецификации можно прочитать что-то вроде «50 Вт непрерывной мощности на 8 Ом», что означает, что усилитель будет выдавать 50 Вт на колонку с сопротивлением в 8 Ом. Динамическая мощность — это, по сути, мера максимальной выходной мощности усилителя, когда она выходит за пределы номинальной мощности в непрерывном режиме — здесь мы говорим о пиках мощности в течение миллисекунд во время динамической песни или звукового сопровождения.

Что касается динамиков, то каждый производитель оценивает мощность немного по-своему. Многие производители динамиков высокого класса отказываются предлагать рейтинги непрерывной мощности и пиковой мощности, предпочитая вместо этого значения «рекомендуемого усиления».

Безопасность превыше всего

Есть две очень распространенных причины перегоревших динамиков и усилителей, которых мы хотим избежать. Во-первых, это подключение колонок к усилителю с мощностью, которая слишком велика для них. Здесь часто случается, что динамик не может эффективно отводить тепловую энергию от усилителя, который затем сжигает звуковую катушку и мембрану динамика, а это значит, что вы могли бы вместо этого зажечь свои с трудом заработанные деньги в огне.

Второй — это усилитель, который слишком слаб для подключенных к нему динамиков. Дело не в том, что пониженная мощность — это плохо, а в том, что вы продолжаете поднимать ручку регулировки громкости в поисках подходящего уровня прослушивания, которого, скорее всего, не существует; вместо этого ваш усилитель начнет гореть сам, потому что вам требуется больше энергии, чем он может создать. Работая сверх своих возможностей усилитель отправляет колонкам искаженный сигнал, который со временем выводит их из строя.

В нашем магазине вы можете найти широкий ассортимент различного звукового оборудования: широкое разнообразие колонок и усилителей разных видов и мощностей, а наши специалисты с удовольствием помогут подобрать правильный комплект!

Расчёт сопротивления нескольких динамиков.

Последовательное соединение динамиков

При последовательном соединении ( рис. 1) динамики подключаются последовательно, один за другим. Очень важно правильно фазировать динамики, подключая плюс одного динамика к минусу другого. При последовательном подключении общее сопротивление возрастает, а выходная мощность уменьшается. Этот метод можно использовать для уменьшения выходной мощности канала, который поддерживает звучание других — например, тыловой или центральный каналы. Последовательно лучше соединять не более двух динамиков, поскольку большее их количество сильно уменьшит выходную мощность. Нельзя соединять динамики с разным сопротивлением, например, четырех- и восьмиомный, так как в этом случае каждый из них будет иметь разную громкость. Последовательным способом можно подключать только совершенно одинаковые динамики, ведь у разных динамиков может также различаться сопротивление в диапазоне 0.5 Ом.

При последовательном соединении сопротивление динамиков рассчитывается по формуле:

R = R1 + R2,

где R — сопротивление, которое мы получим в результате такого соединения, а R1 и R2 — сопротивление динамиков 1 и 2. Сопротивление большего количества динамиков рассчитывается аналогично: R = R1 + R2 + R3 + … + Rn, т.е. сопротивления суммируются.

Уменьшение мощности из-за увеличенной нагрузки рассчитывается по формуле:

P = Preal  (Rreal/Rcurrent),

где P — мощность при измененной нагрузке, Preal — паспортная мощность усилителя при стандартном сопротивлении, Rreal — сопротивление нагрузки, при котором проводились измерения реальной мощности усилителя (паспортное сопротивление нагрузки), Rcurrent — суммарное сопротивление динамиков, которое мы получили. Эту формулу можно использовать при любом из трех описанных видов подключения, и с ее помощью легко рассчитывается увеличение или уменьшение мощности усилителя из-за нестандартной нагрузки.

Параллельное соединение динамиков

При параллельном подключении динамиков ( рис. 2) растет выходная мощность, а сопротивление уменьшается. При подключении двух четырехомных динамиков таким способом их совместное сопротивление станет равным 2 Ом, и необходимо узнать, сможет ли усилитель работать на такой низкой нагрузке. Значительно чаще попадаются усилители, которые могут нормально работать при сопротивлении в 2 Ом, чем на 1 или 0.5 Ом — последние уже большая редкость.

При подключении к усилителю более низкого сопротивления нагрузки, чем его паспортное значение, может привести к повреждению устройства. Но если усилитель раньше работал с сопротивлением в четыре Ом, и может работать на два Ом, то теперь на такую нагрузку он будет давать намного больше мощности и, возможно, ему потребуется более мощный блок питания! Например, если раньше усилителю вполне хватало четырех ампер для питания, то теперь для повышения мощности в два раза ему потребуется около восьми ампер (т.е. в два раза больше).

Вычислить сопротивление, которое будет после параллельного соединения динамиков, можно по формуле:

R = (R1  R2) / (R1 + R2),

где R — сопротивление нагрузки при параллельном соединении, которое мы ищем, а R1 и R2 — сопротивления динамиков, которые соединены данным способом. Например, сопротивление при параллельном соединении двух восьмиомных динамиков составит 4 Ом [(88)/(8+8) = 4 Ом]. При параллельном подключении двух динамиков выходная мощность усилителя на такую нагрузку будет в два раза больше.

Комбинированное соединение динамиков

Эту схему подключения ( рис. 3) используют для того, чтобы получить нужное сопротивление для усилителя. Например, для того, чтобы подключить четыре динамика с общим сопротивлением 4 Ом. Для вычисления сопротивления нагрузки по этому способу подключения используется формула:

R = (R1+2  R3+4) / (R1+2 + R3+4),

где R12 — общее сопротивление динамиков 1 и 2, которые подключены последовательно, а R34 — аналогично для динамиков 3 и 4. Если у вас есть четыре 30-ваттных 4-Омных динамика, то по такой схеме подключения общая мощность составит 120 Вт и сопротивление будет все тех же 4 Ом. А мощность, подводимая от усилителя, будет поровну делиться на четыре динамика.

Для большего количества динамиков используем формулу

1/Rпар=1/ R1+1/R2+1/R3+1/R4+1/R5……. для параллельного соединения динамиков с одинаковым сопротивлением  можно посчитать по ф.

Rпар= Rном./ n  , где n- количество динамиков

Пример расчета: Надо подключить 2 динамика имеющие по две катушки в 2 Ом

1 вариант, (самый хороший) подключаем обе катушки одного динамика параллельно получаем 2/2= 1Ом , соединяем последовательно со вторым динамиком у которого также подключены параллельно катушки и получаем 2Ом .      2/2+2/2= 2Ом

2вариант: подключаем все катушки и динамики последовательно 2+2+2+2=8 Ом,

3 вариант: катушки подключаем последовательно а сами динамики параллельно, (2+2)/2= 2Ом.

4 вариант: все катушки обоих динамиков параллельно ,2/4= 0,5Ом, тут уже сами думайте, чтобы так подключить, необходимо очень хорошее питание усилителя.

Рекомендации : 

не используйте разные динамики в таких подключениях, тем более с разным сопротивлением!

Простой расчет сопротивления нескольких динамиков.xlsx

Общие сведения об импедансе динамика — Серый компьютерщик Джефф

Импеданс динамика часто представляется как сложный предмет, и поэтому его либо игнорируют, либо неправильно понимают. Базовое понимание импеданса громкоговорителей несложно и полезно при подключении нескольких громкоговорителей к усилителю. Эта статья даст вам практическое представление об импедансе динамиков и о том, как подключить несколько динамиков к вашему усилителю HiFi.

Что такое импеданс динамика?

Импеданс динамика — это нагрузка, которую динамик кладет на усилитель.Что ж, это эффект импеданса динамика. Технически импеданс динамика — это «сопротивление», которое динамик оказывает току, подаваемому усилителем. Поскольку выходной ток усилителя является переменным (а не постоянным, как от батареи), сопротивление называется импедансом. Говоря техническим языком, импеданс — это комбинация сопротивления постоянному току плюс любое реактивное сопротивление в цепи переменного тока. Но не вдаваясь в технические подробности, просто помните, что сопротивление динамика влияет на величину тока, потребляемого усилителем.

Импеданс (как и сопротивление) измеряется в омах и обозначается символом Омега (Ом).Однако, в отличие от сопротивления, импеданс меняется с частотой. А поскольку сигнал от усилителя — это голос или музыка с множеством разных частот, импеданс динамика постоянно меняется. Вместо того, чтобы указывать импеданс для каждой частоты, производители громкоговорителей указывают «номинальный» импеданс, который является своего рода средним из самых низких значений импеданса громкоговорителя. Именно эту цифру мы используем для расчетов.

Большинство динамиков имеют номинальные характеристики 4 Ом, 6 Ом, 8 Ом или 16 Ом.

Почему имеет значение импеданс динамика?

Как указано выше, импеданс динамика определяет ток, потребляемый усилителем. Помните, что импеданс препятствует (или ограничивает) ток, поэтому чем ниже импеданс, тем больше тока может протекать. Больший ток требует от усилителя большей мощности. Другой способ взглянуть на это — сказать, что чем ниже импеданс, тем выше нагрузка на усилитель (и тем тяжелее он должен работать).

Эти общие отношения можно резюмировать следующим образом:

Понизьте импеданс → больше тока → больше нагрузки → увеличьте мощность

Увеличение импеданса → уменьшение тока → уменьшение нагрузки → уменьшение мощности

Соотношение между импедансом (сопротивлением), током, напряжением и мощностью определяется законом Ома.См. Эту статью для более полного объяснения.

Глядя на приведенное выше резюме, кажется, что чем ниже импеданс динамика, тем большую мощность усилитель передает через этот динамик. Это правда — до определенной степени. Это верно до тех пор, пока усилитель не может больше производить ток и мощность. В этот момент либо перегорит предохранитель усилителя, либо он умрет, либо сработает схема защиты усилителя и выключит усилитель. Поэтому не используйте усилитель с импедансом нагрузки меньше указанного минимума (обычно 4 Ом).

Секрет в том, чтобы убедиться, что импеданс динамика находится в пределах диапазона, на который рассчитан усилитель.

Зачем мне нужно знать импеданс динамика?

Вам необходимо убедиться, что импеданс любого динамика (или динамиков), подключенного к усилителю, находится в пределах возможностей усилителя.

Большинство усилителей HiFi рассчитаны на сопротивление нагрузки динамика 4–16 Ом. Это означает, что минимальное сопротивление динамика составляет 4 Ом. Поэтому, если у вас есть динамик с номинальным сопротивлением 4 Ом, 6 Ом, 8 Ом или 16 Ом, усилитель будет счастлив.Чем ниже импеданс, тем больше ток, протекающий через динамик, и тем больше доступная мощность. Но не используйте громкоговоритель (или громкоговорители) с импедансом ниже 4 Ом.

Это серьезная проблема, когда вы подключаете два или более динамиков к одному усилителю. Например, четыре динамика 4 Ом, подключенные к усилителю, дают полное сопротивление нагрузки всего 1 Ом — слишком мало для вашего усилителя. В этом случае вы должны использовать селектор громкоговорителей с защитой по сопротивлению или согласованием по сопротивлению.

Все это просто проиллюстрировано в следующем видео, которое я собрал.Он начинается с простой настройки и переходит в то, что происходит с несколькими динамиками, и как переключатели динамиков помогают с сопротивлением.

Надеюсь, это помогло вам понять, что такое импеданс громкоговорителей и как использовать свои знания для безопасного подключения громкоговорителей к усилителю.

Другие статьи, которые могут вам помочь:

Если у вас есть вопросы об импедансе динамиков и его значении для вашей установки, пожалуйста, прочтите часто задаваемые вопросы, прежде чем отправлять свой вопрос.

Объяснение номинального сопротивления динамиков

| AV Gadgets

Этот рейтинг импеданса громкоговорителей на ваших башнях и полочных громкоговорителях считается загадкой — чем-то странным и мистическим, но опасным. «Вы взорвете свой приемник!» говорит один «эксперт». «Ба! Вы можете запускать все, что хотите, просто установите переключатель на задней панели на 4 Ом », — говорит другой. Суть в том, что люди не понимают импеданса динамика. По правде говоря, это не так уж важно, если вы будете следовать нескольким основным правилам.Мы обещаем, что если вы это сделаете, вы не услышите ничего «хлопающего»!

Но сначала, что такое импеданс динамика?

Определение импеданса динамика

Я думаю, что самый простой способ определить сопротивление динамика — сказать, что это сопротивление, которое любой динамик оказывает приложенному к нему току и напряжению. Короче говоря, громкоговоритель — большой противник, действительно крутой. Фактически, импеданс динамика часто называют сопротивлением динамика.

Сложность состоит в том, чтобы понять, что это не установленная вещь.Импеданс динамика изменяется в зависимости от частоты подаваемого на него сигнала. Поскольку в музыке одновременно присутствует много частот, в итоге вы получаете то, что называется «номинальным» импедансом. Это более или менее наименьшее значение, на которое динамик опустится в сопротивлении нагрузке, приложенной на любой заданной частоте в пределах своего рабочего диапазона.

Но спецификации лгут… и поэтому у вас есть большинство динамиков, настроенных на «более или менее» попадание в диапазон 4-6 Ом. Хотя мы думаем, что обычно у вас нет проблем с этой реальностью, есть несколько шагов, которые вы можете предпринять, чтобы избежать любых потенциальных ловушек.

Динамики с сопротивлением 4 Ом обычно должны сочетаться с усилителями большей мощности.

Большинство полочных и вертикальных динамиков имеют номинальное сопротивление 6 или 8 Ом. Любой рейтинг импеданса динамика, равный 4 Ом, обычно будет высококачественным аудиофильским продуктом, которому нужен усилитель, который действительно может выдавать некоторую мощность. Это не «снобизм». Производитель громкоговорителей, вероятно, разработал 4-омный динамик, потому что он знает, какой усилитель потребуется (или обычно сочетается с ним) для получения желаемого звука.Благодаря более низкому диапазону импеданса он также открывает различные варианты дизайна и возможности.

Для большинства людей нормой будет динамик с сопротивлением 6 или 8 Ом. Эти типы динамиков особенно хорошо подходят для дизайна большинства AV-ресиверов. Конечно, это не следует воспринимать как общее заявление — в громкоговоритель уходит гораздо больше, чем его номинальное сопротивление. Тем не менее, есть индикаторы, о которых следует знать, пытаясь понять рейтинги импеданса и усилители.

Размер комнаты имеет значение

Проблема, с которой сталкивается большинство людей при несовпадении динамиков и усилителей, заключается в том, что они пытаются получить пару динамиков, чтобы заполнить большую комнату, которую они действительно не могут поддерживать. Усилитель в конечном итоге сильно раскручивается, и в результате усилитель не справляется с нагрузкой. Это серьезная проблема при соединении громкоговорителей номиналом 8 или 6 Ом с AV-ресивером, который не подходит для этой задачи. Помимо согласования импеданса динамика с возможностями ресивера или усилителя, вы также хотите согласовать общую систему с комнатой.

Этот переключатель импеданса на приемнике — ложь!

Хорошо, это не совсем ложь, но это ограничивает выходной сигнал вашего AV-ресивера или усилителя. Некоторые AV-ресиверы имеют переключатель выбора сопротивления на задней панели (Yamaha известна этим), который выбирает между 4 Ом и 8 Ом или 4/8 Ом и 6/12 Ом. Идея состоит в том, что безопаснее согласовать импеданс усилителя с динамиком, чтобы избежать его перегрузки или создания сложной нагрузки на усилители.

Проблема двоякая.Во-первых, у громкоговорителей нет «плоских» кривых импеданса. Они падают и взлетают. Это означает, что 4-омный динамик может проводить много времени в 8-омном или большем диапазоне. Это также означает, что если вы используете сабвуфер, вы, возможно, никогда не доберетесь до областей с минимальным падением импеданса. Во-вторых, единственный способ действительно сделать систему «более безопасной» — это ограничить выходную мощность усилителя или AV-ресивера. Это именно то, что делает настройка. В результате этот маленький выключатель хоть немного повредит выходной сигнал того нового AV-ресивера или усилителя, который вы только что купили.Мы рекомендуем оставить его на максимально возможном уровне. Это даст вам максимальную выходную мощность независимо от рейтинга импеданса колонок вашей книжной полки или колонок башни. Приятно то, что для внесения этого изменения (или отказа от него) не требуются какие-либо необычные ручные инструменты или другие аксессуары.

Не подключайте два динамика к одному каналу усилителя (без селекторного переключателя согласования импеданса)

Это схема довольно простой реализации переключателя выбора динамика.

Я не могу сказать вам, сколько раз я заходил в гостиную, чтобы увидеть весь домашний кинотеатр 5.1, например, акустическую систему SVS Prime 5.0, припаркованную рядом с телевизором. Или еще лучше — две совершенно разные пары динамиков, подключенные бок о бок к одному стереоусилителю. И они удивляются, почему все время отключается усилитель. Это просто не имеет смысла, они плачут!

Это имеет смысл, если вы разбираетесь в математике.

Формула для расчета электрического импеданса находится по закону Ома:

В = I Z, или

Напряжение = ток x импеданс

Мы не говорим об этом.Мы оставим это до другого обсуждения. Мы хотим понять, что происходит, когда вы подключаете динамики с различным сопротивлением последовательно или параллельно.

Потому что это именно то, что вы делаете, когда начинаете подключать динамики в своем доме. Думаете, вы никогда не столкнетесь с этой проблемой? Возможно, нет, но поставьте кучу динамиков над головой в домашней аудиосистеме, и вы можете очень быстро намокнуть ногами (образно говоря — я не рекомендую прокладывать провода мокрыми ногами).

Расчет импеданса громкоговорителей

Расчет импеданса громкоговорителей последовательно и параллельно может быть затруднен, если вы не знаете формулы. Однако, если вы научитесь это делать, останется лишь простая математика.

Расчет номинального сопротивления динамика в серии:

Это самый простой из вычислений. Вы просто добавляете. Чтобы найти номинальное сопротивление громкоговорителей для группы громкоговорителей, соединенных последовательно, выполните следующую формулу:

I (Все) = I (1) + I (2) + I (3).. .

Итак, если у вас есть два динамика на 4 Ом и один динамик на 8 Ом, общий импеданс для системы будет:

I (общий) = 4 Ом + 4 Ом + 8 Ом

I (общий) = 16 Ом

Расчет номинального сопротивления динамиков при параллельном подключении:

Рассчитать это немного сложнее. Чтобы найти рейтинг импеданса нескольких динамиков, подключенных параллельно, мы используем эту более сложную формулу:

1 / I (всего) = 1 / I (1) + 1 / I (2) + 1 / I (3) . . .

Итак, если у вас одинаковые динамики — два динамика на 4 Ом и динамик на 6 Ом — полное сопротивление системы будет:

1 / I (общее) = 1/4 Ом + 1/4 Ом + 1/6 Ом

1 / I (всего) = 0.667 Ом

I (всего) = 1,5 Ом

Как видите, будет ОГРОМНАЯ разница между параллельным подключением некоторых потолочных громкоговорителей и их последовательным подключением. Один приведет к неторопливой нагрузке на ваш AV-ресивер или усилитель (серии), в то время как другой, скорее всего, отключит его, как только вы увеличите громкость до любого номинального уровня.

Примечание автора. Для получения дополнительной информации об Омах ознакомьтесь с замечательной статьей в Википедии здесь.

Заключение

Что вы хотите запомнить: совместите ваши колонки с усилителем или ресивером, чтобы вам не приходилось заставлять усилитель работать сверхурочно только для того, чтобы заполнить комнату звуком.Менеджеры по продукции и инженеры уделяют большое внимание проектированию и изготовлению этих аудиопродуктов. Лучше всего оставаться в рамках проектных параметров. Однако когда дело доходит до 4-омных динамиков и AV-ресиверов, проблемы должны вызывать только самые слабые продукты. Если у вас есть ресивер начального уровня, вы можете обнаружить, что не можете получить всю необходимую громкость (то же самое касается огромной комнаты). Однако, если у вас есть усилитель среднего или высокого класса или AV-ресивер, нет необходимости настраивать вашу систему.В большинстве случаев 4-омные динамики будут работать нормально.

Прежде всего, получайте удовольствие и не переживайте.

А для тех, кто ненавидит математику, вот удобный калькулятор, который хорошо подходит для расчета импедансной нагрузки на ваш усилитель в различных конфигурациях громкоговорителей. Он основан на автомобильной аудиосистеме, но идеально подходит для домашнего аудио. К тому же это так хорошо сделано, что они заслуживают похвалы!

Подробнее об импедансе динамиков — Teufel Audio Blog

Те, кто интересуется Hi-Fi, рано или поздно столкнутся с сопротивлением.Ом, обозначенный изящным маленьким символом омега (Ом), измеряет электрическое сопротивление в цепи. Не бояться! Необязательно иметь степень в области физики или электротехники, чтобы понимать практические последствия импеданса для громкоговорителей и усилителей. Далее будут рассмотрены основы стереосистемы или домашнего кинотеатра.

Ом, как в законе Ома

Ом — это не просто мантра йоги, это международная единица измерения электрического сопротивления, также известного как импеданс.Сопротивление относится к противодействию току, создаваемому веществом, через которое оно проходит. Например, медь оказывает очень небольшое сопротивление электрическому току.

Ом, важный способ прогнозирования реакции электронного устройства на электрический сигнал, был впервые определен немецким физиком Георгом Омом. В 1827 году Ом опубликовал трактат, описывающий взаимосвязь между напряжением, электрическим током и сопротивлением, который стал известен как закон Ома.Математическое уравнение описывает эту взаимосвязь, согласно которой ток, протекающий по проводнику между двумя точками, пропорционален напряжению, но обратно пропорционален сопротивлению:

• R = V / I
• I = ток, протекающий через проводник, измеренный в амперах
• V = напряжение на проводе, измеренное в вольтах
• R = сопротивление проводника в омах

Закон

Ома позволяет измерить сопротивление любого проводника, если известно напряжение и сила тока, протекающего по нему.Это было очень практичным расчетом еще в начале 1800-х годов, когда становился телеграф, первое электрическое устройство, получившее широкое распространение. Это позволяло определить, какое напряжение действительно необходимо для работы устройства или отправки сигнала. Это сделало закон Ома важным вкладом в создание телеграфа и других электрических устройств, от лампочек до громкоговорителей. Стоит ли удивляться, что в его честь была названа международная единица электрического сопротивления?

Хотя формула выглядит устрашающей, принцип, лежащий в основе закона Ома, можно объяснить следующей метафорой: лошадь тащит телегу, заполненную черепицей, на холм.Мощность лошади сравнима с напряжением. Количество кирпичей в вагоне сопоставимо с силой тока, иначе известной как количество электронов, протекающих через проводник. Наклон холма похож на сопротивление. По мере того, как холм становится круче, лошадь сможет нести меньше кирпичей к месту назначения.

Номинальный импеданс и его значение для громкоговорителей

Когда аудиосигнал проходит от усилителя к громкоговорителю в виде переменного тока, ток встречает сопротивление от громкоговорителя.Насколько велико это сопротивление, зависит от динамика. Большинство громкоговорителей имеют сопротивление 4 Ом, но возможны более высокие (8 и 16) и более низкие (2) значения. Спецификация импеданса усилителя, с другой стороны, указывает, с какими громкоговорителями он должен быть спарен.

Многие громкоговорители указывают в своих технических характеристиках то, что называется «номинальным сопротивлением». По сути, это способ указать приблизительное значение импеданса динамика, обычно самое низкое значение. Почему «приблизительный»? Что ж, импеданс варьируется в зависимости от частоты, поэтому импеданс динамика будет варьироваться в зависимости от принимаемого аудиосигнала.Было бы невероятно сложно — и заняло бы много места в разделе технических данных на странице сведений о продукте — назвать все значения импеданса для динамика в пределах частотного спектра сигнала. И помните, что динамик обычно принимает много частот одновременно. По этой причине указывается номинальный или приблизительный импеданс, который часто указывается в виде диапазона. Например, номинальное сопротивление громкоговорителя составляет от 4 до 8 Ом. Популярные стереоколонки Teufel Ultima 40 имеют номинальное сопротивление от 4 до 8 Ом.

Популярный стереофонический комплект Teufel Kombo 62 с колонками Ultima 40 в корпусе Tower и стереоресивером

Что произойдет, если значение сопротивления динамика не соответствует значению усилителя?

Согласно закону Ома справедливо следующее: чем ниже импеданс громкоговорителя, тем больше электроэнергии будет отдаваться от усилителя. Если протекает слишком много электричества, звук может искажаться или цепь безопасности внутри усилителя может перегреться, что приведет к отключению усилителя.Наихудший сценарий — повреждение транзистора. По этой причине важно согласовать значения импеданса громкоговорителей с усилителями, которые их питают.

Усилитель номиналом 6 Ом, например, может быть соединен с громкоговорителем с номинальным сопротивлением от 4 до 8 Ом.

На практике соединение громкоговорителей с номинальным сопротивлением 4 Ом с усилителями на 6 Ом редко приводит к проблемам. Конечно, если усилитель будет включен на максимальную громкость в течение более длительного периода времени, это может повлиять на звук, и система может даже сгореть.

Завершающая медитация на сопротивление и сопротивление

• Ом — это единицы измерения сопротивления току и напряжению, иначе называемого импедансом, внутри проводника
• Закон Ома гласит, что уровень тока увеличивается с увеличением импеданса (при равных уровнях напряжения)
• Громкоговорители обладают определенным измеренным сопротивлением в омах
• Поскольку импеданс зависит от частоты, одно точное значение импеданса не может быть указано для громкоговорителя. По этой причине обычно указывается «номинальный импеданс».
• Значение, указанное для номинального импеданса динамика, обычно является наименьшим значением импеданса для частотной характеристики.
• Если мощность динамика ниже, чем у усилителя, звук может искажаться. В худшем случае усилитель может выключиться или выйти из строя.

Почему плохо, если сопротивление динамика слишком низкое? Узнать …

Это может сбить с толку, когда мы говорим об импедансе, омах и всем остальном, что касается автомобильных или домашних аудиоколонок.Да, большинство людей знакомо с динамиками, рейтингами по Омах и многим другим … но что это на самом деле означает?

Почему это плохо, если сопротивление динамика слишком низкое? Вот на что я отвечу и проясню раз и навсегда.

В этой статье я расскажу все, что вам нужно знать:

• Что такое импеданс динамика?
• Две важные причины, по которым низкий импеданс динамика может быть плохим … и почему это важно
• Почему можно использовать громкоговорители с более высоким сопротивлением, а не с более низким (и чего ожидать)

Здесь есть что скрыть, так что давайте сразу же приступим!

Что означает импеданс для динамиков? Спикер Ом объяснил

Иллюстрированный вид частей динамика, включая звуковую катушку.Звуковая катушка представляет собой плотно намотанный длинный провод, который имеет определенное сопротивление от используемого электрического проводника. Он создает магнитные поля, которые перемещают диффузор динамика вперед и назад, создавая звук при движении воздуха.

В мире электричества и электроники нам нужно несколько вещей для полезной работы:

• Источник питания с напряжением для пропуска электрического тока через резистор, двигатель и т. Д. Для выполнения полезной работы. Это обеспечивает домашний или автомобильный усилитель или радио.
• Электрические проводники (провод динамика) для создания пути прохождения тока
• Некоторый уровень сопротивления для ограничения протекания тока (слишком большой ток приводит к перегоранию, нагреву и т. Д.)

Таким же образом, как и другие электрические устройства, динамики похожи на маленькие моторы, которые используют электрический ток, чтобы преобразовать движение (конус) в звук, который мы можем здесь — это в основном все динамики!

Что означает импеданс динамика?

Импеданс динамика, измеряемый в единицах сопротивления, называемых Ом, — это общее сопротивление динамика потоку электричества.

Сопротивление динамика определяется двумя факторами:

1. Сопротивление длинной обмотки провода звуковой катушки
2. Особое свойство, возникающее при намотке провода в катушку, называется индуктивностью

Точно так же, как у вас не может быть короткого замыкания на батарее, усилителю или стереосистеме требуется некоторое сопротивление динамика, чтобы ограничить электрический ток, который пытается подать радиоприемник или усилитель.

В звуковых катушках динамиков

используется очень длинный провод, плотно намотанный на звуковую катушку, необходимый для создания магнитных полей для создания движения диффузора.Из-за такой длины всегда есть определенное сопротивление, которое составляет часть импеданса динамика.

Сопротивление данного динамика почти всегда составляет несколько единиц сопротивления, измеряемых в Ом.

Что означает индуктивность? Почему это важно в колонках

Катушки индуктивности — очень полезные электрические детали, в которых используется индуктивность. Индуктивность — это свойство электронов, протекающих через проволочную петлю, и возникающих из-за этого магнитных полей.Точно так же у динамиков есть индуктивность из-за их звуковых катушек, хотя и небольшая.

Катушки с проволокой имеют интересный побочный эффект, который случается в отличие от прямых участков проволоки. Проволочная обмотка звуковой катушки образует петлю, обладающую электрическим свойством, называемым индуктивностью.

Индуктивность отличается от сопротивления, поскольку она изменяется при изменении частоты; сопротивление остается прежним. Это называется индуктивным реактивным сопротивлением, которое представляет собой более сложное сопротивление протеканию электрического тока.

Для динамиков это имеет значение, потому что это означает, что общее сопротивление состоит из двух вещей, которые я упомянул: сопротивления провода и индуктивного реактивного сопротивления. Имя, используемое для описания этой суммы, — импеданс.

Для динамиков это означает, что импеданс (общее сопротивление) немного изменяется во время воспроизведения музыки из-за изменения звуковых частот. Однако хорошая новость заключается в том, что мы по-прежнему можем классифицировать динамики в соответствии с рейтингом в Омах, поскольку он всегда довольно близок.

Когда мы говорим об импедансе динамика, большую часть времени люди имеют в виду диапазон динамика, отнесенный к таким категориям, как 2 Ом, 4 Ом, 8 Ом и так далее.Таким образом мы подбираем динамики к автомобильному или домашнему усилителю, радио и т. Д.

В мире электричества единицы сопротивления, измеряемые в Ом, могут быть записаны как греческий символ Омега или «Ом».

Как работает импеданс динамика?

Когда музыкальный сигнал (состоящий из переменного тока) подается на динамик, он генерирует магнитные поля, поскольку ток течет через туго намотанную проволочную катушку. Интересно, что катушка с проволокой создает магнитные поля, которые сопротивляются прохождению тока (сопротивление, в данном случае также называемое реактивным сопротивлением).

Точно так же многие другие электрические компоненты, такие как двигатели, имеют такое же электрическое сопротивление, что и переменный ток (AC).

Как работает математика (да, это немного сложно!)

Из-за того, как работает индуктивность и задействована физика, «импеданс» (полное сопротивление) динамика не является суммой сопротивления и индуктивного реактивного сопротивления. Вместо этого это «алгебраическая» сумма, то есть квадратный корень из суммы квадратов.Вы можете вспомнить такую ​​математику из класса тригонометрии.

Импеданс динамика не так прост, как просто сложить измеренное сопротивление постоянного тока провода катушки и индуктивное реактивное сопротивление для заданной частоты.

Напротив, импеданс динамика определяется как алгебраическая сумма сопротивления провода катушки и индуктивного реактивного сопротивления. Вы можете найти это, возведя каждое в квадрат, а затем извлекая квадратный корень из двух сложенных чисел.

Индуктивное реактивное сопротивление обычно обозначается как «Xl», произносится как «X sub L» и измеряется в единицах Ом, как и сопротивление.Индуктивность измеряется с помощью единицы, называемой «Генри» и обычно обозначаемой буквой «H»: «мкГн» для микрогенри, «мГн» для миллиЭндри и т. Д.

Существует также соответствующее значение для конденсаторов, называемое емкостным реактивным сопротивлением (Xc), но это обычно не применяется к звуковым катушкам динамика. Однако это очень важно для кроссоверов динамиков.

Почему плохо, если сопротивление динамика слишком низкое?

Как и любое другое устройство, подключенное к источнику электроэнергии, импеданс динамика определяет, какой или какой небольшой ток будет производить домашний или автомобильный приемник, усилитель и т. Д.Сопротивление динамика также влияет на поведение некоторых компонентов динамика, например кроссоверов.

Что произойдет, если сопротивление динамика слишком низкое?

В большинстве случаев вы можете без проблем подключить громкоговорители с более высоким сопротивлением (по крайней мере, не с большими). Радио, домашний или автомобильный усилитель и т. Д. Будут по-прежнему воспроизводить звук и работать при нормальной или низкой температуре. Это потому, что громкоговоритель с более высоким импедансом, чем ожидалось, уменьшит электрический ток, который пытается произвести источник звука.

В качестве побочного эффекта вы получите звук, но с гораздо меньшей выходной мощностью, чем при правильной нагрузке на динамик. Например, автомобильные стереосистемы или усилители должны работать с более низким напряжением, чем домашние стереосистемы, поэтому для выработки большей мощности им обычно нужен динамик с более низким сопротивлением 4 Ом.

С другой стороны, домашние стереосистемы

имеют более высокое напряжение и могут использовать более высокое сопротивление динамика (обычно 8 Ом).

Внутренний вид усилителя. При подключении к нагрузке громкоговорителя со слишком низким импедансом, усилитель начнет сильно нагреваться, что может привести к сгоранию выходных транзисторов, поскольку они не смогут справиться с теплом, вызванным попыткой подать чрезмерный ток на более низкую нагрузку громкоговорителя.

Однако использование более низкого импеданса громкоговорителей — это плохо, потому что из-за этого радиоприемник или усилитель будут пытаться выдавать вдвое больший (или более!) Ток, чем он рассчитан. Домашняя или автомобильная стереосистема очень быстро нагревается и, если вам повезет, перейдет в режим самозащиты и отключится.

Однако, по моему опыту, электроника выходного каскада довольно часто перегорает при подключении к акустической системе с меньшей нагрузкой, чем должна быть. Мощные транзисторы в домашнем или автомобильном усилителе или стереосистеме рассчитаны только на определенное количество тепла и электрического тока.

Когда они вынуждены пытаться справиться с суммой за пределами этого диапазона, они становятся очень горячими и начинают необратимо выходить из строя. Вскоре повреждения становятся постоянными, и они перестают издавать звук.

Осторожность! Никогда не подключайте громкоговорители таким образом, чтобы общая нагрузка на громкоговорители была ниже, чем рассчитаны на радиоприемник или усилитель. Кроме того, не гадайте о правильном импедансе динамика — сначала проверьте.

Я видел случаи, когда кто-то «умный друг» имел способ «получить больше мощности», но заставлял стереосистему или усилитель выдавать больше мощности, чем было предназначено.Конечным результатом стал сгоревший усилитель.

Почему для кроссоверов важно сопротивление динамика?

Кроссоверы

предназначены для разделения звука, передаваемого на определенные динамики, для улучшения звука, уменьшения искажений и предоставления вам большего контроля над тем, как они используются. Например, они блокируют низкие частоты, которые не могут воспроизводить высокочастотные динамики, и высокие частоты, которые не могут воспроизводиться с помощью низкочастотного динамика. Однако они рассчитаны на определенный импеданс динамика. Изменение импеданса динамика влияет на звук.

Кроссоверы

невероятно полезны для улучшения звука с динамиками. Даже самый дешевый, самый простой конденсатор, подключенный к высокочастотному динамику, работающему как фильтр верхних частот, имеет большое значение для звука.

В результате получается более чистый звук и предотвращается его возможное повреждение при воспроизведении басовых звуков.

Загвоздка в том, что из-за того, как ведут себя компоненты кроссовера (конденсаторы и катушки индуктивности), они разработаны для определенных нагрузок динамиков и не могут использоваться с другими нагрузками Ом, не влияя на вывод звука.

Сдвиг кроссовера при использовании динамиков с разным импедансом

Когда вы изменяете импеданс динамика, подключенного к кроссоверу динамика, это может значительно изменить частоту среза кроссовера. Как правило:

• При уменьшении вдвое импеданса динамика (например, с 8 Ом до 4 Ом) частота удваивается
• Удвоение импеданса динамика (например, с 8 Ом до 16 Ом) уменьшает частоту вдвое

Это плохо, потому что это позволяет динамикам передавать звуковой диапазон, для которого они не подходят.В случае с твитерами низкие и средние частоты плохи, потому что они не могут воспроизводить их должным образом. Точно так же многие вуферы не могут хорошо воспроизводить высокочастотные звуки.

Конечным результатом в любом случае будет плохой звук, который намного хуже, чем должен быть. Если вы измените нагрузку на динамик, вам придется заменить кроссовер, так как вам потребуются другие значения частей, чтобы он работал одинаково.

Что лучше: 8 или 4 Ом? Что лучше для динамиков: большее или меньшее сопротивление?

Акустические системы на 8, 4 и 2 Ом не обязательно «лучше» друг друга.Правильный ответ заключается в том, что это зависит от приложения и используемого стерео или усилителя. Наилучший импеданс — это тот, который правильно соответствует характеристикам импеданса усилителя или стереосистемы.

По традиции, в домашних и некоторых кинотеатрах используются 8 Ом. Динамики на 4 Ом обычно используются для автомобильной и морской аудиосистемы, а также для некоторых моделей на 2 Ом (обычно сабвуферы).

Например:

• Динамики на 8 Ом используются в домашних стереосистемах и требуют 1/2 силы тока динамика на 4 Ом.Это означает, что они могут использовать провод для громкоговорителей меньшего размера, поскольку они могут использовать домашние электрические системы, которые имеют источник высокого напряжения для управления усилителями громкоговорителей.

Громкоговорители

• на 4 Ом используются потому, что автомобильные стереосистемы и усилители (особенно автомобильные головные устройства) не могут обеспечить большую мощность в динамиках, поскольку они имеют очень низкое напряжение питания 12 В. Уменьшение импеданса динамика с 8 до 4 означает, что мы можем удвоить мощность при том же выходном напряжении.

На самом деле автомобильные стереосистемы могут выдавать лишь небольшую среднеквадратичную мощность 15-18 Вт на канал, несмотря на завышенные значения пиковой мощности, которые вы можете увидеть в рекламе.Это потому, что у них есть только около 12 вольт для работы, и их нужно разделить пополам, чтобы произвести волны переменного тока, которые возбуждают динамик.

Автомобильные усилители способны передавать огромную мощность на динамики 4 и 2 Ом. В них используется внутренний «инверторный» источник питания, который увеличивает напряжение питания +12 В до более высоких напряжений. Таким образом, они могут подавать на динамики 2 или 4 Ом гораздо больше мощности, чем было бы возможно в противном случае.

Больше замечательных статей, чтобы увидеть

Вам понравилась моя статья? Есть еще много всего, откуда это взялось!

Ознакомьтесь с моей полной строкой инструкций и информационных статей здесь.

Есть вопросы или комментарии?

Вы можете оставить комментарий ниже или связаться со мной напрямую через мою страницу контактов. Спасибо!

Историческая перспектива спецификации импеданса громкоговорителей

Технические характеристики аудиосистемы

делятся на две большие категории: те, которые полезно знать с точки зрения энтузиаста или интеллектуала, и те, которые действительно помогают вам в использовании, установке или настройке вашего оборудования. Некоторые спецификации относятся к каждому лагерю, так сказать, и служат как практическим, так и теоретическим целям.

Выходная мощность усилителя

Обычно выражается в ваттах, это, вероятно, наиболее часто запрашиваемое и сравниваемое число для усилителей. Предполагая, что производитель точно и честно оценил свое оборудование, характеристики мощности полезны для определения того, подходит ли этот конкретный элемент оборудования для ваших динамиков с точки зрения наличия достаточной мощности, чтобы довести его до уровней звукового давления, которые вы считаете удовлетворительными в своей комнате для прослушивания. а также решить, подходят ли ваши динамики и этот усилитель с точки зрения выходной мощности / управления мощностью.

Если у вас есть акустически глухое место для прослушивания, 22 x 35 футов с 9-футовыми потолками и неэффективными колонками (85 дБ 1 Вт / 1 м), вы можете вполне разумно предположить, что интегрированный усилитель мощностью 30 Вт на канал не будет дать вам реалистичный уровень звукового давления на вашем месте прослушивания, когда вы играете Symphonie Fantastique Берлиоза.

Аналогичным образом, два 500-ваттных моноблока будут слишком большой мощностью для набора 6 ½-дюймовых аудиофильских 2-полосных динамиков на стойках в комнате размером 11 x 15 футов, играющих Time Out квартетом Дэйва Брубека. при умеренном уровне звукового давления.

В обоих случаях спецификация мощности предоставляет конечному пользователю ощутимую полезную информацию, которая помогает ему сделать лучший выбор оборудования, которое удовлетворит его потребности.

Примечание. Для получения дополнительной информации о том, сколько энергии вам нужно, прочтите: Когда нужно переходить с приемника на отдельный усилитель, и пройдите нашу квалификационную викторину.

Тем не менее, выходная мощность также занимает «позицию в другом лагере», так сказать: иногда характеристики интересны и увлекательны, но не дают реальной выгоды.Когда мы смотрим на спецификации и сравниваем продукт A с продуктом B, тот факт, что A имеет 110 WPC, а B — 125 WPC, не дает нам никакой ценной информации. Это основа, сплачивающий призыв, повод подбодрить наш любимый бренд за то, что он имеет «больше ватт по той же цене» или минимально меньшие (но все еще неслышные) искажения.

Существует множество спецификаций, которые просто предоставляют теоретическую / абстрактную информацию исключительно для читателя, чтобы получить представление об оборудовании. Но сами по себе спецификации не имеют смысла.Например, отношение сигнал / шум. Что вы собираетесь делать с этой информацией? Если у A отношение сигнал-шум 91 дБ, а у B — 84 дБ, это интересно. Но вы не можете его изменить, это ни на что не влияет на вашу настройку, это не имеет никакого отношения к совместимости оборудования. S / N — это строго «полезно знать».

На другом конце спектра полезности находятся такие вещи, как размеры, вес и т. Д. Если ваша полка имеет глубину всего 15 дюймов, а приемник, на который вы смотрите, — 17 дюймов, что ж, у вас проблема, а ты? Если этот полочный динамик весит 25 фунтов, а полка рассчитана только на 20, вам лучше это знать.

Что делать, если вы — установщик, и встраиваемые в стену динамики, по словам клиента, должны иметь глубину 4 дюйма, но вы устанавливаете их в стене с гвоздями 3 ½ дюйма (плюс толщина гипсокартона ½ дюйма)? Итак, у вас есть максимум 4 дюйма для работы и нет права на ошибку. Если стена или динамик оторваны хотя бы на 16 дюймов, мальчик, это большие проблемы. Если существует лучший динамик глубиной всего 3 ½ дюйма, это будет лучшим выбором. Эта спецификация глубины может иметь решающее значение в реальной жизни, в отличие от теоретической спецификации S / N.

Итак, мы установили, что существует два типа спецификаций: реальные, материальные, полезные спецификации, теоретические спецификации, которые «полезно знать», и те, которые охватывают обе категории.

Импеданс динамика, безусловно, является спецификацией «охватывает обе категории».

Импеданс

Импеданс динамика обычно составляет 4 или 8 Ом, но, как хорошо известно читателям этого сайта, это всего лишь общее обобщение поведения динамика. Импеданс, который динамик передает усилителю, широко варьируется в зависимости от частоты.В герметичных динамиках импеданс обычно достигает своего максимума прямо на частоте, известной как «системный резонанс» (точка на басе, ниже которой динамик начинает спад в 12 дБ / октаву, характерный для герметичных систем). См. Рисунок 1.

Рисунок 1 — Кривая импеданса герметичного динамика

В динамике с портом обычно имеется два пика импеданса, соответствующих «настраиваемой» частоте системы (частоте настройки порта) и резонансу низкочастотного динамика / блока динамика.См. Рисунок 2.

Рисунок 2 — Кривая импеданса подключенного динамика

В любом случае вы можете видеть, что импеданс динамика варьируется в широком диапазоне значений. Динамик «8 Ом» вполне может иметь импеданс в диапазоне от высокого (более 40 Ом при резонансе системы) до минимального (4 или 5 Ом). Рейтинг 8 Ом является чисто субъективным, общим «средним» того, как выглядит кривая импеданса. Несмотря на то, что существует формальная научная процедура, которой производители громкоговорителей должны следовать при установлении импеданса, («Метод IEC для определения номинального импеданса громкоговорителя установлен таким образом, что минимальное сопротивление не должно падать ниже 80% от номинального, поэтому для 8-Омного динамик это будет 6.Минимум 4 Ом, а для 4 Ом будет 3,2 Ом »), этого почти никогда не делается по причинам, которые станут понятны по мере чтения.

От редакции об импедансе динамика / нагрузке фазового усилителя Джином ДеллаСала

Это
Важно отметить, что большинство современных ресиверов и усилителей имеют
схема ограничения тока и тепловой защиты, чтобы убедиться, что вы не можете
взорвать их от нагрузки с низким сопротивлением так же легко, как несколько десятилетий назад. Однако вам следует позаботиться о выборе ресивера, который будет управлять вашими динамиками, не отключая эти цепи.Минимальный импеданс — это не то
единственный фактор, определяющий сложность нагрузки, фазовый угол
нагрузки, безусловно, учитывается. У вас может быть относительно низкая
минимальный зазор динамиков импеданса без каких-либо проблем с усилителем, который
имеет минимальный фазовый угол, тогда как тот же усилитель может иметь больше проблем
с динамиком с более высоким минимальным сопротивлением, но более высоким фазовым углом.

Фазовый угол определяет, насколько ток будет опережать или отставать от формы волны напряжения в реактивной цепи.

Примечание. Для более технических обсуждений прочтите: «Чувствительность и импеданс громкоговорителей, объяснение и понимание закона Ома, импеданса и электрической фазы».

Исторический контекст Справочная информация

Бурный рост стереомагазинов: после появления двухканальной стереосистемы в 1958 году «стереомагазины» выросли, как сорняки, по всей территории.Независимые магазины, региональные сети и национальные сети были повсюду, как и электронные «продуктовые» магазины, такие как Allied Radio (которая превратилась в Radio Shack), Olsen Electronics и Lafayette radio.

Все эти магазины имели общую выставочную площадку и специальные «звуковые комнаты», где колонки можно было сравнивать друг с другом. Это называлось сравнением «А-Б». Продавец включил два динамика и мгновенно переключился с одного на другой. Для покупателя это был эффективный и впечатляющий способ выслушать выступающих и принять решение о покупке.

У лучших магазинов был так называемый «компенсатор эффективности». Это была специальная плата, через которую были подключены все динамики на звуковой стене, что позволяло продавцу в магазине регулировать относительный уровень громкости двух сравниваемых динамиков, чтобы они играли с одинаковой громкостью. Как известно, человеческое ухо склонно приравнивать «громче» к «лучше». Компенсатор эффективности был хорошим способом исключить изменяющуюся чувствительность динамиков из уравнения оценки их относительного качества звука.

Это было нормой на протяжении большей части 1980-х годов. Затем магазины начали понимать, что компенсаторы эффективности были дорогими, они усложнили подключение звуковой комнаты и что, возможно, новое поколение клиентов бэби-бумеров и поколения X-er в конце концов не беспокоилось об этом.

Таким образом, к 1990-м годам компенсаторы звукового пространства практически исчезли. Аспект «чем громче, тем лучше» в сравнении динамиков A-B теперь вырисовывался более значительным, чем когда-либо, поэтому производители динамиков начали действовать.2 * R) и поэтому играйте громче при сравнении звуковой комнаты. Поэтому компании, производящие акустические системы, начали производить акустические системы с все более низким сопротивлением.

От редакции Джина ДеллаСалы о мощности

Идеальный усилитель работал бы как идеальный источник напряжения и удваивал бы мощность при уменьшении вдвое импеданса нагрузки. Таким образом, при прочих равных условиях, динамик на 8 Ом, потребляющий 1 Вт от усилителя, теперь будет потреблять 2 Вт от этого усилителя, если он внезапно станет динамиком на 4 Ом, что в результате может привести к увеличению выходной чувствительности до 3 дБ.И это происходит, НЕ изменяя настройку регулятора громкости на ресивере благодаря закону Ома!

Мандат FTC по оценке мощности 1974 года. По мере того, как в 1960-х годах популярность стереосистемы стремительно росла, производители электроники начали раздувать и преувеличивать номинальные мощности своих усилителей в явной попытке привлечь внимание потенциальных новых клиентов. Дела пошли настолько плохо (усилители со среднеквадратичной мощностью 30 Вт на канал рекламировались как имеющие «240 Вт общей музыкальной пиковой мощности системы!»), Что к 1974 году федеральное правительство было вынуждено вмешаться с рекомендациями по номинальным характеристикам усилителей, чтобы гарантировать, что производители честно оценили свое оборудование.

Одним из новых руководящих принципов было требование «предварительного согласования» мощности 1/3, в котором говорилось, что усилители должны работать на 1/3 мощности при 1000 Гц в течение часа, прежде чем можно будет проводить измерения выходной мощности и искажений. . Причина, по-видимому, заключалась в том, что усилитель, который был правильно «нагрет», даст более точные репрезентативные результаты, чем усилитель, измеренный «в холодном состоянии».

Проблема заключалась в следующем: тест на 1/3 мощности заставил усилитель класса AB (которым в то время были практически все усилители) очень сильно нагревался — особенно при 4 Ом.Производители обнаружили, что им пришлось либо модифицировать существующее оборудование, чтобы увеличить теплоотвод, либо понизить номинальную мощность, чтобы они работали в более холодном режиме при более низком уровне мощности.

Для нового оборудования ответ был прост: просто не оценивайте усилитель на 4-омную нагрузку, так как для 4-омной нагрузки требовалось слишком много дорогих, тяжелых радиаторов и сверхмощных выходных транзисторов. В стереобизнесе было очень много конкуренции, и каждый доллар был на счету. Если бы производитель мог сэкономить 10-20 долларов за счет использования меньшего количества дорогостоящих радиаторов из литого под давлением алюминия и более дешевых, менее надежных устройств вывода, это могло бы легко превратиться в розничную цену на 50-100 долларов ниже.На беспощадном рынке существует огромная разница между ресивером по цене 299 долларов, когда ваш самый крупный конкурент на рынке стоит 369 долларов

В 1970-х годах усилители и ресиверы могли выдерживать 4-омные нагрузки. Было несколько действительно отличных устройств по более низкой цене, которые были довольно смелыми. Sherwood S-7100A мог выдавать 20-25 Вт на канал при 4 Ом в течение всего дня, а Pioneer SX 424 и 525 также вполне комфортно работали с 4-омными динамиками. В те дни очень популярной 4-омной «бюджетной» акустической системой была Smaller Advent Loudspeaker.«Маленькие приключения», как их называли, были специально разработаны для 4-омных динамиков. Они хотели, чтобы у Smaller Advent был такой же превосходный басовый отклик и глубокое расширение (-3 дБ в середине 40 Гц), что и у Large Advent. Чтобы добиться этого, им нужен был сабвуфер большей массы (они нагружали центр сабвуфера, под пылезащитным колпачком), для более низкого резонанса, чтобы компенсировать меньший объем воздуха в его компактном корпусе. Он работал отлично, но с серьезным ухудшением чувствительности — Small Advent требовал большого количества энергии, чтобы разогнаться до умеренно громкого уровня.Чтобы компенсировать это, Advent сделал его 4-омным динамиком, чтобы он потреблял больше энергии из своего приемника-компаньона и «казался» таким же громким при любой настройке регулятора громкости, как и более крупный 8-омный динамик.

Ресивер Sherwood S-7100A, 1972 г.

Это была умная разработка и маркетинг со стороны Advent, что стало возможным только потому, что в то время существовали недорогие ресиверы и интегрированные усилители, которые могли выдерживать нагрузки 4 Ом. В 1970-х годах в комнатах общежитий по всей стране были тысячи «Маленьких Адвентов» и «Шервудских приемников».

Меньший громкоговоритель Advent, 1972 г. (обратите внимание на пылезащитный колпачок с массовой загрузкой)

Идеальный плохой шторм

Перенесемся в конец 1980-х — начало 1990-х годов — теперь у нас есть проблема. Из-за непрекращающейся ценовой конкуренции производители ресиверов не могли позволить себе выпускать недорогие устройства, способные управлять нагрузкой 4 Ом. Но производители акустических систем больше не имели на своей стороне компенсаторов эффективности звуковой комнаты, чтобы избавить их от недостатка, связанного с низкой эффективностью. Поэтому производители динамиков начинают «подтасовывать» свои рейтинги импеданса ровно в то же время, когда производители ресиверов начинают печатать — прямо на задней панели своего оборудования — «Внимание! Используйте только динамики с сопротивлением 8 Ом или выше! »

Если динамик на самом деле имел номинальное сопротивление 4 Ом, то это был приговор о смерти.Ни один магазин не будет продавать этот бренд, потому что он несовместим с их приемниками.

Но громкоговоритель с высоким импедансом «проиграет» при сравнении звуковой комнаты A-B, потому что он не будет звучать так громко.

Вот что происходило гораздо чаще, чем нет, и гораздо чаще, чем любой производитель динамиков мог бы когда-либо допустить: динамики, которые в 1973 году были бы оценены как динамики с сопротивлением 4 Ом, в 1992 году были ошибочно названы динамиками с сопротивлением 8 Ом. фальшивый и нечестный насколько это возможно. Я помню, как в очень уважаемой 3-полосной башне от очень уважаемого производителя параллельно использовались двойные 8-омные 7-дюймовые вуферы.Это низкочастотный динамик на 4 Ом. Низкочастотные динамики перешли на среднечастотный динамик с сопротивлением 4 Ом и 5 дюйма. В частотном диапазоне, где низкочастотные динамики перекрываются со средним диапазоном — около 500 Гц, удары в середине среднего диапазона — импеданс динамика упал примерно до 2,7 Ом. Этот динамик поджарил многих ресиверов средней ценовой категории, но компания никогда не заявляла о существовании проблемы. В конце концов, он был рассчитан на «8-омный» динамик, поэтому его можно было безопасно использовать с 8-омными приемниками, верно?

Я мог бы продолжить со многими, многими другими примерами хорошо известных производителей акустических систем — действительно хорошо известных имен — имеющих всевозможные проблемы с их динамиками, из-за которых электроника средней ценовой категории взорвалась из-за попыток установить слишком низкий импеданс. .

Проблема с импедансом не была проблемой для электроники более высокого уровня. Хорошие разделители и даже так называемые лучшие приемники выдерживают нагрузку 4 Ом. Многие по-настоящему высококлассные усилители мощности без труда могут понижать до 2 Ом.

Нижняя линия импеданса динамика

Но будьте осторожны, покупатель — пусть покупатель остерегается! Эти характеристики импеданса динамика потенциально могут быть очень важными. В наши дни вы видите всевозможные креативные оценки импеданса громкоговорителей.Вот хороший вариант: «Совместим с выходами 4–8 Ом». Что, черт возьми, это значит? Это вообще не говорит вам об импедансе динамика; это просто неопределенно подразумевает, что он будет работать нормально, если усилитель имеет выход на 4 Ом. Другими словами, этот рейтинг абсолютно ничего не говорит о ценности, и это явная уловка со стороны производителя динамиков.

Характеристики импеданса динамика должны быть чрезвычайно ценными данными при определении пригодности динамика для использования с конкретным усилителем.Но, к сожалению, как мы убедились, не всегда можно доверять истинности самой спецификации. Было бы очень полезно иметь фактическое графическое представление импеданса громкоговорителя или, по крайней мере, знать, где находятся минимумы импеданса (и максимальный фазовый угол). Редко можно получить такую ​​информацию, но, возможно, мы, как образованные потребители, должны требовать ее от наших любимых производителей акустических систем. Как вы думаете? Пожалуйста, поделитесь своими комментариями в соответствующей ветке форума ниже.

сообщений everettT Август 31, 2018 14:56

killdozzer, пост: 1266832, участник: 68331
Произойдет ли это итеративно?

Конечно, могу. Чем громче вы пытаетесь идти, тем хуже становится, и вы попадаете на территорию повреждений.

сообщений killdozzer Август 31, 2018 13:21

everettT, пост: 1266778, участник: 78951
вырезание

Будет ли это происходить итеративно?

сообщений everettT от Август 31, 2018 06:05

killdozzer, пост: 1265478, участник: 68331
Ради обучения и понимания; Допустим, вы берете очень длинный кабель динамика, но полностью переусердствовали, чтобы сделать его более очевидным — не на 6 футов, а на 60 футов длиннее, чем рекомендуется для датчика.Сигнал начинает ухудшаться, ослабевать, и вы действительно загоняете его в минус, каковы ожидаемые эффекты? Как звучит ослабленный сигнал? Это какой-то гул, шум, статика, как в радио, он начинает терять максимумы или минимумы…?

Я хотел бы провести тест, но не стал бы покупать кабель только ради этого.

Низкая громкость, отключение и т. Д. Если постоянно на высоких уровнях, в зависимости от усилителя, повреждение.

сообщения killdozzer от 31 августа 2018 г., 05:03

А! Нашел:

В этот момент одни потери RLC в типичном кабеле с застежкой-молнией 12AWG можно отнести к более чем 11 дБ затухания верхних частот, не говоря уже о более 3 дБ вносимых потерь!

Итак, результатом будет тихий звук с отсутствием высоких частот, не так ли?

Здесь: Длина кабеля динамика

сообщений killdozzer 25 августа, 2018 11:02

Ради обучения и понимания; Допустим, вы берете очень длинный кабель динамика, но полностью переусердствовали, чтобы сделать его более очевидным — не на 6 футов, а на 60 футов длиннее, чем рекомендуется для датчика.Сигнал начинает ухудшаться, ослабевать, и вы действительно загоняете его в минус, каковы ожидаемые эффекты? Как звучит ослабленный сигнал? Это какой-то гул, шум, статика, как в радио, он начинает терять максимумы или минимумы…?

Я хотел бы провести тест, но не стал бы покупать кабель только ради этого.

Импеданс динамика — тропические рыбы

Выходной трансформатор состоит из двух витков провода. Каждая катушка намотана на магнитный сердечник, но они не связаны друг с другом физически.Когда одна сторона (первичная) получает напряжение, магнитное поле сердечника индуцирует напряжение в другой катушке провода (вторичной). Это напряжение может быть больше или меньше исходного напряжения в зависимости от соотношения витков катушек трансформатора (т. Е. Количества раз, когда каждый провод наматывается на сердечник). Однако мощность, передаваемая от одной катушки к другой, одинакова. Это связано с тем, что, если соотношение витков снижает напряжение на вторичной обмотке, ток соответственно увеличивается, и наоборот.(Из-за того, что настоящие материалы имеют дефекты, иногда небольшая часть передаваемой мощности теряется из-за тепла. Именно поэтому вам никогда не следует очищать трансформаторы от ржавчины.)

Итак, силовые лампы посылают высокоомный, высоковольтный, слаботочный сигнал на первичную обмотку выходного трансформатора. Он появляется на вторичной обмотке как низкоомный, низковольтный, сильноточный сигнал. Поскольку трансформатор может пропускать только сигналы переменного тока, напряжение источника питания постоянного тока исключается из окончательного аудиосигнала.

Согласование импеданса нагрузки (динамика) с импедансом вторичной обмотки выходного трансформатора гарантирует, что усилитель будет передавать сигнал на динамик с максимальной эффективностью.Выходной трансформатор выбирается таким образом, чтобы облегчить прохождение определенного количества тока или, возвращаясь к нашей аналогии с водой, перекачивать определенный объем воды. Когда вы подключаете динамик с таким же сопротивлением, вы подключаете трубу идеального диаметра для обработки такого объема воды.

Почему импеданс 4 Ом исторически считается «Hi-Fi»

Чем ниже импеданс динамика, тем большую мощность он может получить от усилителя. Для многих больше значит больше. Итак, исторически 4 Ом было золотым стандартом импеданса динамиков.Подключение динамика с сопротивлением 4 Ом обеспечивает передачу очень высокой мощности между усилителем и динамиком, поскольку сопротивление 4 Ом очень низкое. (Более низкие импедансы, конечно, предполагают еще большую передачу мощности, но когда вы опускаетесь ниже 4 Ом, вы начинаете лететь очень близко к солнцу.) По этой причине многие люди считают импеданс динамика 4 Ом для обеспечения наиболее точного и живого звука. «Hi-Fi» качество звука.

Однако для динамика с сопротивлением 4 Ом требуется усилитель, достаточно надежный, чтобы выдерживать весь ток, потребляемый динамиком.Когда ламповый звук был более распространенным, выход динамика 4 Ом был знаком более мощного усилителя. Он сообщил, что усилитель выдает много хорошего, качественного сигнала, и схема была специально оптимизирована для передачи всего этого сигнала на динамик. Требование громкоговорителя 8 Ом намекало на то, что усилитель был менее мощным, потому что более высокие импедансы менее требовательны к компонентам схемы.

Сегодня мы потеряли популярную ассоциацию между 4 Ом и хорошим звуком. Это еще одна жертва твердотельных схем.Твердотельные выходные цепи уже представляют собой сильноточные цепи с низким импедансом, поэтому их можно подключать непосредственно к динамику, без необходимости использования выходного трансформатора в качестве посредника. Твердотельные усилители обычно имеют «минимальный» импеданс (обычно 4 Ом), потому что несоответствие импеданса имеет меньше слышимых последствий. Поскольку полупроводниковые усилители встречаются гораздо чаще, чем ламповые усилители, а импеданс громкоговорителей не важен для полупроводниковой схемы, состояние 4-омных громкоговорителей стало несколько несущественным для большинства усилителей.

И, с течением времени, громкоговорители с сопротивлением 8 Ом стали намного более распространенными. Их можно использовать в большем количестве усилителей, и их можно комбинировать с другими импедансами, чтобы сформировать более полезные параллельные конфигурации. Восьмиомные колонки очень практичны и по-прежнему имеют очень низкий импеданс.

Компания Wurlitzer всегда отдавала приоритет чистому тону, потому что они хотели, чтобы электронное пианино звучало как обычное пианино. Каждое тональное решение, которое они принимали, заключалось в том, чтобы максимально увеличить реализм и убедить людей, что да, это хорошая замена тому пианино, которое вы не можете себе позволить.(Даже тремоло: Wurlitzer не хотел его, потому что это крутой эффект, а потому, что они думали, что он может имитировать звук басового альта или селесты.)

В усилителях Wurlitzer все дизайнерские решения продвигают неискаженный звук. Следовательно, лампы предусилителя 12AU7 в 112 и 7868 (т. Е. Hi-Fi) усилители мощности в 145. Чистая мощность никогда не была приоритетом: и 112, и 145 сконструированы консервативно (как и модель 120, ее горячая несмотря на смещение выходной лампы). Руководство по обслуживанию 112 хвастается этим, утверждая, что «электрическая конструкция» регулятора громкости гарантирует, что «характеристики усилителя поддерживаются на различных уровнях громкости», что сбивает с толку, поскольку вам будет трудно найти более традиционную топологию громкости.В любом случае! Дело в том, что компания Wurlitzer не разработала ответвитель динамика 4 Ом, потому что он имел какое-либо конкретное стремление к эффективной передаче энергии. Вместо этого это было сообщение, указывающее потребителям, что электронные пианино Wurlitzer — это высококачественные инструменты с высокопроизводительными усилителями, и их стоит покупать.

СЕРИЯ

и ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ: объяснение импеданса динамика

В этом посте вы узнаете об импедансе динамика при подключении нескольких динамиков к одному каналу усилителя.Я кратко объясню, что такое импеданс. Я помогу вам найти характеристики импеданса для вашего усилителя и колонок.

К концу этого поста вы поймете, как рассчитать полное сопротивление при подключении нескольких динамиков к одному каналу усилителя.

Если вы разрабатываете звуковую систему и хотите получить БЕСПЛАТНОЕ руководство по наиболее важным характеристикам громкоговорителей, загрузите БЕСПЛАТНОЕ руководство по техническим характеристикам громкоговорителей.

В целях понимания импеданса динамика в этом посте вы можете рассматривать импеданс как свойство динамика, которое сопротивляется (или препятствует) потоку энергии от усилителя.

Громкоговорители с более высоким импедансом представляют большую нагрузку для усилителей, которые их питают. Громкоговорители с более низким импедансом представляют меньшую нагрузку на усилитель.

Важно учитывать характеристики импеданса как для усилителя, так и для динамиков.

У каждой колонки будет номинальное сопротивление, указанное либо на задней стороне колонки, либо в технических характеристиках в Интернете. Номинальное сопротивление динамика обычно составляет 2, 4, 8 или 16 Ом.

Вы найдете номинальное сопротивление вашего усилителя на задней панели усилителя или в его технических характеристиках. Номинальное сопротивление усилителя обычно находится в диапазоне от 2 Ом до 16 Ом.

Следующие разделы помогут вам убедиться, что нагрузка, создаваемая вашим динамиком или динамиками, находится в пределах диапазона номинального сопротивления вашего усилителя.

Вы можете найти в Интернете калькуляторы, которые помогут быстро определить нагрузку, представляемую вашими динамиками, на основе импеданса каждого динамика в цепи.Вы можете найти полезный калькулятор импеданса колонок здесь.

Тем не менее, все же полезно изучить формулы для определения импеданса, чтобы вы лучше понимали, как работает импеданс.

Импеданс с одним динамиком

При подключении одного динамика с сопротивлением 8 Ом на усилитель будет подаваться нагрузка 8 Ом.

До тех пор, пока сопротивление 8 Ом находится в пределах диапазона, указанного в технических характеристиках вашего усилителя, ваша система должна работать без каких-либо проблем.

Расчет общего импеданса нескольких динамиков будет зависеть от того, подключены ли динамики последовательно или параллельно.

Импеданс с несколькими динамиками серии

При последовательном подключении нескольких динамиков вы просто складываете рейтинг импеданса каждого из динамиков.

Два последовательно соединенных динамика на 8 Ом создают нагрузку на усилитель 16 Ом.

При последовательном подключении динамика 4 Ом и динамика 8 Ом на усилитель будет нагрузка 12 Ом.

Как подключить динамики в серии

Для последовательного подключения динамиков подключите положительный вывод усилителя к положительному выводу первого динамика. Затем подключите отрицательную клемму каждого динамика к положительной клемме следующего динамика. Отрицательный вывод последнего динамика подключается к отрицательному выводу усилителя, замыкая последовательную цепь.

Импеданс при параллельном подключении нескольких динамиков

При параллельном подключении нескольких динамиков вычисление общего импеданса немного сложнее.

Если все громкоговорители имеют одинаковое сопротивление, вы просто берете этот рейтинг импеданса, разделенный на количество подключенных громкоговорителей.

Например, при параллельном подключении двух динамиков на 8 Ом на усилитель будет нагрузка 4 Ом. Это рассчитывается путем деления восьми Ом на два динамика.

Если динамики в параллельной цепи не имеют одинакового номинального сопротивления, вам потребуется использовать другую формулу.

Чтобы рассчитать полное сопротивление динамика 4 Ом и динамика 8 Ом, подключенных параллельно, я подставлю числа в формулу, подобную этой, что дает нам полное сопротивление около 2.7 Ом. Это было бы слишком мало для работы большинства усилителей без перегрева.