lampa czy tranzystor (2) – Subiektywnie o audio.pdf

(1202 KB) Pobierz
12/22/2019
lampa czy tranzystor? (2) – Subiektywnie o audio
lampa czy tranzystor? (2)
Co lepsze- lampa czy tranzystor?
(część 2- dopasowanie
głośników do wzmacniaczy)
 
Mówi się, że jeden wzmacniacz pasuje do jakiegoś głośnika, natomiast do innego nie pasuje. Co sprawia, że jedno połączenie
odnosi sukces, a inne porażkę? Warto przeanalizować zależności elektryczne między głośnikiem a wzmacniaczem, aby wiedzieć
na przyszłość jak nie popełniać błędów podstawowych przy kon gurowaniu systemu audio.
 
Zastanówmy się najpierw co sprawia, że jeden głośnik jest „łatwym” obciążeniem dla wzmacniacza, a drugi trudnym? Problem jest
złożony, ale na pewno dwa parametry są najważniejsze- impedancja i skuteczność. Wyjaśnię tym, którzy z tymi terminami spotykają
po raz pierwszy: Impedancja to opór, który zmienia się wraz z częstotliwości co rodzi problemy, z którymi wzmacniacz się zmaga. Dla
przykładu głośnik o nominalnej wartości 8 om’ów (o nominalnej, czyli średniej) jest więc takim, w którym jest całkiem
prawdopodobne, że zmiany impedancji nawet od 3 do 40 om’ów wystąpią w całym zakresie częstotliwości głośnika. Różnica poziomu
„schodzenia” charakterystyki częstotliwości do najniższego wartości i wspinania się do najwyższej wartości określa, jak „trudny” jest
głośnik, a tym samym określa jaki wzmacniacz mógłby sobie dobrze radzić (bez słyszalnych zniekształceń)  w określonej sytuacji. W
sytuacji wzorcowej Idealny wzmacniacz powinien być stałym źródłem napięcia, co oznacza, że dla danego sygnału wejściowego
wzmacniacz powinien wytwarzać stałe napięcie na zaciskach głośnikowych, niezależnie od obciążenia. Czyli za każdym razem, gdy
rezystancja obciążenia jest zmniejszana o połowę, wzmacniacz powinien podwoić moc wyjściową. Taka wysoka zdolność prądowa
wpszoniak.pl/portfolio/lampa-czy-tranzystor-2/
1/5
12/22/2019
lampa czy tranzystor? (2) – Subiektywnie o audio
jest szczególnie oczekiwana, gdy impedancja głośników spada do bardzo niskiego pułapu. Żeby wzmacniacze mogły się tak
zachowywać, ich zasilacze muszą zaspakajać bieżące zapotrzebowanie tranzystorów wyjściowych. Ciągłe idealne podwojenie mocy
przy 8., 4. wreszcie 2. om’ach nie może trwać wiecznie- musi się w pewnym momencie zatrzymać, co może skończyć się awarią
wzmacniacza, bo albo zasilaczowi zabraknie prądu i nie uda się utrzymać mocy wyjściowej wzmacniacza, albo wywołać przegrzanie i
w konsekwencji zniszczenie tranzystorów. Zdarza się, że nawet głośniki o nominalnej wartości znamionowej 8 Ohm może spaść do
wartości poniżej 4 Ohm przy pewnych częstotliwościach. Jeżeli rezerwy wzmacniacza nie są wystarczające aby utrzymać moc
wyjściową przy niskiej impedancji, zestaw wyczerpie swoje zapasy dla przetwarzania prądu w falę dźwiękową, gdy  potrzebna jest
dodatkowa moc. To co zostało do tej pory napisane pomaga wyjaśnić ( mam nadzieję), dlaczego wzmacniacz bardzo wysokiej jakości
o mniejszej podanej nominalnej mocy na kanał, może w niektórych warunkach wydawać się mniej obciążony niż inna jednostka o
mocy nominalnie dużo większej, ale o słabszej wydajności prądowej. Z powyższego można sądzić, że zasilacz jest jednym z
kluczowych czynników określających bieżącą wydajność wzmacniacza. Jeśli w zasilaczu „zabraknie prądu”, wzmacniacz nie będzie w
stanie wytwarzać wystarczającej mocy, dla radzenia sobie z gwałtownym zapotrzebowaniem mocy przy pojawiających się pikach
muzycznych lub z obciążeniami o niskiej impedancji. Niestety- komponenty zasilające: duże kondensatory magazynujące i ltrujące,
transformatory itp., są zwykle najdroższymi częściami wzmacniacza, co jest powodem, że niedrogie wzmacniacze nie są z reguły
mocno wydajnymi prądowo. Ekonomika przedsiębiorstw na to nie pozwoli.
Czy wzmacniacze lampowe lepiej sobie radzą z problemem spadków charakterystyki impedancji głośników? Lampy, w
przeciwieństwie do tranzystorów, nie są w stanie wytwarzać dużych ilości prądu. Dlatego większość wzmacniaczy lampowych nie
jest idealnym wyborem do zasilania głośników o bardzo niskiej impedancji, poza tym większość wzmacniaczy lampowych ma niższą
moc niż podobne cenowo jednostki półprzewodnikowe. Gdy meloman chce jednak korzystać z lampowych wzmacniaczy powinien
zwracać baczniejszą uwagę na skuteczność (efektywność) głośnika, kolejny ważny czynnik przy dopasowywaniu głośnika do
lampowego wzmacniacza
[1].
Efektywność głośnika, wyrażana w trojaki sposób: 1dB/1W/1m lub 1dB/2,83V/1m lub 1dB/2V/1m, jest
wartością określającą poziom dźwięku (w decybelach) w określonym punkcie (w odległości 1 metra od głośników) przy
doprowadzeniu określonego (ustandaryzowanego) sygnału ( np. mocy 1 wata). Im wyższa ta wartość (efektywności) tym
skuteczniejsze głośniki. Często można się spotkać z tzw. zalecaną mocą wzmacniacza, wartością podawaną na tabliczkach
wpszoniak.pl/portfolio/lampa-czy-tranzystor-2/
2/5
12/22/2019
lampa czy tranzystor? (2) – Subiektywnie o audio
znamionowych głośników, co jest podpowiedzią ze strony producenta zespołów głośnikowych. To, że większość wzmacniaczy
lampowych ma niższą moc niż podobne cenowo tranzystorowe nie znaczy że lampy nie mogą być alternatywą. Wielu audio lów ceni
sobie w konstrukcjach lampowych ich bardziej naturalną wydajność niż ich odpowiedniki w stanie stałym. Lampy dają poczucie ciepła
i harmonicznego bogactwa, które często sprawiają, że mocowo słabszy sprzęt daje pozory silniejszego w porównaniu z
tranzystorowym „rzemiosłem” dźwiękowym. Ta podstawowa wiedza pozwala świadomie (krytycznie też) odnosić się do zbyt
wybujałego marketingowego opiewania  możliwości sprzętu przez sprzedawców. Wiedza ta też zezwala na spojrzenie w bardziej
subiektywny sposób na proces dopasowywania wzmacniacza do głośnika (lub odwrotnie) na płaszczyźnie tonalnej. Załóżmy, że
wybrano głośnik, który ma tendencję do rozjaśniania przekazu audio. Zauważono też, że w docelowym pomieszczeniu odsłuchowym,
charakter głośnika jeszcze mocniej się uwidocznił. A więc wybór dokonany przy dopasowywaniu wzmacniacza do głośników będzie
miał znaczący wpływ na to, czy dodatkowo pogorszysz tę nierównowagę tonalną, którą już wcześniej postrzegano, bo na nią nałożą
się niedoskonałości akustyki. Jednocześnie raczej nie powinno się liczyć na to, że złe dopasowanie elektryczne zostanie skorygowane
w innych warunkach ( np. akustycznych). Aby najlepiej określić dopasowanie tonalności różnych komponentów, ważne jest, aby nie
poddawać wpływom recenzji, które są wyłącznie wskazówką co najwyżej. Dopiero ocena słuchowa kupującego może być
odpowiedzią czy zestaw się spasował do siebie tonalnie, a więc i elektrycznie. Te proste zdania artykułu w żadnym wypadku nie
aspirują do wypełnienia  zadania kompletnego wyjaśnienia bardzo złożonego zagadnienia dopasowania interakcji wzmacniaczy i
głośników, choć mam nadzieję, że ułatwią kon gurację systemu audio w domowych warunkach. Ponadto mam i tę nadzieję, że
wzbogaciła podstawy znajomości ważnych relacji elektrycznych między najistotniejszymi elementami audio- wzmacniaczem a
głośnikami.
 
[1]
Mam wrażenie, że warto rozszerzyć informacje na temat relacji między wzmacniaczem a głośnikami, bowiem spotykam się z
obiegowymi fałszywymi informacjami na temat mocy jaką powinien dysponować wzmacniacz i jednocześnie jak dużej
skuteczności powinny być głośniki by usłyszeć dźwięk dwa razy głośniej…
Wybór głośników ma ogromny wpływ na sposób, w jaki wzmacniacz wykorzystuje swoją moc. Na przykład wzmacniacz 512 W w
połączeniu z głośnikiem o skuteczności 86 dB będzie tak samo głośny jak wzmacniacz 8 W z głośnikiem o skuteczności 104 dB. Jak
to możliwe? Przenoszenie powietrza nie jest jak przenoszenie cieczy lub ciała stałego, głośniki wysokiej klasy są tylko około w 1%
skuteczne, jeśli chodzi o przekształcanie energii elektrycznej w dźwięk. Marnuje się dużo energii w przemianie na ciepło. Niewielki
wzrost rzeczywistej wydajności głośników powoduje wysoką moc wyjściową dźwięku, która jest mierzona w wartościach określonych
jako SPL ( poziom ciśnienia akustycznego).
Zanim dobrnę do istoty pojęcia skuteczności głośnika to przypomnę wartości orientacyjne i przybliżone dotyczące poziomu natężenia
dźwięku w niewielkiej odległości od jego źródła, czyli charakterystycznej dla jego postrzegania:
   10 dB –   lekki szelest liści
   20 dB –   szept
   30 dB –   bardzo spokojna ulica bez ruchu
   40 dB –   szepty w domu
   50 dB –   szum w biurach
   60 dB –   dość głośny odkurzacz
   70 dB –   sala głośnej restauracji,
   80 dB –   głośna muzyka w pomieszczeniach,
   90 dB –   duży ruch uliczny
   100 dB – koncert klubowy
   110 dB – tutti orkiestry symfonicznej
< 120 dB – ryk silnika odrzutowego
Dla naszych rozważań ważna jest ocena wydajności głośników,
ponieważ nie powinno się sprawiać wrażenia, że moc wyjściowa
RMS i impedancja głośników determinują poziom głośności lub ciśnienia akustycznego emitowanego przez głośnik. Jest jeszcze jedna
zmienna, którą należy zrozumieć dokładniej, to wydajność (skuteczność) głośników. Wydajność głośnika, najprościej przedstawiona,
jest oceną tego, ile prądu wpływającego do głośnika zamieniana jest w dźwięk (a przez to, ile jest tracone jako ciepło), a także jak
wpszoniak.pl/portfolio/lampa-czy-tranzystor-2/
3/5
12/22/2019
lampa czy tranzystor? (2) – Subiektywnie o audio
efektywna jest konstrukcja głośnika w tworzeniu fali dźwiękowej. Ponieważ tak wiele zmiennych konstrukcyjnych głośników
determinuje wydajność, przyjęty system oceny skupia się tylko na poziomach wyjściowych dźwięku dla danego poziomu wejściowego
prądu. Istnieją trzy zmienne: moc wejściowa w watach, moc wyjściowa dźwięku mierzona w decybelach („dB”) i odległość od
głośnika, przy której moc ta jest mierzona. Standardowy pomiar oblicza się, podając głośnikowi jeden wat energii elektrycznej i
mierząc moc wyjściową w decybelach jeden metr od głośnika. Jest to czasami nazywane „czułością”, a czasem „SPL” (dla „poziomu
ciśnienia akustycznego”), i będzie wyrażane w następujący sposób: „SPL: 89dB / 1w / 1m” lub czasem tylko „89dB”.
Warto pamiętać, że konstrukcja zestawów głośnikowych może poprawić (głośniki tubowe) lub obniżyć (zamknięte obudowy)
wydajność głośnika niezabudowanego. Jaka jest różnica między głośnikiem o wartości wydajności rzędu (dla przykładu) 87 dB, a
głośnikiem o wartości 90 dB? To przecież tylko różnica 3 dB… Jeśli spróbować odpowiedzieć na to pytanie z punktu widzenia
technicznego to potrzeba około dwa razy więcej mocy wyjściowej wzmacniacza, aby doprowadzić głośnik 87. dB do tej samej
„głośności”, co głośnik 90 dB. Pod względem mocy wyjściowej różnica 1 dB jest najmniejszą zauważalną zmianą poziomu dźwięku, a
wzrost o 10dB jest postrzegany jako podwojony poziom głośności, więc przy stałym poziomie prądu wzmacniacza wzrost o 3 db
odnosi się wrażenie, że dźwięk wzrósł zaledwie zauważalnie.
Wartość ciśnienia akustycznego w zależności od mocy wzmacniacza i skuteczności głośnika przedstawia tabela:
Tabela przedstawia zależność „logarytmiczną”, a nie „liniową”, jak wielu niedoświadczonych audio lów sądziło do czasu przyjrzenia
podobnym wynikom pomiarów, bowiem podwojenie lub wzrost głośności o 10 db w przypadku danego głośnika wymaga 10-krotnie
zwiększonej mocy. Tu pragnę zwrócić jeszcze raz uwagę na to, że ( jak wskazuje tabela) wzrost głośności o 3 dB nie skutkuje
podwojeniem odbieranej przez ucho głośności, lecz tylko wzrostem nieznacznym.
Poniższa tabela obrazuje w uproszczony sposób zmianę postrzegania głośności w zależności od relacji pomiędzy skutecznością
głośników wyrażaną w decybelach a mocą dostarczaną przez wzmacniacz:
Ocena wydajności głośników prowadzi do konkluzji, że niezależnie od konstrukcji wzmacniacza- czy będzie lampowa czy
tranzystorowa lub inna, dostrzec można zalety zakupu głośników według ocen wydajności. Dysponując głośnikami o wyższej
skuteczności audio l ma do dyspozycji szerszy wybór wzmacniaczy: od tych pracujących w klasie A do wszystkich pozostałych.
 
Przejdź do części 3 >>
wpszoniak.pl/portfolio/lampa-czy-tranzystor-2/
4/5
12/22/2019
lampa czy tranzystor? (2) – Subiektywnie o audio
Przejdź do części 4 >>
Powrót do części 1 >>
Dodaj komentarz
Musisz się
zalogować,
aby móc dodać komentarz.
wpszoniak.pl/portfolio/lampa-czy-tranzystor-2/
5/5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin