ما هي الصعوبة؟

في إصدار 11/2019 من Audio ، ظهر ATC SCM7 في اختبار لخمسة مكبرات صوت في رف الكتب. علامة تجارية محترمة جدًا معروفة لعشاق الموسيقى ، وأكثر من ذلك للمحترفين ، حيث أن العديد من استوديوهات التسجيل مجهزة بمكبرات الصوت الخاصة بها. يجدر إلقاء نظرة فاحصة - لكن هذه المرة لن نتعامل مع تاريخها واقتراحها ، ولكن باستخدام SCM7 كمثال ، سنناقش مشكلة أكثر عمومية يواجهها عشاق الصوت.

أحد المعلمات المهمة للأنظمة الصوتية هو الفعالية. إنه مقياس لكفاءة الطاقة - الدرجة التي يحول بها مكبر الصوت (المحول الكهربائي الصوتي) الكهرباء المزودة (من مكبر الصوت) إلى صوت.

يتم التعبير عن الكفاءة على مقياس ديسيبل لوغاريتمي ، حيث يعني الفرق 3 ديسيبل ضعف المستوى (أو أقل) ، والفرق 6 ديسيبل يعني أربعة أضعاف المستوى ، وما إلى ذلك. بعبارات بسيطة ، لنفس الطاقة الكهربائية التي يتم توفيرها ، سيتم تشغيل مكبر صوت بكفاءة 3 ديسيبل مرتين بصوت عالٍ.

يجدر إضافة أن كفاءة مكبرات الصوت المتوسطة هي نسبة قليلة - يتم تحويل معظم الطاقة إلى حرارة، بحيث لا يكون هذا "إهدارًا" من وجهة نظر مكبرات الصوت فحسب ، بل يؤدي إلى تفاقم ظروف العمل - مع زيادة درجة حرارة ملف مكبر الصوت ، وزيادة مقاومته ، وزيادة درجة حرارة النظام المغناطيسي غير موات ، مما قد يؤدي إلى تشوهات غير خطية. ومع ذلك ، لا تعني الكفاءة المنخفضة الجودة المنخفضة - فهناك العديد من مكبرات الصوت ذات الكفاءة المنخفضة والصوت الجيد جدًا.

صعوبات مع الأحمال المعقدة

ومن الأمثلة الممتازة تصميمات ATC ، التي ترجع كفاءتها المنخفضة إلى حلول خاصة مستخدمة في المحولات نفسها ، والتي تخدم ... المفارقة - لتقليل التشويه. حول ما يسمى الملف القصير في فجوة طويلةبالمقارنة مع النظام النموذجي (المستخدم في الغالبية العظمى من المحولات الكهروديناميكية) للملف الطويل في فجوة قصيرة ، فإنه يتميز بكفاءة أقل ، ولكن تشويه أقل (بسبب تشغيل الملف في مجال مغناطيسي موحد يقع في الفجوة).

بالإضافة إلى ذلك ، يتم إعداد نظام القيادة للتشغيل الخطي مع انحرافات كبيرة (لهذا ، يجب أن تكون الفجوة أطول بكثير من الملف) ، وفي هذه الحالة ، حتى الأنظمة المغناطيسية الكبيرة جدًا المستخدمة من قبل ATK لا توفر كفاءة عالية (معظم الفجوة ، بغض النظر عن موضع الملف ، لا يتم ملؤها بها).

ومع ذلك ، في الوقت الحالي نحن مهتمون أكثر بشيء آخر. نذكر أن SCM7 ، نظرًا لأبعادها (نظام ثنائي الاتجاه بمكبر صوت 15 سم ، في علبة بحجم أقل من 10 لترات) ، وهذه التقنية الخاصة ، لها كفاءة منخفضة جدًا - وفقًا للقياسات في مختبر الصوت ، 79 ديسيبل فقط (نستخلص من بيانات الشركة المصنعة التي تعد بقيمة أعلى ، ومن أسباب هذا التناقض ؛ نقارن كفاءة الهياكل المقاسة في "الصوت" تحت نفس الظروف).

كما نعلم بالفعل ، سيؤدي ذلك إلى إجبار SCM7 على اللعب بالقوة المحددة. أكثر هدوءًا من معظم الهياكل ، حتى نفس الحجم. لذا لكي يسمعوا بصوت عالٍ بنفس القدر ، يجب أن يتم وضعهم مزيد من الطاقة.

يقود هذا الموقف العديد من عشاق الموسيقى إلى استنتاج مبسط مفاده أن SCM7 (وتصميمات ATC بشكل عام) تتطلب مضخمًا ليس بقوة كبيرة كما هو الحال مع بعض المعلمات التي يصعب تحديدها ، وقادرة على "القيادة" ، "السحب" ، التحكم ، "القيادة "مثل" الحمل الثقيل "أي SCM7. ومع ذلك ، فإن المعنى الراسخ "للحمل الثقيل" يشير إلى معامل مختلف تمامًا (عن الكفاءة) - أي معاوقة (متحرك).

يتطلب كلا معني "الحمل المعقد" (المتعلق بالكفاءة أو المقاومة) تدابير مختلفة للتغلب على هذه الصعوبة ، لذا فإن خلطهما يؤدي إلى سوء فهم خطير ليس فقط على أسس نظرية ولكن أيضًا على أسس عملية - على وجه التحديد عند اختيار مكبر الصوت المناسب.

مكبر الصوت (مكبر الصوت ، العمود ، محول الطاقة الكهروضوئي) هو مستقبل للطاقة الكهربائية ، والذي يجب أن يكون له مقاومة (حمل) لتحويله إلى صوت أو حتى حرارة. بعد ذلك ستنطلق الطاقة عليه (كما نعلم بالفعل ، للأسف ، في الغالب على شكل حرارة) وفقًا للصيغ الأساسية المعروفة من الفيزياء.

تتصرف مكبرات الصوت الترانزستور المتطورة في النطاق المحدد لمقاومة الحمل الموصى بها مثل مصادر الجهد المستمر تقريبًا. هذا يعني أنه مع انخفاض مقاومة الحمل عند جهد ثابت ، يتدفق المزيد من التيار عبر المحطات (يتناسب عكسياً مع الانخفاض في الممانعة).

ونظرًا لأن التيار في معادلة القدرة تربيعي ، حتى مع انخفاض الممانعة ، تزداد القدرة عكسيًا مع تناقص الممانعة. تتصرف معظم مكبرات الصوت الجيدة بهذه الطريقة عند مقاومة أعلى من 4 أوم (لذلك عند 4 أوم ، تكون الطاقة تقريبًا ضعف ارتفاعها عند 8 أوم) ، وبعضها من 2 أوم ، والأقوى من 1 أوم.

لكن مكبر الصوت النموذجي بمقاومة أقل من 4 أوم يمكن أن يكون له "صعوبات" - سينخفض ​​جهد الخرج ، ولن يتدفق التيار بشكل عكسي مع انخفاض الممانعة ، وستزداد الطاقة بشكل طفيف أو حتى تنخفض. لن يحدث هذا فقط في موضع معين من المنظم ، ولكن أيضًا عند فحص الحد الأقصى (الاسمي) للطاقة لمكبر الصوت.

إن ممانعة مكبر الصوت الفعلية ليست مقاومة ثابتة ، ولكنها استجابة تردد متغير (على الرغم من أن الممانعة الاسمية يتم تحديدها بواسطة هذه الخاصية وحدودها الدنيا) ، لذلك من الصعب تحديد درجة التعقيد بدقة - فهي تعتمد على التفاعل مع معين المضخم.

لا تحب بعض مكبرات الصوت زوايا طور المعاوقة الكبيرة (المرتبطة بتغير المعاوقة) ، خاصةً عندما تحدث في نطاقات ذات معامل مقاومة منخفض. هذا "حمل ثقيل" بالمعنى الكلاسيكي (والصحيح) ، وللتعامل مع مثل هذا الحمل ، تحتاج إلى البحث عن مكبر صوت مناسب مقاوم للممانعات المنخفضة.

في مثل هذه الحالات ، يشار إليها أحيانًا باسم "الكفاءة الحالية" لأنها تتطلب في الواقع تيارًا أكبر (من مقاومة منخفضة) لتحقيق طاقة عالية بمقاومة منخفضة. ومع ذلك ، هناك أيضًا سوء فهم هنا بأن بعض "مستشاري الأجهزة" يفصلون تمامًا الطاقة عن التيار ، معتقدين أن مكبر الصوت يمكن أن يكون منخفض الطاقة ، طالما أنه يحتوي على تيار أسطوري.

ومع ذلك ، يكفي قياس القوة بمقاومة منخفضة للتأكد من أن كل شيء على ما يرام - بعد كل شيء ، نحن نتحدث عن الطاقة المنبعثة من السماعة ، وليس التيار المتدفق عبر السماعة نفسها.

ATX SCM7s منخفضة الكفاءة (لذلك فهي "معقدة" في هذا الصدد) ولها مقاومة اسمية 8 أوم (ولهذا السبب الأكثر أهمية فهي "خفيفة"). ومع ذلك ، فإن العديد من عشاق الموسيقى لن يفرقوا بين هذه الحالات ويستنتجون أن هذا حمل "ثقيل" - ببساطة لأن SCM7 سيعزف بهدوء.

في الوقت نفسه ، ستبدو أكثر هدوءًا (في موضع معين من التحكم في مستوى الصوت) من السماعات الأخرى ، ليس فقط بسبب انخفاض الكفاءة ، ولكن أيضًا بسبب مقاومة عالية - معظم مكبرات الصوت في السوق 4 أوم. وكما نعلم بالفعل ، مع حمل 4 أوم ، سيتدفق المزيد من التيار من معظم مكبرات الصوت وسيتم توليد المزيد من الطاقة.

لذلك ، من المهم التمييز بين الكفاءة و الرقة والحنان، ومع ذلك ، فإن خلط هذه المعلمات هو أيضًا خطأ شائع لكل من المصنعين والمستخدمين. يتم تعريف الكفاءة على أنها ضغط الصوت على مسافة 1 متر من مكبر الصوت عند استخدام قوة 1 وات. الحساسية - عند تطبيق جهد 2,83 فولت بغض النظر عن

مقاومة الحمل. من أين يأتي هذا المعنى "الغريب"؟ 2,83 فولت إلى 8 أوم هو 1 وات فقط ؛ لذلك ، لمثل هذه الممانعة ، تكون قيم الكفاءة والحساسية هي نفسها. لكن معظم مكبرات الصوت الحديثة هي 4 أوم (وبما أن الشركات المصنعة تصورها في كثير من الأحيان بشكل خاطئ على أنها 8 أوم ، فهذه مسألة أخرى).

يؤدي الجهد الذي يبلغ 2,83 فولت إلى توصيل 2 وات ، وهو ضعف الطاقة ، وهو ما ينعكس في زيادة ضغط الصوت بمقدار 3 ديسيبل. لقياس كفاءة مكبر صوت 4 أوم ، يجب تقليل الجهد إلى 2 فولت ، ولكن ... لا يقوم أي مصنع بذلك ، لأن النتيجة الواردة في الجدول ، مهما كان يطلق عليها ، ستكون أقل بمقدار 3 ديسيبل.

نظرًا لأن SCM7 ، مثل مكبرات الصوت الأخرى ذات 8 أوم ، عبارة عن حمل مقاومة "خفيف" ، يبدو للعديد من المستخدمين - الذين يحكمون على "الصعوبة" باختصار ، أي. من خلال منظور الحجم الذي تم استلامه في موضع معين. المنظم (والجهد المرتبط به) هو حمل "معقد".

ويمكن أن تبدو أكثر هدوءًا لسببين مختلفين تمامًا (أو بسبب اندماجها) - يمكن أن يكون لمكبر الصوت كفاءة أقل ، ولكنه يستهلك أيضًا طاقة أقل. لفهم نوع الموقف الذي نتعامل معه ، من الضروري معرفة المعلمات الأساسية ، وليس فقط مقارنة الحجم الذي تم الحصول عليه من مكبرين مختلفين متصلين بمكبر الصوت نفسه بنفس موضع التحكم.

ما يراه مكبر للصوت

يسمع مستخدم SCM7 مكبرات الصوت وهي تعمل بهدوء ويدرك بشكل حدسي أن مكبر الصوت يجب أن يكون "متعبًا". في هذه الحالة ، فإن مكبر الصوت "يرى" فقط استجابة الممانعة - في هذه الحالة عالية ، وبالتالي "خفيفة" - ولا يتعب ، ولا يواجه مشكلة في حقيقة أن مكبر الصوت قد غير معظم القدرة على التسخين ، لا يبدو. هذه مسألة "بيننا وبين مكبر الصوت" ؛ مكبر الصوت لا "يعرف" أي شيء عن انطباعاتنا - سواء كانت هادئة أو عالية.

تخيل أننا نربط مقاومًا قويًا للغاية بقدرة 8 أوم بمكبرات صوت بقوة بضع واط ، بضع عشرات ، بضع مئات ... لكل شخص ، هذه حمولة خالية من المشاكل ، سيعطي كل شخص أكبر قدر ممكن من الواط الذي يمكنه تحمل هذه المقاومة ، وليس لديه فكرة أن كل هذه القوة قد تحولت إلى حرارة ، وليس إلى صوت.

الفرق بين القوة التي يمكن أن يأخذها المقاوم والقوة التي يمكن أن يقدمها مكبر الصوت لا علاقة له بالأخير ، كما هو الحال مع حقيقة أن قوة المقاوم أكبر مرتين أو عشرة أو مائة مرة. يمكنه أن يأخذ الكثير ، لكنه ليس مضطرًا لذلك.

هل سيواجه أي من هذه المضخمات مشكلة في "قيادة" هذا المقاوم؟ وماذا يعني تفعيلها؟ هل تقدم أقصى قوة يمكنها رسمها؟ ماذا يعني التحكم في مكبر الصوت؟ هل يخرج فقط طاقة قصوى أو قيمة أقل يبدأ الصوت عندها في حالة جيدة؟ أي نوع من القوة يمكن أن يكون هذا؟

إذا كنت تفكر في "العتبة" التي فوقها يبدو مكبر الصوت خطيًا بالفعل (ديناميكيًا ، وليس استجابة ترددية) ، فسيتم تشغيل القيم المنخفضة جدًا ، بترتيب 1 وات ، حتى بالنسبة لمكبرات الصوت منخفضة الكفاءة. . من الجدير بالذكر أن التشويه غير الخطي الناتج عن مكبر الصوت نفسه يزداد (كنسبة مئوية) مع زيادة الطاقة من القيم المنخفضة ، لذلك يظهر الصوت الأكثر "نقاءً" عندما نلعب بهدوء.

ومع ذلك ، عندما يتعلق الأمر بالوصول إلى الحجم والديناميكيات التي تزودنا بالجرعة المناسبة من المشاعر الموسيقية ، فإن السؤال لا يصبح شخصيًا فقط ، اعتمادًا على التفضيلات الشخصية ، ولكن حتى بالنسبة لمستمع معين يكون غامضًا.

يعتمد ذلك على الأقل على المسافة التي تفصله عن السماعات - بعد كل شيء ، ينخفض ​​ضغط الصوت بما يتناسب مع مربع المسافة. سنحتاج إلى قوة مختلفة "لدفع" السماعات على ارتفاع 1 متر ، وأخرى (ستة عشر مرة أكثر) على ارتفاع 4 أمتار ، حسب رغبتنا.

السؤال هو ، أي أمبير "سيفعل ذلك"؟ نصيحة معقدة ... ينتظر الجميع نصيحة بسيطة: اشترِ هذا مكبر الصوت ، لكن لا تشتري هذه ، لأنك "لن تنجح" ...

باستخدام SCM7 كمثال ، يمكن تلخيصه على النحو التالي: لا يحتاجون إلى استقبال 100 واط من أجل اللعب بشكل جميل وهادئ. عليهم جعلهم يلعبون بشكل لطيف وبصوت عال. ومع ذلك ، لن يقبلوا أكثر من 100 واط ، لأنهم مقيدون بقوتهم الخاصة. تعطي الشركة المصنعة نطاق الطاقة الموصى به لمكبر الصوت (ربما الاسمي ، وليس الطاقة التي يجب توفيرها "بشكل طبيعي") في حدود 75-300 واط.

ومع ذلك ، يبدو أن مكبر الصوت مقاس 15 سم ، حتى من الطراز الرفيع مثل الذي يستخدم هنا ، لن يقبل 300 واط ... واليوم ، غالبًا ما يعطي المصنعون حدودًا عالية على نطاقات الطاقة الموصى بها لمكبرات الصوت المتعاونة ، والتي لها أيضًا أسباب مختلفة - تفترض قوة مكبر صوت كبيرة ، لكنها لا تلزم إلى جانب ذلك ... إنها ليست القوة المقدرة التي من المفترض أن يتعامل معها مكبر الصوت.

قد يكون مزود الطاقة معك؟

يمكن أيضًا افتراض أن مكبر الصوت يجب أن يكون احفظ هذه الخطوة (بالنسبة لتصنيف طاقة مكبر الصوت) حتى لا يتم تحميله بشكل زائد في أي موقف (مع خطر إتلاف مكبر الصوت). هذا ، ومع ذلك ، لا علاقة له "بصعوبة" العمل مع المتحدث.

ليس من المنطقي التمييز بين مكبرات الصوت التي "تتطلب" هذا القدر من الارتفاع من مكبر الصوت وتلك التي لا تتطلب ذلك. يبدو لشخص ما أن السماعة تشعر باحتياطي الطاقة لمكبر الصوت بطريقة ما ، وأن السماعة ترد بالمثل هذا الاحتياطي ، ومن الأسهل على مكبر الصوت العمل ... أو أن الحمل "الثقيل" ، مرتبط أيضًا بقدرة السماعة المنخفضة ، يمكن "إتقانها" مع قدر كبير من القوة في رشقات نارية احتياطية أو قصيرة ...

هناك أيضا مشكلة ما يسمى ب عامل التخميديعتمد على مقاومة خرج مكبر الصوت. لكن المزيد عن ذلك في العدد القادم.