Trochę info na temat sprzętu

Coś nie gra...nie gada i nie brzdąka... Poszukaj, popytaj...a znajdziesz na to lekarstwo.
ODPOWIEDZ
Awatar użytkownika
KrisPrG
Klubowicz
Klubowicz
Posty: 1813
Rejestracja: 2008-12-03, 18:32
Marka/model:: AUDI A4
Typ: B5
Oznaczenie Silnika: AJM
Rocznik: 2000
GaduGadu: 10995327
Lokalizacja: Pruszcz Gdański
Kontakt:

Trochę info na temat sprzętu

Post autor: KrisPrG » 2009-06-11, 09:32

Trochę info na temat AUDIO, życzę miłej lektury ;-)


Jak działa głośnik?
Otóż, jak zapewne wiemy, elementem bezpośrednio odpowiedzialnym za powstawanie dźwięku jest membrana, która oddziałuje na ośrodek propagacji fali dźwiękowej, jakim jest powietrze. Motorem poruszającym membranę jest przymocowana do niej na sztywno cewka, znajdująca się w polu magnetycznym wytworzonym przez magnes (zwykle ferrytowy lub lżejszy – neodymowy). Membrana i cewka tworzą razem układ drgający. Aby zmusić układ do wykonywania drgań, musimy przepuścić przez cewkę prąd zmienny (w przypadku prądu stałego, układ wychyliłby się na stałe w jednym kierunku). Niestety, przepływ prądu przez cewkę powoduje jej nagrzewanie (część dostarczonej energii zamieniana jest na ciepło) się, a zbyt duża moc dostarczona do cewki spowoduje jej przepalenie. Aby temu zapobiec, musimy zapewnić cewce chłodzenie; w tym celu nawija się ją na karkas, wykonany z materiału dobrze przewodzącego ciepło, aby wyprowadzić je na zewnątrz. Ponadto chłodzenie wymuszane jest niejako samoczynnie przepływem powietrza wywołanym ruchami układu drgającego. Z powyższej dygresji wynika prosty wniosek – moc głośnika określa jego zdolność do oddawania ciepła. Jak zatem moc głośnika przekłada się na parametr, który właściwie najbardziej powinien nas pod kątem użytkowym interesować – głośność ?

nawijanie cewki głośnika
Obrazek

Moc, a faktyczna głośność.
Wiele osób, przy wyborze nagłośnienia, pyta przede wszystkim o jego moc. Czasami można odnieść wrażenie, że moc jest jedynym parametrem determinującym, jak dany głośnik sprawdzi się w konkretnym zastosowaniu. W praktyce jest nieco inaczej – głośność (a dokładnie SPL – ang. Sound Pressure Level, czyli poziom ciśnienia akustycznego) mierzymy w dB (decybelach), w określonej odległości od głośnika.
Obrazek
Bardzo istotnym parametrem jest sprawność głośnika, nazywana również skutecznością lub efektywnością. Aby zmierzyć ten parametr, należy ustawić miernik SPL (dB) w odległości jednego metra od głośnika i podać na głośnik sygnał o mocy 1 W. Odczytany w ten sposób rezultat może być różny dla różnych częstotliwości. Zmierzony w ten sposób głośnik może mieć sprawność np. 99 dB, a więc taką wartość SPL wskaże miernik umieszczony w odległości 1m, przy dostarczonej do głośnika mocy 1 W. Z każdym podwojeniem mocy, zmierzona wartość SPL będzie rosła o 3 dB. Zarówno sprawność, jak i moc podawana jest przez producenta głośników, więc w prosty sposób można z grubsza policzyć, jaki maksymalny SPL będzie w stanie wydobyć z siebie dany głośnik bądź zestaw głośnikowy. Widać więc, że nawet z czysto praktycznego punktu widzenia, warto rozważyć wybór bardziej efektywnego nagłośnienia jako alternatywę dla ślepej pogoni za mocą.

Dobór wzmacniacza
Prawidłowy pod względem mocy dobór wzmacniacza do zestawów głośnikowych zawsze był sprawą dyskusyjną. Do niedawna zalecało się podłączanie wzmacniacza o mocy równej 50% mocy znamionowej zestawu głośnikowego. Miało to zapobiec przepaleniu głośników, ale po części odniosło odwrotny skutek – użytkownicy przekonani, że mniejszym wzmacniaczem nie są w stanie spalić większego głośnika, próbowali uzyskać ze wzmacniacza moc większą niż znamionowa, pracując na przesterze. W rezultacie głośnik otrzymał sygnał zniekształcony, co zakłócało jego naturalny proces chłodzenia i doprowadzało do przepalenia.
Dziś, z perspektywy doświadczeń, na sprawę patrzy się szerzej. Niektórzy producenci zalecają stosowanie wzmacniaczy o mocy równej wartości mocy programowej zestawu głośnikowego, a więc 2 razy wyższej niż wartość RMS. W takich sytuacjach czasami mówimy o nasterowaniu (nie mylić z przesterowaniem). Zaletą takiego rozwiązania jest możliwość dostarczenia do zestawów głośnikowych pełnej mocy bez konieczności przeciążania wzmacniacza (nie wchodzimy na przester). Dzięki temu uzyskamy lepszą dynamikę sygnału oraz czysty dźwięk, nawet przy dużych głośnościach. Pamiętać należy jednak, że nie można w takim przypadku przesterować wzmacniacza, a poruszając się w pobliżu pełnej mocy, należy zachować szczególną ostrożność.
Należy również liczyć się z wyższymi kosztami zakupu wzmacniacza, dlatego zapas mocy dobierajmy rozsądnie. Uszkodzenia głośników Generalnie, głośnik można uszkodzić na 2 sposoby – w sposób mechaniczny oraz przez przegrzanie. Jeszcze do niedawna uszkodzenia głośników następowały głównie poprzez przepalenie cewki. Obecnie stosuje się znacznie wytrzymalsze materiały do budowy cewek oraz spoiwa. Uszkodzenia mechaniczne głośników (membrany, zawieszenia) występują równie często jak przepalenia cewek. Warto wiedzieć, że podawana przez producentów wartość mocy, jaką głośnik jest w stanie wytrzymać, zwykle mierzona jest dla określonego czasu pracy. W zależności od metody pomiaru, jest to czas liczony w ułamkach sekundy, a nawet w godzinach. Czas przez jaki testowany jest głośnik, przekłada się na wiarygodność pomiaru mocy, a sam fakt podania tego czasu w specyfikacji głośnika dobrze świadczy o producencie. Wiedzmy jednak, że głośnik, nawet używany prawidłowo (nie przeciążany zbyt wysoką mocą), po wieloletniej, intensywnej eksploatacji (np. pracując codziennie po kilka godzin z pełną mocą na dyskotece), zużyje się mechanicznie wskutek zmęczenia materiału.

Pomiar mocy
Aby głośniki można było klasyfikować według mocy, należałoby tę moc w jakiś sposób zmierzyć. Ponieważ pomiaru dokonać możemy na różne sposoby, sam rezultat pomiaru bez podania metody jest niewiele wart. Informacja, że głośnik ma 200 W mocy nic nam nie mówi – czy jest to moc RMS, ciągła, muzyczna?
Przytoczmy więc przykładowy sposób określenia warunków pomiaru mocy urządzenia. Przykładowy pomiar przeprowadzamy się przy określonych (nominalnych) wartościach impedancji na wejściu i wyjściu. Moc ciągłą mierzymy przy wzmacniaczu podłączonym do normalnego zasilacza. Wzmacniacz musi być w stanie dostarczyć sygnał o częstotliwości 1 kHz przez czas co najmniej 10 minut, a zniekształcenia THD (harmoniczne) nie mogą przekroczyć 1%... Jest to przykład dość precyzyjnego określenia warunków pomiaru – znając je, wiemy, w jaki sposób można odnieść rezultat pomiaru do badanego urządzenia.

Trochę podstaw
Zacznijmy od małej powtórki z fizyki. U podstaw elektroniki leży prawo Ohma, które warto sobie przypomnieć. Każdy element elektroniczny posiada pewną właściwość, którą nazywamy rezystancją R lub prościej – opornością. Jeżeli przyłożymy do tego elementu napięcie U, zacznie przez niego przepływać prąd o natężeniu I. Natężenie prądu zależy od rezystancji elementu oraz od przyłożonego napięcia.
I=U/R
Z tej prostej zależności doskonale widać, że wartość natężenia prądu, jaki popłynie przez element będzie wyższa, im większe przyłożymy napięcie oraz im mniejszą rezystancję będzie miał element. Moc, jaka wydzieli się na elemencie, możemy obliczyć mnożąc wartość napięcia przez wartość natężenia prądu, a więc:
P = U x I
Moc na elemencie wydziela się wskutek dostarczania do niego energii (w postaci napięcia i natężenia). Energię tę dostarczamy, podając odpowiedni sygnał na dany element, którym w naszym przypadku może być np. głośnik. W przypadku głośnika, dostarczony sygnał spowoduje ruch membrany i wydobycie dźwięku oraz nagrzanie cewki (bo przepływa przez nią prąd).
Przy testowaniu głośników pod kątem mocy, jaką mogą one przetworzyć, mamy do czynienia z podobną sytuacją. Podajemy na głośnik spreparowany przez nas sygnał przez określony czas. Jak już wspomniałem, aby pomiar był wiarygodny, należy oprócz rezultatu (wartość mocy w watach) podać, jakiego sygnału użyliśmy przy testowaniu głośnika.

Czym i jak testujemy?
Łatwo zauważyć, że w ogólnym przypadku mamy dużą dowolność przy wyborze sygnału testowego. W jaki sposób sprawdzić, jaką moc faktycznie dostarczyliśmy do głośnika ? Z pomocą przychodzi nam narzędzie matematyczne, jakim jest obliczenie RMS (Root Mean Square – czyli pierwiastek średnio kwadratowy). Oczywiście nie będziemy musieli tego sami przeliczać, ponieważ istnieją mierniki odczytujące wartość True RMS, czyli wykonujące tę czynność za nas. Główną zaletą pomiaru RMS jest to, że mierzymy faktyczną moc dostarczoną do głośnika, niezależnie od kształtu sygnału jaki do niego dostarczymy. To tak, jakby mierzyć moc wydzieloną na obciążeniu (w naszym przypadku jest to cewka głośnika) poprzez pomiar temperatury, do jakiej obciążenie się nagrzeje – niezależnie czy wysterujemy obciążenie sinusoidą, czy szumem różowym.
Dzięki powyższym zaletom, pomiar RMS stał się ogólnie przyjętym standardem przy podawaniu mocy głośników. Jest to dosyć miarodajny pomiar, zakładając, że wiemy, jaki sygnał i przez ile czasu podawany jest on na głośnik. Ponieważ pomiar mocy RMS pozostawia dowolność w wyborze sygnałów, zachodzi problem porównania mocy głośników różnych producentów, którzy testowali je różnymi sygnałami. Odporność głośnika na przepalenie zależy w dużej mierze od warunków chłodzenia jego cewki. Chłodzenie to jest wymuszane przez przepływ powietrza spowodowany ruchami membrany głośnika i samej cewki. Jak wiemy, głośnik mocniej wychyla się przy sygnałach o niskich częstotliwościach, a więc mamy w takiej sytuacji lepsze chłodzenie. Producent, dokonując pomiaru mocy RMS ma pełną dowolność wyboru sygnału testowego – może go wybrać w taki sposób, aby zapewnić cewce głośnika optymalne warunki chłodzenia. O ile w takich warunkach głośnik może wytrzymać moc podawaną jako wynik pomiarów, o tyle w rzeczywistości sytuacja może wyglądać już zupełnie inaczej. W warunkach „bojowych” głośnik nie przetwarza sygnałów spreparowanych pod kątem najbardziej wydajnego chłodzenia cewki – najczęściej pracuje z muzyką, gdzie sygnały są nieprzewidywalne.

Normy AES, IEC oraz EIA
Powyższy problem poruszony został przez AES (Audio Engineering Society) – organizacja ta postawiła sobie za cel opracowanie takiej normy pomiaru mocy głośników, aby – po pierwsze – wynik pomiaru przekładał się na rzeczywiste warunki pracy głośnika i – po drugie – aby można było wiarygodnie porównywać moce głośników różnych producentów. W rezultacie opracowano normę AES2-1984 (r2003): (pełna nazwa) AES Recommended Practice – Specification of loudspeaker components used in professional audio and sound reinforcement.
Norma AES dokładnie specyfikuje sygnał wykorzystany do pomiarów. Musi to być szum różowy o współczynniku Crest Factor równym 6 dB. Szum różowy to sygnał pełno pasmowy, a jego amplituda maleje wraz ze wzrostem częstotliwości z nachyleniem 3 dB/oct (3 decybele na oktawę). Dowiedziono, że szum różowy jest statystycznie zbliżony do typowego materiału muzycznego, dzięki czemu pomiar ma dużo wspólnego z rzeczywistością. Crest Factor równe 6 dB oznacza, że wartość szczytowa szumu jest o 6dB wyższa od jego wartości średniej. Dodatkowo, norma AES zakłada, że głośnik testujemy w paśmie, do przetwarzania którego został on zaprojektowany. Innymi słowy, nie będziemy testować głośnika średnio tonowego tonami niskimi. Dlatego też szum różowy poddajemy filtracji pasmowej – ograniczamy jego pasmo do zakresu, jaki według założeń producenta ma przetwarzać głośnik.
Tak spreparowany sygnał podajemy przez czas 2 godzin i mierzymy moc wydzielaną na głośniku. Moc pomierzoną w ten sposób nazywamy mocą nominalną według AES. Równolegle funkcjonują inne metody, również oparte na testowaniu szumem o odpowiednio ukształtowanym widmie, jak np. metoda IEC 268-5. Generalnie, metoda AES niemal wyparła metodę IEC, ale obie metody są obecnie stosowane i można je uznać za równorzędne.
Niektóre firmy dokonują pomiarów według norm EIA (Electronic Industries Association), do których należy np. test RS-426A, który stosowany jest m.in. przez firmę Electro-Voice, równolegle do pomiaru AES. Test polega na podawaniu głośnikowi szumu białego, ukształtowanego filtrami (odfiltrowanie częstotliwości poniżej 40 Hz i powyżej 318 Hz, ze zboczem 6 dB/oct) w taki sposób, aby jego widmo zbliżone było do widma typowego sygnału muzycznego. Średnia wartość mocy sygnału jest równa wartości mocy, na jaką przeprowadzamy test. Oprócz tego, sygnał zawiera bardzo krótkie (kilka milisekund) szczyty, o mocy 4-krotnie przekraczającej nominalną. Czas trwania testu wynosi osiem godzin. W ten sposób głośnik jest kompleksowo sprawdzany, zarówno pod względem termicznym, jak i mechanicznym. Niektóre firmy stosują równolegle testy AES (2 godziny) oraz EIA (8 godzin), podając oba rezultaty, np.: Electro-Voice Eliminator I: moc w/g EIA 350 W – AES 400 W, Eliminator kW: moc w/g EIA 800 W – AES 1000 W. Przykłady obrazują, jak liczbowo mają się do siebie obie wartości mocy. Widać również, że EIA jest bardziej restrykcyjną normą od AES.
O ile dotychczas większość producentów podawała moc RMS głośników, o tyle obecnie zaczyna obowiązywać standard pomiaru mocy i innych parametrów głośników według zaleceń AES. Coraz więcej producentów zaczyna przyjmować ten standard, m.in. takie firmy jak B&C, Eighteen Sound, Beyma, Celestion i wiele innych. Warto przejrzeć strony internetowe różnych producentów głośników i sprawdzić w jaki sposób dokonują oni pomiarów mocy. Ciekawostką jest tu firma JBL, na której stronie internetowej czytamy, że głośniki są testowane odpowiednio ukształtowanym (ang. shaped – dość nieprecyzyjne określenie) szumem losowym o współczynniku Crest Factor 6 dB przez czas 100 godzin. Nie jest to jednak test mający na celu pomiar mocy, lecz wyeliminowanie najsłabszych elementów konstrukcji mechanicznej i elektrycznej zestawu głośnikowego. Producent nie podaje dokładnie wartości mocy sygnału testowego, zapewniającjednak, że jest to sygnał wystawiający wszystkie elementy na ciężką próbę, w warunkach znacznie wykraczających poza normalną pracę. Cóż, może z naukowego punktu widzenia są to tylko słowa,ale dla wielu klientów taki opis w zupełności wystarczy...

Inne sposoby podawania mocy
W codziennej praktyce spotykamy inne sposoby podawania mocy głośników i zestawów głośnikowych. Poniżej omówię krótko niektóre z nich.

PROGRAM POWER – z definicji, moc ta ma dotyczyć typowego sygnału muzycznego, jaki będzie przetwarzało urządzenie (głośnik). Zwykle moc podana w ten sposób ma wartość 2 razy wyższą niż moc podana dla tego samego urządzenia według normy AES. Zaleca się, aby taką mocą dysponował wzmacniacz napędzający dany głośnik.

PEAK POWER ( moc szczytowa) – jest parametrem nieprecyzyjnym – cóż nam daje informacja, że głośnik ma moc szczytową 1000 W, a w rzeczywistości wytrzyma taką moc przez czas tak krótki jak np. 5 milisekund. Najczęściej jako moc szczytową podaje się wartość Program Power, pomnożoną przez 2.
W głośniczkach multimedialnych i konsumenckich często spotyka się niebotyczne wartości mocy z dopiskiem PMPO (Peak Music Power). Jest to kolejna odmiana mocy szczytowej, ale nie jest absolutnie wiarygodna – przede wszystkim nie ma dokładnie określonego standardu wyznaczania. Do wartości mocy podanej jako PMPO podchodźmy z dużą rezerwą. Aby orientacyjnie (z dużą jednak niedokładnością) przybliżyć sobie rzeczywistą moc głośnika, wartość PMPO należy podzielić przez 10.

MUSIC POWER (moc muzyczna) – można spotkać się z kilkoma różnymi jej definicjami. Według jednej z nich, moc muzyczna jest dwukrotnością mocy nominalnej, a więc przedstawia sobą to samo, co opisana wcześniej Program Power. Inna definicja mówi, że jest to maksymalna moc dostarczana przez krótką chwilę, która nie powoduje jeszcze mechanicznego uszkodzenia głośnika, ani efektów takich jak stukanie karkasu o nadbiegunnik wskutek nadmiernego wychylenia membrany.
Moc, jaką wytrzymuje dany głośnik, zależy w dużej mierze od średnicy znajdującej się w nim cewki. Inne parametry, takie jak materiał z którego sporządzono karkas, sposób nawijania drutu cewki czy przekrój tego drutu mają nieco mniejszy wpływ na moc głośnika. Dlatego też znając średnicę cewki, możemy zgrubnie określić kategorię mocową, do której kwalifikuje się dany głośnik. Orientacyjny przedział mocy [W] możemy odczytać z poniższej tabelki: Podkreślam, że powyższa tabelka nie stanowi wyroczni i ma charakter orientacyjny. Ma raczej pomóc przy weryfikacji dużych odstępstw w podawanej przez producenta mocy. Przykładowo, jeżeli producent podaje, że głośnik o 2-calowej cewce dysponuje mocą 500 W RMS, mamy podstawy podejrzewać go o naciąganie klientów przez podawanie zawyżonej wartości mocy. Niezwykle ważnym czynnikiem wpływającym na moc, jaką może wytrzymać głośnik, jest jakość jego wykonania. Spotyka się sytuacje gdy głośnik daje się stosunkowo łatwo spalić pomimo dobrze wykonanej cewki. Często przepalenie następuje nie na samej cewce, ale na drucikach doprowadzających prąd do cewki głośnika. Takie i podobne sytuacje wynikają najczęściej z niestarannego wykonania głośnika i raczej nie zdarzają się w przypadku produktów renomowanych firm.
Średnica cewki :arrow: RMS :arrow: AES :arrow: Program :arrow: Peak
1.5 cala :arrow: 50-125 :arrow: 50-160 :arrow: 100-250 :arrow: do 1250
2 cale :arrow: 80-175 :arrow: 80-230 :arrow: 160-350 :arrow: do 1750
2,5 cala :arrow: 100-250 :arrow: 100-325 :arrow: 200-500 :arrow: do 2500
3 cale :arrow: 100-350 :arrow: 100-140 :arrow: 200-700 :arrow: do 3500
4 cale :arrow: 150-600 :arrow: 200-800 :arrow: 300-1200 :arrow: do 6000
Kompresja mocy
Warto wspomnieć o jeszcze jednym zjawisku, dość rzadko branym pod uwagę. Otóż w głośnikach nie występuje zjawisko kompresji mocy. Wynika ono m.in. z budowy mechanicznej głośnika i polega na tym, że moc wypromieniowana przez głośnik nie rośnie wprost proporcjonalnie do mocy dostarczonej na jego cewkę. Kompresja ta ma zwykle niewielki wpływ przy graniu na niewielkich wartościach mocy, ale wpływ ten zwiększa się w miarę zbliżania się do pełnej wartości znamionowej mocy głośnika. Wówczas zaczynamy odbierać dźwięk jako mniej dynamiczny. Rzetelni producenci głośników podają wartość tego parametru w decybelach dla określonej mocy (np. dla głośnika o mocy 200 W, kompresja może przyjąć wartość 2 dB dla dostarczonych 100 W, oraz 4 dB dla 200 W), zaznaczając przy tym, ile czasu głośnik poddawany był próbie. Jeżeli więc zależy nam na wysokiej jakości dźwięku projektowanego zestawu głośnikowego, należałoby wziąć i ten parametr pod uwagę.



co to znaczy ze głośnik ma np 2X4 Om, ze np głośniki są spięte na ileś tam Om :?:

głośniki dwu cewkowe można spinać w rożne konfiguracje ze względu na ich ilość i oporność (Ohm) np - głośnik 2x2Ohm można spiąć w 1 lub 4 Ohmy - jak na diagramie, wynika to z prawa Ohma, wiec gdy mamy dwa głośniki 2x2 będziemy mogli je połączyć w 0.5/2/8 Ohm

Obrazek Obrazek


na koniec mały poradnik :arrow: http://www.focusklubpolska.pl/pobierz/caraudio/PCAF.pdf
Ostatnio zmieniony 2009-06-11, 09:48 przez KrisPrG, łącznie zmieniany 1 raz.

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość