有什麼困難？

在 11/2019 期的 Audio 中，ATC SCM7 被用於對五個書架式揚聲器的測試。 一個非常受音樂愛好者喜愛的品牌，對於專業人士來說更是如此，因為許多錄音室都配備了它的揚聲器。 值得仔細研究一下——但這次我們不會討論它的歷史和提議，而是以 SCM7 為例，我們將討論一個發燒友面臨的更普遍的問題。

聲學系統的重要參數之一是 效率。 這是能量效率的衡量標準 - 揚聲器（電聲換能器）將提供的電力（來自擴大機）轉換為聲音的程度。

效率以對數分貝標度表示，其中 3 dB 的差異意味著兩倍（或更少），6 dB 的差異意味著四倍，依此類推。3 dB 將播放兩倍的音量。

值得補充的是，中型揚聲器的效率是百分之幾—— 大部分能量轉化為熱量，所以這不僅從揚聲器的用途來看是“浪費”，而且還進一步惡化了它們的工作條件——隨著揚聲器線圈溫度的升高，其電阻增大，而溫度的升高不利於揚聲器的工作。磁系統，這可能導致非線性失真。 然而，低效率並不等於低品質——有許多低效率的揚聲器聽起來卻非常好。

複雜負載的困難

一個很好的例子是 ATC 設計，其低效率源自於轉換器本身使用的特殊解決方案，無論多麼矛盾，它都有助於減少失真。 是關於 所謂長線短線與短間隙中長線圈的典型（用於絕大多數電動轉換器）系統相比，它的特點是效率較低，但失真較小（由於線圈在位於均勻磁場中的操作）位於差距）。

此外，驅動系統為大偏轉的線性操作做好了準備（為此，間隙必須比線圈長得多），在這種情況下，即使是 ATK 使用的非常大的磁系統也不能提供高效率（大多數的間隙，無論線圈的位置如何，都不會填充它）。

然而，目前我們對其他事情更感興趣。 我們注意到，SCM7 由於其尺寸（帶有 15 厘米中低音揚聲器的雙向系統，體積小於 10 公升的外殼）和這種特殊技術，效率非常低 - 根據在音頻實驗室的測量中，只有79 dB（摘自製造商的數據，該數據承諾更高的值，以及造成這種差異的原因；我們比較了相同條件下「音頻」中測量的結構的效率）。

正如我們已經知道的那樣，這將迫使 SCM7 以指定的功率運行。 安靜得多 比大多數結構，甚至相同的大小。 所以為了讓它們聽起來同樣響亮，它們需要被放置 更多的權力.

這種情況導致許多發燒友得出一個簡單化的結論：SCM7（以及一般的ATC 設計）需要一個功率不是那麼強大​​的放大器，但具有一些難以確定的參數，能夠「驅動」、「拉動」、「管理” ，“驅動”將是一個“重負載”，即SCM7。 然而，「重負載」更明確的含義指的是一個完全不同的參數（與效率相比） - 即 阻抗 （揚聲器）。

“複雜負載”的兩種含義（與效率或阻抗有關）都需要採取不同的措施來克服這一困難，因此將它們混合會導致嚴重的誤解，不僅在理論方面而且在實踐方面 - 正是在選擇合適的放大器時。

揚聲器（揚聲器，音柱，電聲換能器）是電能的接收器，它必須具有阻抗（負載）才能轉換為聲音甚至熱量。 然後根據物理學中已知的基本公式，將在其上釋放能量（不幸的是，我們已經知道，主要以熱量的形式）。

在推薦負載阻抗的指定範圍內的高端晶體管放大器的行為類似於直流電壓源。 這意味著隨著負載阻抗在固定電壓下降低，更多電流流過端子（與阻抗降低成反比）。

由於功率公式中的電流是二次方，因此即使阻抗減小，功率也會與阻抗的減少成反比增加。 大多數好的擴大機在阻抗高於4 歐姆時都會以這種方式工作（因此在4 歐姆時，功率幾乎是8 歐姆時的兩倍），有些從2 歐姆開始，而最強大的從1 歐姆開始。

但阻抗低於4歐姆的典型放大器可能會遇到「困難」－輸出電壓會下降，電流將不再隨著阻抗的減少而反向流動，功率會略有增加甚至下降。 這種情況不僅會發生在調節器的某個位置，而且在研究擴大機的最大（額定）功率時也會發生。

揚聲器的實際阻抗不是一個恆定的阻抗，而是一個隨頻率變化的特性（儘管標稱阻抗是由這個特性及其最小值決定的），因此複雜程度很難精確量化——它取決於與給定的放大器。

一些放大器不喜歡大阻抗相位角（與阻抗可變性相關），尤其是當它們出現在阻抗模量低的範圍內時。 這是經典（和正確）意義上的“重負載”，要處理這樣的負載，您需要尋找能夠抵抗低阻抗的合適放大器。

在這種情況下，有時稱為“電流效率”，因為在低阻抗下實現高功率實際上需要更多的電流（比在低阻抗下）。 然而，這裡也存在一個誤解，即一些「硬體顧問」將功率與電流完全分離，認為放大器只要具有神話般的電流就可以是低功率的。

然而，在低阻抗下測量功率足以確保一切正常——畢竟，我們談論的是揚聲器發出的功率，而不是流過揚聲器本身的電流。

ATX SCM7 效率低（因此從這個角度來看，它們是“複雜的”）並且標稱阻抗為 8 歐姆（由於這個更重要的原因，它們是“輕的”）。 然而，許多發燒友不會區分這些情況，並會得出結論認為這是一個“重”負載——僅僅是因為 SCM7 會安靜地播放。

同時，它們聽起來會比其他揚聲器安靜得多（在音量控制的某個位置），這不僅是因為效率低，而且阻抗高——市場上大多數揚聲器都是4歐姆。 如我們所知，在 4 歐姆負載下，大多數放大器將流過更多電流並產生更多功率。

因此，重要的是區分效率和 壓痛， 而且，混合這些參數也是製造商和使用者的常見錯誤。 效率定義為當提供1W功率時距揚聲器1m距離處的聲壓。 靈敏度 - 當施加 2,83 V 電壓時。無論

負載阻抗。 這個「奇怪」的意思從何而來？ 2,83 歐姆時 8 V 僅 1 W； 因此，對於這樣的阻抗，效率和靈敏度值是相同的。 但大多數現代揚聲器系統都是 4 歐姆（並且由於製造商經常錯誤地將其描述為 8 歐姆，這是另一回事）。

然後，2,83V 的電壓會產生 2W 的功率，這是功率的兩倍，這反映在聲壓增加 3dB 上。 要測量 4 歐姆揚聲器的效率，需要將電壓降低到 2V，但是……沒有製造商這樣做，因為表格中給出的結果，不管它叫什麼，都會低 3 dB。

正是因為SCM7和其他8歐姆揚聲器一樣，在阻抗上屬於「輕」負載，所以在許多用戶看來——他們對「難度」的判斷簡單來說就是： 透過稜鏡在某一位置所獲得的體積。 調節器（以及相關電壓）是一個“複雜”負載。

它們聽起來更安靜，有兩個完全不同的原因（或者因為它們的合併）——揚聲器的效率可能較低，但消耗的能量也較少。 要了解我們在處理什麼樣的情況，有必要了解基本參數，而不僅僅是比較兩個不同揚聲器連接到同一控制位置的同一放大器所獲得的音量。

放大器看到什麼

SCM7用戶聽到揚聲器安靜地播放，直覺地明白擴大機一定累了。 在這種情況下，擴大機僅「看到」阻抗特性（在這種情況下為高，因此「輕」），並且不會感到疲勞，並且不會因為揚聲器已將大部分功率改變為熱量而遇到困難而不是聲音。 這是一個「揚聲器與我們之間」的問題； 擴大機對我們的印像一無所知——無論是安靜還是大聲。

讓我們想像一下，我們將一個非常強大的 8 歐姆電阻連接到功率為幾瓦、幾十、幾百的放大器......對於每個人來說，這是一個沒有問題的負載，每個人都會給出盡可能多的瓦這種抵抗力，“不知道所有這些能量是如何變成熱量的，而不是聲音。

電阻器可以承受的功率與放大器可以提供的功率之間的差異與後者無關，因為電阻器的功率是兩倍、十倍或一百倍。 他可以承受這麼多，但他不必。

這些放大器中的任何一個都會遇到“驅動”該電阻器的問題嗎？ 它的激活是什麼意思？ 您是否提供了它可以汲取的最大功率？ 控制揚聲器是什麼意思？ 它只是輸出最大功率還是揚聲器開始聽起來不錯的某個較低值？ 這會是怎樣的力量？

如果您考慮揚聲器聽起來已經是線性的“閾值”（動態，而不是頻率響應），那麼非常低的值（大約 1 W）會發揮作用，即使對於低效的揚聲器也是如此。 . 值得知道的是，揚聲器本身引入的非線性失真會隨著功率從低值的增加而增加（以百分比表示），因此當我們安靜地播放時會出現最“乾淨”的聲音。

然而，當談到實現為我們提供適當的音樂情感劑量的音量和動態時，問題不僅變得主觀，取決於個人喜好，而且即使對於某個聽眾來說也是模棱兩可的。

它至少取決於它與揚聲器之間的距離——畢竟，聲壓下降與距離的平方成正比。 根據我們的喜好，我們將需要不同的功率來“驅動” 1 m 處的揚聲器，以及 4 m 處的另一個（XNUMX 倍以上）揚聲器。

問題是，哪個擴大機能夠「處理它」？ 複雜的建議...每個人都在等待簡單的建議：買這個放大器，但不要買那個，因為“你不會成功”...

以 SCM7 為例，可以總結為：它們不需要接收 100 瓦的功率，就可以播放優美安靜的聲音。 他們必須讓他們演奏得又好又響。 但是，它們不會接受超過 100 瓦的功率，因為它們受到自身功率的限制。 製造商給出了放大器的推薦功率範圍（可能是標稱功率，而不是應“正常”提供的功率）在 75-300 瓦之間。

然而，似乎15厘米的中低音揚聲器，即使是像這裡使用的這樣高端的中低音揚聲器，也不會接受300W……如今，製造商經常對配合放大器的推薦功率範圍給出如此高的限制，這也使得有多種原因 - 它意味著更大的揚聲器功率，但不強制這樣做......這不是揚聲器應該處理的額定功率。

電源可以隨身攜帶嗎？

也可以假設放大器應該有 動力儲備 （相對於揚聲器額定功率），以免在任何情況下過載（有損壞揚聲器的風險）。 然而，這與與演講者合作的“困難”無關。

區分那些「需要」擴大機那麼多動態餘裕的揚聲器和那些不需要那麼多動態餘裕的揚聲器是沒有意義的。 有些人認為擴大機的功率儲備以某種方式被揚聲器感受到，揚聲器回報了這種儲備，並且擴大機更容易工作......或者「重」負載，即使與低功率揚聲器相關，可以透過儲備大量力量或在短時間內爆發來「掌握」...

還有所謂的問題 阻尼因子取決於放大器的輸出阻抗。 但更多關於這一點在下一期。