Χαρακτηριστικά Ηχείων (Speaker Specifications)

Να διαβαστεί πρώτα το άρθρο ''Τα πάντα για τα ηχεία''

Από τι εξαρτάται το πόσο δυνατά θα παίξει ένα μεγάφωνο ; 

Εξαρτάται μόνο από:

Το πόσο μετακινείται ο κώνος. Όμως η απόσταση αυτή εξαρτάται από 3 παραμέτρους:

1. την ένταση του μαγνητικού πεδίου εντός του οποίου κινείται το πηνίο,
2. τη σκληρότητα του μεγαφώνου (χαρτί…).
3. την τάση που θα εφαρμοσθεί στα άκρα του πηνίου (την τάση εξόδου του ενισχυτή).

Επειδή τα πρώτα 2 είναι σταθερά για κάθε συγκεκριμένο μεγάφωνο άρα το πόσο δυνατά θα παίξει ένα μεγάφωνο, εξαρτάται μόνο από την τάση εξόδου του ενισχυτή που θα εφαρμοσθεί στα άκρα του πηνίου φωνής.

Τι είναι αυτό που κάνει ένα μεγάφωνο εύκολο στην οδήγηση και ένα άλλο δύσκολο;

Είναι η ευαισθησία και η σύνθετη αντίσταση του.
{ Γενικά: Sensitivity (ευαισθησία) στις ηλεκτρονικές Audio συσκευές

Κάθε εξάρτημα μιας ηλεκτρονικής συσκευής εργάζεται εντός μιας, καθορισμένης από τον κατασκευαστή του,  περιοχής τάσεων. Όταν αυτό το επίπεδο πέσει κάτω από τα όρια δεν λειτουργεί ή λειτουργεί προβληματικά ή καταστρέφεται.

Ορίζεται σαν την ελάχιστη στάθμη στην είσοδο (Input) μιας συσκευής που απαιτείται για να παράγει μια συγκεκριμένη στάθμη εξόδου (Output) που εκπληρώνει συγκεκριμένα κριτήρια (πχ λόγος S/N – ειδικά στον ΟΤΕ).

Η ευαισθησία μικροφώνου συνήθως εκφράζεται  σαν dbV/pa  δηλαδή (dB) σχετικά με το 1 V/Pa ή σαν mV/Pa σε φορτίο 1 kohm ή παλαιότερα σε dbm.

Η ευαισθησία μεγαφώνου συνήθως εκφράζεται σαν: dB / 2.83 VRMS στο  1 μέτρο.}

Η έννοια Speaker efficiency (απόδοση) συνήθως είναι γνωστή και σαν speaker sensitivity (ευαισθησία) ενώ το σωστό είναι ότι σαν  Speaker efficiency ορίζεται  ο λόγος της  ακουστικής ισχύος (sound power)  στην έξοδο που ''ακτινοβολείται'' προς την ηλεκτρική ισχύ (electrical power ) στην είσοδο και είναι πολύ χαμηλός (1% - 5%) γιατί υπάρχουν πολλές απώλειες στο πηνίο του μεγαφώνου αλλά και στη μη προσαρμογή του κώνου με τον αέρα (γι αυτό τα τοποθετούμε σε σωστά σχεδιασμένα cabinets ώστε να βελτιώσουμε αυτή την προσαρμογή ειδικά για τα woofers)  .

Ένα ενδιαφέρον θεωρητικό θέμα (με την έννοια ότι δεν δίνεται στα Loudspeaker data των κατασκευαστών) είναι:

Δείτε περισσότερες πληροφορίες ΕΔΩ : και ΕΔΩ :

Ευαισθησία μεγαφώνου - 'sensitivity' : Ο αριθμός αυτός σου δίνει μια ιδέα για το πόσο δυνατά μπορούν να ακουστούν. Όσο πιο μεγάλος αυτός ο αριθμός τόσο πιο εύκολα είναι να παίζουν πιο δυνατά.Η ευαισθησία φαίνεται στο φυλλάδιο της εταιρείας, μερικές φορές στο πίσω μέρος του μεγαφώνου, και σίγουρα στο website της εταιρείας.

Για να καθοριστεί  η ευαισθησία ενός μεγαφώνου , το τροφοδοτούμε με ισχύ 1 watt από μια γεννήτρια θορύβου και μετρούμε σε decibels το πόσο δυνατά ακούγεται σε απόσταση 1 μέτρου. 

Όπως και με τη 'λανθασμένη' έννοια του RMS , όπως αναλύθηκε στο άρθρο: ΕΔΩ : έτσι και η μέτρηση της ευαισθησίας ενός ηχείου , στην πραγματικότητα, δεν βασίζεται σε σήμα 1 Watt, όπως αναφέρθηκε, αλλά σε τάση τέτοια, της οποίας το γινόμενο με το ρεύμα σε φορτίο 16Ω ,8Ω,4Ω, 2Ω ισούται με 1W{P = V²/R}

Πχ για τα ηχεία ονομαστικής Impedance 8 Ω αυτή η τάση είναι 2.83V RMS, ενώ για τα 4 Ω ηχεία είναι χαμηλότερη, 2V RMS. (Πράγματι, 2.83²/8 = 1W, όπως και 2²/4 = 1W). Επομένως η μέτρηση της sensitivity συνήθως αγνοεί το ποσόν της ισχύος που πραγματικά απαιτείται για να οδηγήσει το ηχείο και εστιάζεται μόνο στην τάση εισόδου. (εξαρτάται από το φιλότιμο του κατασκευαστή να αναγράφει στο φυλλάδιο  σε τι τάση αναφέρεται το 1 watt).

Το σύνολο των οικιακών Hi-Fi έχουν ευαισθησία γύρω στα 86 – 90 db στο 1 μέτρο. Ας ειπωθεί ότι τα μεγάφωνα δεν είναι ευαίσθητα μηχανήματα. Εννοώ ότι χρειάζονται αρκετή ηλεκτρική ισχύ στην είσοδό τους για να αναπαράγουν σχετικά μικρή ακουστική έξοδο. Παρ’ όλα αυτά ,όπως είδαμε στους αριθμούς ευαισθησίας αυτή ποικίλει έστω και λίγο.

Έτσι λοιπόν η ευαισθησία είναι ένα μέτρο σύγκρισης διαφορετικών μεγαφώνων. Αν ρίξεις μια ματιά στα ηχεία Klipsch :ΕΔΩ : θα διαπιστώσεις ότι η ευαισθησία τους κυμαίνεται από 90 db και σε μερικά μάλιστα πάνω από 100db που σημαίνει ότι μπορείς να πετύχεις πάρα πολύ καλό volume με λιγότερη ισχύ.

Οι μετρήσεις ευαισθησίας (1 watt/1 meter ) από τον κατασκευαστή γίνονται σε χώρο χωρίς ηχώ (anechoic chamber) δηλαδή δωμάτιο στο οποίο δεν γίνονται ανακλάσεις που φυσικά κανένα δωμάτιο του σπιτιού μας έχει αυτό το χαρακτηριστικό. Αυτό το γνωρίζουν οι κατασκευαστές και άρα ξέρουν ότι χωράει πολύ σφάλμα σ’ αυτή τη μέθοδο μέτρησης της ευαισθησίας και πολλοί το εκμεταλλεύονται. Να γιατί είπα ότι εμπιστευόμαστε περισσότερο το τι αναφέρουν στα specifications οι επώνυμοι κατασκευαστές.

Πρακτική αξία της ευαισθησίας:

Στο άρθρο : decibels (db) : ΕΔΩ  είδαμε ότι για να αυξηθεί η ένταση του ήχου κατά 3db θα πρέπει ο ενισχυτής να δώσει τη 2πλάσια ισχύ (db = 10 log P1/P2 ). Έτσι ένα μεγάφωνο με χαρακτηριστικά 90 dB SPL 1W/1M για να ‘παίξει’ στα 93 dB SPL θα χρειαστεί τη 2πλάσια ισχύ από τον ενισχυτή.

Η σπουδαιότητα της ευαισθησίας πολλές φορές παραβλέπεται. Ας το δούμε με ένα άλλο παράδειγμα.

3. Σημαίνει ότι αν οδηγήσει τρία διαφορετικά ηχεία ίσης ευαισθησίας, με είσοδο ένα test tone  όπου το ένα ηχείο παρουσιάζει αντίσταση 8Ω, το άλλο 4Ω, και το άλλο 2Ω, τότε αυτά τα ηχεία θα αναπαράγουν  αυτό το test tone στην ίδια ένταση, όμως:
Το πρώτο καταναλώνει ισχύ 100W, το δεύτερο 200W και το τρίτο 400W. Ομοίως  ένα άλλο ηχείο που παρουσιάζει σ’ αυτό το  test tone  16Ω θα καταναλώσει 50W, ένα  άλλο με αντίσταση 32Ω θα καταναλώσει ισχύ 25W. πχ {  Vincent SV 238 Black (Μετρητοίς: €2.590 ) }

Η απλή μέτρηση της ευαισθησίας μεγαφώνου με είσοδο 1 watt με ένα μικρόφωνο σε απόσταση 1 μέτρου για το πόσα db μας δίνει είναι ακριβής και μας δίνει ζωτικής σημασίας πληροφορίες  ενώ η απόκριση συχνότητας – Δείτε το άρθρο Απόκριση Συχνότητας ΕΔΩ :  - με sweep μιας και μόνης νότας μας δίνει πληροφορίες για την απόδοση του κώνου του μεγαφώνου (Βλέπε φωτογραφία celestion) αλλά όχι επαρκείς πληροφορίες για τη συμπεριφορά του μεγαφώνου όταν αναπαράγει μουσική από συγκεκριμένο ενισχυτή.

Σύνθετη Αντίσταση (Impedance)

Δείτε και τα άρθρα: Impedance εισαγωγή : ΕΔΩ : Impedance Matching & Bridging : ΕΔΩ :impedance Τελικού ενισχυτή vs Ηχείων : ΕΔΩ :

Σύνθετη αντίσταση είναι η αντίσταση που μεταβάλλεται με τη συχνότητα.

Πχ ας εξετάσουμε μεγάφωνο με ονομαστική τιμή 8 Ohm.(Η μεταβολή σ’ όλο το φάσμα των συχνοτήτων μπορεί να κυμαίνεται από 3 – 40 Ohm).

Το ποσόν της μεταβολής σε συνδυασμό με την περιοχή (μπάσα-πρίμα) καθορίζει το πώς οδηγείται και καθορίζει τον ρόλο του ενισχυτή που πρέπει να είναι ικανός να ‘βλέπει’ αυτές τις μεταβολές της σύνθετης αντίστασης και να παράγει το απαιτούμενο ποσό ισχύος που είναι απαραίτητο να οδηγήσει το μεγάφωνο για κάθε περιοχή (μπάσα-μεσαία-πρίμα).

Αν ο ενισχυτής δεν είναι ικανός να παρακολουθήσει αυτές τις μεταβολές τότε είναι που έχουμε ακουστική παραμόρφωση.

Για αναφορά στους ενισχυτές :

Σαν ισχύ RMS θεωρούμε τη μέση ισχύ που αποδίδει ένας ενισχυτής χωρίς παραμόρφωση 

η ισχύς MAX θεωρούμε τη μέγιστη ισχύ που μπορεί να αποδώσει ο ενισχυτής

Σαν ισχύ PEAK θεωρούμε τη μέγιστη ισχύ που μπορεί να αποδώσει ο ενισχυτής στιγμιαία .

Για αναφορά στα ηχεία :

Σαν ισχύ RMS ενός ηχείου θεωρούμε τη μέση ισχύ που δέχεται το ηχείο.

Σαν ισχύ ΜΑΧ ενός ηχείου θεωρούμε τη μέγιστη ισχύ που δέχεται το ηχείο.

Σαν ισχύ Peak ενός ηχείου θεωρούμε τη μέγιστη ισχύ που δέχεται στιγμιαία το ηχείο

Σαν ισχύ στιγμιαία PMPO -Peak Music Power Output- θεωρούμε τη μουσική ισχύ που αναπαράγει το ηχείο.

Σημείωση: Κατά τη γνώμη μου η ισχύς ΜΑΧ και η ισχύς PEAK είναι το ίδιο πράγμα , απλώς τα αναφέρω ξεχωριστά γιατί μερικοί κατασκευαστές το κάνουν- ίσως για να μας μπερδεύουν περισσότερο. Τώρα όσον αφορά το  PMPO απλά είναι διαφημιστικά τρυκ για να φαίνονται οι ενισχυτές ή τα μεγάφωνα πιο ‘ισχυρά’ απ’ ότι είναι στην πραγματικότητα.

Το  R.M.S αναλυτικά στο άρθρο: ΕΔΩ :

Αυτό που πρέπει να κρατήσετε σαν συμπέρασμα είναι:  Ο πλέον σωστός τρόπος για να δηλωθούν οι ικανότητες ενός ενισχυτή/ηχείου είναι η RMS και όχι η Peak/Max/PMPO.

Όταν πρόκειται να αγοράσουμε  ενισχυτή και ηχεία τι προδιαγραφές να έχουμε υπ’ όψη

Συγκρίσεις προϊόντων διαφόρων εταιρειών:

Στην ψηφιακή εποχή, το μεγάφωνο παραμένει το αμετάβλητο της αναλογικής τεχνολογίας. Αποστολή του είναι να μετατρέψει τα ηλεκτρονικά σήματα σε του κώνου. Το ιδανικό ηχείο θα ήταν αυτό που θα έκανε τη μετατροπή χωρίς καμία απώλεια στην ποιότητα και το περιεχόμενο του αρχικού ήχου. Μέχρι που να εφευρεθεί κάτι τέτοιο ιδανικό , έχουμε να κάνουμε με ηχεία που ή δυνατό να μπορούν να πλησιάζουν την τελειότητα.

Στα παρακάτω links δίνονται απαραίτητες πληροφορίες από ‘’ thomann ’’ για να επιλέξετε τα PA (Public Address) ηχεία που σας ταιριάζουν .

• Product Comparison Passive Full-Range Loudspeakers
• Product Comparison Passive Stage Monitors
• Product Comparison Passive Subwoofers
• All items in groupPassive Full-Range Loudspeakers - overview
• All items in groupPassive Stage Monitors - overview
• All items in groupPassive Subwoofers - overview
• All Online Guides - thomann Overview

Είχα κάποιες ερωτήσεις όπως πχ:

1.        Ο αριθμός 500W, σημαίνει ότι θα ακουστούν 500W από το Left ηχείο και άλλα 500W από το Right ηχείο;
2.        μπορώ να συνδέσω και το left και το right οutput την κονσόλας σε ένα και μοναδικό ηχείο;
3.       τι τύπο καλωδίου χρειάζομαι για τη σύνδεση κονσόλας με ηχεία; είναι αυτά τα 1/4 mono jack?

Απάντηση:

1.     Ενισχυτής 500w σημαίνει 2Χ250W για 2 ηχεία. (πχ με κάποιο ηλεκτρικό ισοδύναμο: Αν μια πρίζα έχει δυνατότητα 6 ampere  τότε μπορούμε να τροφοδοτήσουμε απ’ αυτή 2 καλοριφέρ που τραβούν μέγιστο 3 ampere έκαστο ή 2 ampere το ένα και 4 ampere το άλλο ή οποιονδήποτε άλλο συνδυασμό ή να συνδέσουμε δεκάδες μικροσυσκευές που όμως να μη τραβούν περισσότερα από 6 ampere) . Θα πρέπει όμως να παίρνεις υπ’ όψη και την Impedance των ηχείων:πχ 2Χ250W /4 Ohm (γιατί αν είναι πχ στα 8 Ohm τότε η ισχύς πέφτει θεωρητικά στα 125 w ). Ο ενισχυτής παράγει την ισχύ ενώ τα μεγάφωνα ΔΕΝ παράγουν ισχύ απλά την αποδίδουν. Ακουστικά, ενισχυτής των  250 watt και ένας 500 watt διαφέρουν  σε ακουστική ένταση μόλις 3db decibel) , που σημαίνει ότι ο 500watt είναι δυνατότερος  όχι όμως όσο ‘’υποδηλώνουν’’ τα watt, αφού η αύξηση ή η ελάττωση της ακουστικής έντασης είναι λογαριθμική (10logP2/P1 = db στο παράδειγμά μας 10 log500/250 = 3db ) και όχι αναλογική . Όμως αυτά τα 3db διαφοράς δίνουν στον 500άρη ενισχυτή τη δυνατότητα να μπορεί να αποδώσει δυνατότερα χωρίς να κάνει παραμόρφωση σε σχέση με τον 250άρη. Δηλαδή το ‘ταβάνι’ από  το οποίο αρχίζει να παραμορφώνει ο 500αρης είναι ψηλότερο από το του 250άρη.

2.     ΟΧΙ . ΝΑΙ σε διαφορετικά μεγάφωνα στο ίδιο Cabinet όπως συμβαίνει σε πολλές φορητές αυτοενισχυόμενες κονσόλες. (θα βρεις καλώδια όχι μόνο 2-πολικά αλλά μέχρι και 8-πολικά πχ τα speakon….)

3.     Και τέτοια. Όμως το θέμα ‘’καλώδια διασύνδεσης’’ είναι πολύ μεγάλο και δεν αναπτύσσεται σ’ ένα ποστάρισμα . Ρίξτε μια ματιά στο άρθρο: ‘’Καλώδια διασύνδεσης ηχείων’’ : ΕΔΩ 

Δείτε όλα τα άρθρα για Audio έννοιες & συσκευές ΕΔΩ :

Σκιαθίτης Στέφανος

Ηλεκτρονικός Μικροκυμάτων