Чутливість динаміка та інші - поняття - в електроніці
Від редради Радона. Ось натрапив на досить цікавий матеріал про спроби прояснити сенс деяких понять в електроніці, з якими часто доводиться стикатися радіоаматорам-початківцям. Спочатку читання викликало посмішку. Але потім зрозумів, що популярної літератури про роботу схем, загалом, майже немає. Ось і доводиться миритися з тим, що люди, які щиро намагаються по-своєму пояснити терміни. Так народжуються міфи. Іноді існуючі десятиліттями. Що далеко ходити? Зрозумілою статті, чому "ламповий" звук кращий за транзисторний ми чекали років 20-30. Та й з'явилася вона не в журналі "Радіо", а в "Науці та життя" лише близько десяти років тому. Журнал Радон чекає на матеріали популяризаторів радіотехніки, щоб допомогти молоді, та й не тільки, у розумінні багатьох процесів схемотехніки, особливо ВЧ та антенних пристроїв. С.Поспєлов UR8IN.
Лампові вати та транзисторні, у чому відмінність?
Спочатку ми розберемося, так би мовити, з азами, зокрема залежністю потужності підсилювача, чутливості динаміка і, звичайно, гучності.
А другим номером, , для допитливих пацанів, подивимося чому «лампові вати» звучать голосніше «транзисторних ват». Тобто. чому за інших рівних характеристик ламповий підсилювач звучить голосніше транзисторного.
Потужність + чутливість = гучність
Так, формула бачиться саме такою.
Спочатку давайте розберемося з поняттями. Що таке потужність?
Тепер розберемося з гучністю.
Гучність - це суб'єктивне (sic!) сприйняття сили звуку, яке, в основному, залежить від звукового тиску і частоти звуку, а так само від багатьох і багатьох параметрів, аж до того, з якої ноги став суб'єкт сприймає звук.
А ось рівень гучності – цевідносна величина, чисельно рівна звуковому тиску, створюваному синусоїдою з частотою 1кГц, такої ж гучності, як і звук, що вимірюється. Рівень гучності вимірюється у фонах, а звуковий тиск – у децибелах.
Останні нас і цікавитимуть.
Строго кажучи, децибел – величина безрозмірна та відносна, призначена для вимірювання відношення будь-яких «енергетичних» величин (потужності, енергії, щільності потоку потужності тощо). Тобто. дБ призначені для виміру «співвідношення рівнів» величин. А величина в дБ – це 10 десяткових логарифмів відношення двох однойменних енергетичних величин.
Загалом, огрубівши і наблизивши (фізики це люблять;)), можна сказати, що гучність характеризується децибелами за потужністю (дБ).
Після сказаного вище, не треба бути семи п'ядей у лобі, щоб зрозуміти, що якщо у нас є два підсилювачі: 50 Ватт і 100 Ватт, то за гучністю вони відрізняються не в два рази.
Відносини потужностей у 2 рази, каже нам про те, що за гучністю підсилювачі відрізняються всього на 3 Дб (хоча, знову ж таки не зовсім так, див. «Огрубаємо і наблизимо»). Як переводити рази на децибели дивимося у Wiki або підручнику з фізики.
Хто не хоче паритися і розуміти, просто запам'ятовуємо: гучність та потужність пов'язані не лінійно.
Тепер трохи ускладнимо. Додамо другий доданок із формули – чутливість динаміка.
Чутливість гучномовця - це звуковий тиск, який створює гучномовець при подачі на нього сигналу з певною енергетичною потужністю.
Саме від чутливості динаміка до потужності, що підводиться до нього, залежить звуковий тиск, який ми відчуваємо своїми барабанними перетинками. Ну, і стає зрозуміло, як ми «огрубивши і наблизивши» пов'язали потужність із гучністю.
Простий приклад. У першого динаміка чутливість 90 Дб, а другого 93 Дб. Якщо згадати наші міркування про потужність, то легко зрозуміти, що перший звучатиме так само голосно, як другий, якщо підвести до нього вдвічі більшу потужність, ніж до другого.
Іншими словами, при 100 ватному підсилювачі 90 Дб динамік звучатиме так само голосно, як другий 93 Дб динамік при підключенні до нього 50 Ватт.
Ще не відпало полювання ганятися за ватами? ;)
Звичайно, потужність підсилювача або комбіка дозволяє нам побічно (sic!) судити про гучність, але й годі.
Тепер ускладнимо завдання і поговоримо, чому ж ламповий комбік звучить суб'єктивно голосніше, ніж транзисторний?
Вся правда про «лампові вати»!
А річ тут ось у чому. Ламповий підсилювач компресує сигнал, через що він здається голосніше. Плюс до всього, якщо ламповому підсилювачу не вистачає потужності передачі піку сигналу (атака, зазвичай це фронт), він спотворює його, компресуючи по амплітуді. Причому спотворює не аби як, а красиво. І слухати ці спотворення приємно. Так само, при компресії та посиленні лампа збагачує частотний спектр сигналу парними гармоніками, які приємні на слух.
Він не має звички компресувати сигнал. Від того, до речі, великі амплітуди (піки сигналу) при атаці їм жорстко обрізаються та спотворюються. Мало того, що обрізаються (а лампі компресуються і весь сигнал проходить), так ще й спотворюються! Але, на відміну, від лампи дуже негарно і неприємно звучить, т.к. насичує звук дисонуючими непарними гармоніками.
Така ось еквілібристика.
Саме тому транзисторні апарати намагаються зробити з великим запасом за потужністю, щоб не відбувалося перевантажень. Тобто. якщо на комбіку написано 50 Ватт, то у звичайному режимі він грає дай Бог на 25, івикористовує свій повний потенціал тільки під час навантажень.
У лампових апаратах такий запас потужності ні до чого, т.к. саме перевантаження і компресія лампового підсилювача - це саме той «тру-ламповий» звук. Тому 25 ватний ламповий апарат може звучати голосніше 50 ватного транзисторного комбіка.
Така ось сувора правда...
Резюмуючи все сказане вище, можна сказати, що при визначенні гучності звучання комбіка потрібно керуватися основними трьома факторами:
1. Лампа чи транзистор; 2. Чутливість динаміка; 3. Потужність.