Параметры звуковых устройств

Любая акустическая система характеризуется рядом параметров, которые указываются в пас­порте. Рассмотрим основные из них.

Полоса воспроизводимых частот (Frequency response) — это амплитудно-частотная зависимость звукового давления, т.е. зависимость звукового давления (или силы звука) от частоты переменного напряжения, подводимого к катушке динамика.

Идеальным можно считать динамик, частотная характеристика которого в диапазоне слышимых частот от 20 Гц до 20 кГц представляла бы собой пря­мую линию. Это свидетельствовало бы о том, что динамик одинаково хоро­шо преобразует электрический сигнал в звуковой во всем указанном диапа­зоне. Реальная амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) (рис. 2.7) отличается от идеальной.

Рисунок 2.7 – АЧХ звуковой системы

АЧХ динамика может содержать " пики" и " провалы" (неравномерности) зву­кового давления на различных частотах в диапазоне воспроизводимых час­тот, а границы диапазона определяются предельным значением отклонения (спада) АЧХ, который может составлять от 1 до 3 дБ.

Чувствительность звуковой колонки (Sensitivity) характеризуется звуковым давлением, которое она создаст на расстоянии 1 м при подаче на ее вход электрического сигнала мощностью 1 Вт. В соответствии с требованиями стандартов, чувствительность определяется как среднее звуковое давление в определенной полосе частот.

Чем выше значение этой характеристики, тем лучше АС передает динами­ческий диапазон музыкальной программы. Разница между самыми " тихими" и самыми " громкими" звуками современных фонограмм достигает 90—95 дБ и более, а пиковые значения звукового давления могут достигать 110 дБ более. АС, имеющие высокую чувствительность, достаточно хорошо вос­производят как тихие, так и громкие звуки.

Из рекламных соображений некоторые фирмы-производители указывают для своих систем довольно высокие значения чувствительности, которые могут быть получены за счет отступления от принятых методик измерения. Так, ес­ли измерить среднее звуковое давление не в широкой полосе частот, а в уз­кой, где амплитудно-частотная характеристика системы имеет пик высотой, например, 2—3 дБ, то значение чувствительности АС будет завышенным.

Нелинейные искажения, т. е. появление в выходном сигнале новых спек­тральных составляющих, безусловно, являются очень важным показателем качества любого звена тракта звуковоспроизведения.

Акустические системы выполняют сложное электроакустическое преобразо­вание и объективно являются одним из основных источников нелинейных искажений звуковоспроизводящего тракта. Чаще всего нелинейные искаже­ния измеряют путем подсчета количества гармонических составляющих на выходе системы при подаче на ее вход синусоидального сигнала.

Нелинейные искажения оцениваются коэффициентом гармоник (Total Har­monic Distortion, THD), который нормируется в нескольких диапазонах час­тот. Например, для высококачественных АС класса Hi-Fi этот коэффициент не должен превышать:

· 1, 5% в диапазоне частот 250—1000 Гц

· 1, 5% в диапазоне частот 1000—2000 Гц

· 1, 0% в диапазоне частот 2000—6300 Гц

Несмотря на то, что требования стандарта распространяются на сравнительно небольшой диапазон частот, разработчики и производители стремятся свести к минимуму гармонические искажения на самых низких и высоких частотах.

Электрическая мощность (Power handling), которую выдерживает АС, являет­ся одной из основных характеристик (по мнению пользователей). Однако не следует считать, что чем больше мощность АС, тем чище и громче будет звук. Получаемое максимальное звуковое давление больше зависит от чувст­вительности, а мощность АС важна, скорее, с точки зрения ее надежности.

Часто на упаковке АС для ПК можно увидеть, например, следующую надпись " 60 W РМРО". Это мощность акустической системы. Но она не совсем точно отражает реальную мощность системы, поскольку производители такой АС вместо номинальной мощности привели значение пиковой мощности (PMPO).

Измерения пиковой мощности производятся следующим способом. На АС подается кратковременный (длительностью менее 2 с) сигнал частотой не более 250 Гц. Считается, что акустическая система выдержала испытания, если отсутствуют заметные на слух искажения. Понятно, что при измерении мощности таким методом можно получить очень высокие значения, нередко в 10 раз превышающие номинальные. Поэтому на данную характеристику не следует обращать внимания.

Электрическое сопротивление (Impedance) акустической системы обычно составляет 4, 8 или 16 Ом. При этом стандартами допускается снижение реального полного электрического сопротивления (активного и реактив­ного) от номинального значения не более чем на 20% в диапазоне частот 20—20000 Гц.

Прежде чем подключать АС к звуковой карте, узнайте паспортное значение вы­ходного сопротивления ее усилителя мощности. Обычно оно составляет 4 Ом. Подключать АС, электрическое сопротивление которой меньше выходного со­противления усилителя мощности, категорически запрещено — усилитель можно вывести из строя. Обратное возможно. При этом немного понизится мощность выходного сигнала.