Parametry reproduktorů

• Přidáno: 24.09.2008
• Doplněno: 21.10.2008 - Crashpc
• Zdroj: článek byl převzat z tohoto webu a byl následně upraven
• Autor: shot

Pe [W] - Power - Zatížitelnost reproduktoru

Pokud není uvedeno jinak, tak solidní výrobci uvádí dlouhodobý příkon reproduktoru, který se označuje jako RMS, AES nebo také Nominal power (testování reproduktoru růžovým šumem po dobu dvou hodin v udaném frekvenčním pásmu). Pozor na různé jiné udávané příkony nap . Program power nebo také Music power, což bývá zpravidla dvojnásobná hodnota dlouhodobého příkonu. Příkon reproduktoru závisí na konstrukci a na velikosti kmitací cívky.

Obvyklé hodnoty závislosti velikosti kmitací cívky na příkonu:

• 1,5" 100W - 150W
• 2,0" 150W - 250W
• 2,5" 250W - 400W
• 3,0" 400W - 600W
• 4,0" 600W - 1000W
• 4,5" 1000W - 1500W

Z [ohm] - Impedance - Jmenovitá impedance

Je výrobcem uvedená hodnota odporu rezistoru, kterým je nahrazován reproduktor pro účely definování elektrického výkonu dostupného ze zdroje, jednoduše řečeno reproduktor se po připojení k zesilovači chová jako odporová zátěž, jejíž hodnota je dána z výroby a nelze ji dodatečně měnit.
Hodnoty impedance, se kterými se můžete se setkat, je 2, 4, 6, 8 a 16 ohm, nejobvyklejší je hodnota 8 ohm, u auto hifi 4 ohm.

SPL [dB/W/m] - Sensitivity - Charakteristická citlivost

Úroveň akustického tlaku vyvolaná reproduktorem při vybuzení výkonem 1W naměřená ve vzdálenosti 1 m od reproduktoru; Mnoho začínajících a méně znalých lidí se při výběru reproduktoru rozhoduje podle udaného příkonu, což je ale veliká chyba. Každý reproduktor hraje při určitém vybuzení různě nahlas. A jak moc reproduktor hraje nám udává právě charakteristická citlivost.
Je potřeba si uvědomit, že citlivost je logaritmická veličina, to znamená, že její zvýšení o 3 dB je ve výsledku dvojnásobný akustický tlak. Z toho tedy plyne, že reproduktor o citlivosti 93 dB zahraje stejně nahlas, jako dva reproduktory o citlivosti 90 dB a o stejném příkonu. A o tom to tedy je.

Citlivost reproduktoru ovlivňuje mnoho parametrů, obecně basové reproduktory mívají nižší citlivost, než reproduktory výškové (platí především u profi reproduktorů), to dáno jejich konstrukcí, výškové reproduktory ovšem zase mají o mnoho nižší zatížitelnost, takže výsledný maximální akustický tlak se vyrovná.
Hifi a autohifi basové reproduktory mívají citlivost v průměru mezi 80 a 92 dB, to znamená, že při vybuzení výkonem 1W bude akustický tlak n kde mezi 80 a 92 dB, v závislosti na konkrétním modelu. Výškové reproduktory ji mívají o něco vyšší, většinou do 95 dB.
U profi reproduktorů je citlivost jedním z nejdůležitějších parametrů, protože při ozvučování velkých venkovních akcí je každý dB znát. Proto tedy basové profi reproduktory mívají citlivost někde mezi 95 až 100 dB a tlakové výškové reproduktory (drivery) i kolem 110 dB.

Protože citlivost je tedy celkem důležitý údaj, snaží se ho někteří výrobci (především autoHifi) méně i více přikrášlit, proto se někdy setkáte s citlivostí udanou pro 2,83V. Ano, toto odpovídá 1W, ale pouze pro impedanci reproduktoru 8 ohm. Pokud výrobce uvádí citlivost pro 2,83V u 4 ohmových reproduktoru (většinou je tato poznámka malinkými písmenky úplně dole), je tato hodnota o 3 dB vyšší, než p i 1W, tzn. 4 ohmový reproduktor s citlivostí 93dB p i 2,83V má ve skutečnosti jen 90 dB.

max SPL [dB] – Maximální akustický tlak

Maximální akustický tlak je úroveň hluku, kterou je schopen reproduktor vyprodukovat při maximálním příkonu. Tato hodnota velmi úzce souvisí s citlivostí a s příkonem reproduktoru a lze ji z těchto hodnot jednoduše spočítat.
Zapamatujme si, že zvýšením výkonu dodávaného do reproduktoru o jeden řád se akustický tlak zvýší o 10 dB a dále zvýšením výkonu na dvojnásobek původní hodnoty se zvýší akustický tlak o 3 dB.

Ukážeme si to rovnou na příkladu, vezmeme si reproduktor o příkonu 400W a citlivosti 96 dB. Jak už bylo popsáno výše, tak citlivost znamená úroveň akustického tlaku při vybuzení reproduktoru výkonem 1W. Budeme tedy postupovat následovně:

• 1W – 96 dB, 10W – 106 dB, 100W – 116 dB, 200W – 119 dB, 400W – 122 dB

Výsledná hodnota akustického tlaku po připojení reproduktoru k 400W zesilovači je tedy 122 dB. Ještě se vrátím k citlivosti, jen takový příklad, proč je opravdu tak důležitá. Máme jeden reproduktor o citlivosti 88 dB a druhý o citlivosti 99 dB. Otázka zní, když první reproduktor vybudíme výkonem 200W, kolik W bude stačit tomu druhému, aby výsledný akustický tlak obou byl stejný.

• rep.: 1W – 88 dB, 10W – 98 dB, 100W – 108 dB, 200W – 111 dB
• rep.: 1W – 98 dB, 10W- 108 dB, 20W – 111 dB

Z toho je tedy patrné, že zatímco prvnímu reproduktoru jsme museli dodat 200W, druhému stačilo jen 20W ke stejnému akustickému tlaku. A vzhledem tedy k tomu, jak jsou watty zesilovače drahé, vyplatí se tedy věnovat citlivosti reproduktoru nemalou pozornost.

Qes - Electrical Q-factor - Elektrický činitel jakosti

Bezrozměrná veličina, která v sobě zahrnuje vliv elektrických ztrát v kmitací cívce reproduktoru. Qes vlastně vyjadřuje kvalitu elektromagnetického systému reproduktoru. Čím je Qes nižší, tím je elektromagnetický pohon silnější. Nízké Qes znamená lepší kontrolu zesilovače nad pohybem membrány, vysoké horší. Podle Qes se také dá poznat vhodnost do různých ozvučnic, například pro hornu nebo bandpass je zapotřebí reproduktor s Qes 0,2 až 0,3. Bassreflexu vyhoví reproduktory s Qes cca do 0,5.

Qms - Mechanical Q-factor - Mechanický činitel jakosti

Bezrozměrná veličina, která v sobě vliv mechanických ztrát pohyblivých částí reproduktoru. Opět jako u Qes, čím je tento parametr nižší, tím lépe, avšak není to nějaká kritická hodnota, podle které by se mělo vyloženě řídit při výběru reproduktoru.

Qts - Total Q-factor - Celkový činitel jakosti

Parametr Qts zohledňuje oba předchozí parametry. Platí zde stejně jako u obou předchozích, že čím je tento parametr nižší, tím lépe. Reproduktor s nižším Qts přesněji reprodukuje signál a má lepší tlumení. Pro hornu bude vhodný reproduktor s Qts pod 0,3 lépe pod 0,25. Pro bassreflex 0,25 - 0,4. Vyšší Qts už do uzavřené ozvučnice.
Qts = (Qms*Qes) / (Qms+Qes)

Fs [Hz] - Resonance Frequency - Resonanční kmitočet

Rezonanční kmitočet reproduktoru ve volném prostoru. Reproduktor zde dosahuje svého impedančního maxima Zjednodušeně řečeno je to frekvence, na které by se, volně položený reproduktor bez ozvučnice rozkmital, pokud bychom do jeho membrány udeřili.

EBP - Efficiency Bandwidth Product

Jde o poměr parametrů Fs a Qes. Podle EBP můžete poznat vhodnost reproduktoru do určitého typu ozvučnice - obecně platí, že reproduktory s vyšším EBP bývají vhodné do horny, reproduktory s nižším EBP do uzavřených ozvučnic a někde mezi leží basreflex a bandpass. Toto ovšem nelze na 100% potvrdit z praxe, občas se i v značkových bednách nacházejí reproduktory, které se tímto moc nehodí a rozhodně je ve hře více faktorů, takže řídit se jen podle EBP je nesmysl. Také je potřeba brát v úvahu velikost reproduktoru, EBP 100 je u 18" hodnota poměrně vysoká a dalo by se uvažovat o jakémkoli typu bedny tedy až na uzavřenou, u 10" naopak už hodně malá. Ještě pro příklad uvedu jaké EPB je nutné pro hornu v závislosti na velikosti reproduktoru:

• 12" EBP > 150
• 15" EBP > 120
• 18" EBP > 100

Pro bassreflex by tyto hodnoty byli cca o 50-60 nižší.

Vas [l] - Equivalent air volume - Ekvivalentní objem

Ekvivalentní objem je objem vzduchu v uzavřené ozvučnici, který by měl stejnou poddajnost jako hodnota Cms daného reproduktoru. Je to v podstatě informační parametr, který nám napovídá jak velký objem ozvučnice příslušný reproduktor potřebuje. Čím větší parametr Vas, tím větší ozvučnice budeme potřeba.
Nepleťte si ale ekvivalentní objem s doporučeným objemem ozvučnice, to je něco zcela jiného, doporučený objem ozvučnice závisí ještě na několika dalších faktorech.

Mms [g] - Moving mass - Hmotnost membrány reproduktoru

Tento parametr udává hmotnost membrány reproduktoru. Všechny profesionální reproduktory mají membrány z papíru, v tomto odvětví je to zatím nepřekonaný materiál díky své tuhosti a hlavně lehkosti. Na lehkosti extrémně záleží, neboť čím těžší membrána, tím nižší citlivost reproduktoru. Proto u velmi citlivých středobasových reproduktorů je co nejnižší hmotnost membrány velice důležitá, aby se docílilo vysoké citlivosti. Hmotnost membrány samozřejmě závisí na velikosti reproduktoru.

Cms [ m/N] - Suspension compliance - Poddajnost závěsu reproduktoru

Parametr Cms udává poddajnost závěsu reproduktoru. Čím je tato hodnota vyšší, tím je závěs poddajnější. Cms je ale parametr, jehož hodnota se během provozu mění a také je hodně závislý na výchylce, většinou se s rostoucí výchylkou zmenšuje.
Hodnoty Cms bývají obvykle v rozmezí 80 µm/N (reproduktor s velmi tuhým závěsem) až cca 500 µm/N (reproduktor s velmi měkkým závěsem).

Bl [N/A] - Force factor - Silový faktor

Parametr Bl udává silový faktor reproduktoru, což je součin síly magnetu a délky závit v magnetickém poli.
Bl je vlastně převodní konstanta mezi proudem, který zesilovač prohání reproduktorem, a silou, kterou to v cívce vyvolá (a která tedy bude urychlovat membránu). Udává se většinou v Newton/Amper a reproduktor s Bl = 10 opravdu při průchodu proudu 1A udrží membránu v klidové poloze i když je zatížená 1kg závažím. Hodnoty Bl jsou závislé na velikosti reproduktoru, čím větší reproduktor tím větší Bl.

Re [ohm] - DC voice coil resistance – stejnosměrný odpor kmitací cívky

Parametr Re udává stejnosměrný odpor cívky reproduktoru. Jinak řečeno je to nejnižší hodnota impedance reproduktoru v přenášeném frekvenčním pásmu. Impedance reproduktoru totiž není na celém frekvenčním pásmu stejně velká. Hodnota parametru Re je tedy vždy nižší než hodnota jmenovité impedance.

Le [mH] - Voice coil inductance - Indukčnost kmitací cívky

Parametr Le udává indukčnost cívky reproduktoru. Indukčnost je veličina vyjadřující velikost magnetického indukčního toku kolem cívky p i jednotkovém elektrickém proudu (1 A) procházejícím cívkou.
Indukčnost cívky lze ovlivnit počtem závitů, rozměry a tvarem cívky a prostředím kolem cívky - hlavně vložením jádra do cívky. Cívka s větším počtem závit má větší indukčnost, cívka s jádrem má větší indukčnost než cívka bez jádra.
Indukčnost není kritický parametr, obecně platí, že reproduktor s větší kmitací cívkou mívá větší indukčnost a průměrné hodnoty se pohybují od 0,3 mH (u menších cívek) až po 3 mH (u reproduktorů s většími cívkami).

Sd [cm2] - Effective piston area - Plocha membrány reproduktoru

Parametr Sd udává plochu membrány reproduktoru. Tato plocha je samozřejmě přímo úměrná velikosti reproduktoru, čím je reproduktor větší, tím bude větší jeho Sd.

Vd [cm3] - Peak diaphragm displacement volume

Tento parametr udává objem vzduchu, který rozhýbe membrána reproduktoru. Zase platí, že čím je reproduktor větší, tím je větší jeho hodnota parametru Vd, ale záleží zde hodně na parametru x-max. Čím vyšší je tato hodnota, tím více je reproduktor vhodný do subwooferu, naopak čím nižší hodnota je, tím více je reproduktor spíše středobas vhodný do fullrange reprobedny.

Xmax [mm] - Maximální povolená výchylka membrány reproduktoru

Můžeme se setkat s dvěma způsoby měření výchylky. Tím serióznějším je. Xmax 0peak, což znamená, že příslušná hodnota nap . 7 mm je maximální povolený posuv membrány z klidu do maxima na jedné straně. Druhým způsobem měření je Xmax peak-peak, což je ve skute nosti dvojnásobná hodnota parametru Xmax 0- peak, protože reproduktor se stejně vychyluje i druhým směrem.
Xmax je celkem zajímavý parametr, protože podle něho lze poznat, zda je příslušný reproduktor spíše středobas nebo spíše subwoofer. Středobasy se vyznačují vyšší citlivostí, ale menším Xmax (2 – 5 mm), tzn. že nemají takovou možnost rozvibrovat vzduch. Subwoofery mají sice o n co nižší citlivost, avšak vyšší Xmax (6 – 10 mm), což už se výrazně projevuje na schopnosti „hýbat s vnitřnostmi“. Při rozumném překročení Xmax například nevhodným signálem se reproduktor nepoškodí, ale začne postupně zkreslovat, poškození nastává až po překročení Xlim.

Xlim / Xdamage [mm] - Maximální výchylka před poškozením reproduktoru

Parametr Xlim nebo také Xdamage udává maximální výchylku membrány před poškozením reproduktoru.
Pokud se tento parametr překročí, dojde k nenávratnému mechanickému poškození. Kmitací cívka narazí na dno magnetického obvodu a zdeformuje se, takže reproduktor není schopen dalšího provozu. Není to obvyklé, a většinou bývá dostatečná rezerva, která před tímto poškozením reproduktor chrání. Něco ale na reproduktoru povolí, a reproduktor tak přestane plnit svou funkci, což mívá za následek jiné katastrofické scénáře. Obvykle se tento parametr uvádí jako peak – peak, u subwooferů dosahuje hodnoty i přes 50mm.

Související články

nahoru