Jeśli jest jakaś specyfikacja głośnika, na którą warto się przyjrzeć, to jest nią ocena czułości. Czułość informuje, ile głośności uzyskasz z głośnika o danej mocy. Może to mieć wpływ nie tylko na wybór głośnika, ale także wybór odbiornika/wzmacniacza stereo. Czułość jest integralną częścią głośników, listew dźwiękowych i subwooferów Bluetooth, nawet jeśli te produkty mogą nie zawierać specyfikacji.
Co oznacza wrażliwość
Czułość głośnika jest oczywista, gdy zrozumiesz, jak jest mierzona. Zacznij od umieszczenia mikrofonu pomiarowego lub miernika SPL (poziomu ciśnienia akustycznego) dokładnie jeden metr od przodu głośnika. Następnie podłącz wzmacniacz do głośnika i odtwórz sygnał; będziesz chciał dostosować poziom, aby wzmacniacz dostarczał tylko jeden wat mocy do głośnika. Teraz obserwuj wyniki, mierzone w decybelach (dB), na mikrofonie lub mierniku SPL. Taka jest czułość głośnika.
Im wyższa czułość głośnika, tym głośniej będzie on grać z określoną mocą. Na przykład niektóre głośniki mają czułość około 81 dB lub więcej. Oznacza to, że przy mocy jednego wata zapewnią jedynie umiarkowany poziom odsłuchu. Chcesz 84 dB? Potrzebujesz dwóch watów - wynika to z faktu, że każde dodatkowe 3 dB głośności wymaga podwójnej mocy. Chcesz osiągnąć ładne i głośne szczyty 102 dB w swoim systemie kina domowego? Będziesz potrzebować 128 watów.
Pomiary czułości 88 dB są w przybliżeniu średnie. Wszystko poniżej 84 dB jest uważane za raczej słabą czułość. Czułość 92 dB lub wyższa jest bardzo dobra i powinna być poszukiwana.
Czy wydajność i czułość są takie same?
Tak i nie. W audio często spotyka się terminy czułość i skuteczność używane zamiennie, co jest w porządku. Większość ludzi powinna wiedzieć, co masz na myśli, mówiąc, że głośnik ma skuteczność 89 dB. Technicznie sprawność i czułość są różne, mimo że opisują tę samą koncepcję. Specyfikacje czułości można przekształcić w specyfikacje wydajności i odwrotnie.
Wydajność to ilość energii przekazywanej do głośnika, która jest faktycznie przekształcana w dźwięk. Ta wartość jest zwykle mniejsza niż jeden procent, co oznacza, że większość mocy wysyłanej do głośnika kończy się jako ciepło, a nie dźwięk.
Jak mogą się różnić pomiary czułości
Rzadko zdarza się, aby producent głośników szczegółowo opisywał, w jaki sposób mierzy czułość. Większość woli powiedzieć ci to, co już wiesz; pomiar został wykonany przy mocy jednego wata w odległości jednego metra. Niestety pomiary czułości można wykonywać na różne sposoby.
Czułość można mierzyć za pomocą szumu różowego. Jednak różowy szum zmienia poziom, co oznacza, że nie jest zbyt precyzyjny, chyba że masz miernik, który wykonuje średnie przez kilka sekund. Szum różowy również nie pozwala na znaczne ograniczenie pomiaru do określonego pasma audio. Na przykład głośnik, który ma wzmocnione basy o +10 dB, będzie miał wyższą czułość, ale w zasadzie oszukuje z powodu niechcianego basu. Można zastosować krzywe ważenia – takie jak ważenie A, które skupia się na dźwiękach od około 500 Hz do 10 kHz – do miernika SPL, aby odfiltrować skrajne częstotliwości. Ale to dodatkowa praca.
Wiele osób woli oceniać czułość, wykonując pomiary odpowiedzi częstotliwościowej na osi głośników przy ustalonym napięciu. Następnie uśredniłbyś wszystkie punkty danych odpowiedzi między 300 Hz a 3000 Hz. Takie podejście jest bardzo dobre w dostarczaniu powtarzalnych wyników z dokładnością do około 0,1 dB.
Ale wtedy pojawia się pytanie, czy pomiary czułości zostały wykonane bezechowo, czy w pomieszczeniu. Pomiar bezechowy uwzględnia tylko dźwięk emitowany przez mówiącego i ignoruje odbicia od innych obiektów. Jest to ulubiona technika, ponieważ jest powtarzalna i precyzyjna. Jednak pomiary w pomieszczeniu dają bardziej rzeczywisty obraz poziomów dźwięku emitowanego przez głośnik. Ale pomiary w pomieszczeniu zwykle dają dodatkowe 3 dB lub więcej. Niestety, większość producentów nie mówi, czy ich pomiary czułości są bezechowe, czy w pomieszczeniu – najlepiej jest, gdy dają ci oba, abyś sam mógł się przekonać.
Co to ma wspólnego z listwami dźwiękowymi i głośnikami Bluetooth?
Czy zauważyłeś, że głośniki z wewnętrznym zasilaniem, takie jak subwoofery, soundbary i głośniki Bluetooth, prawie nigdy nie podają swojej czułości? Głośniki te są uważane za systemy zamknięte, co oznacza, że czułość (a nawet moc znamionowa) nie ma tak dużego znaczenia, jak całkowita głośność obsługiwana przez urządzenie.
Byłoby miło zobaczyć oceny czułości sterowników głośników używanych w tych produktach. Producenci rzadko wahają się przed określeniem mocy wzmacniaczy wewnętrznych, zawsze zachwalając imponujące liczby, takie jak 300 W dla niedrogiego soundbara lub 1000 W dla zestawu kina domowego w pudełku.
Ale moc znamionowa tych produktów jest prawie bez znaczenia z trzech powodów:
- Producent prawie nigdy nie mówi, w jaki sposób mierzona jest moc (maksymalny poziom zniekształceń, impedancja obciążenia itp.) ani czy zasilacz urządzenia jest w stanie dostarczyć tak dużo energii.
- Moc znamionowa wzmacniacza nie mówi, jak głośno będzie grało urządzenie, chyba że znasz również czułość przetworników głośnikowych.
- Nawet jeśli wzmacniacz daje tak dużo mocy, nie wiesz, że przetworniki głośnikowe są w stanie obsłużyć moc. Sterowniki soundbarów i głośników Bluetooth są raczej niedrogie.
Powiedzmy, że soundbar o mocy 250 W faktycznie zużywa 30 watów na kanał. Jeśli soundbar wykorzystuje bardzo tanie przetworniki – chodźmy z czułością 82 dB – to teoretyczna moc wyjściowa wynosi około 97 dB. To byłby całkiem satysfakcjonujący poziom dla gier i filmów akcji! Ale jest tylko jeden problem; te sterowniki mogą być w stanie obsłużyć tylko 10 watów, co ograniczyłoby głośnik soundbar do około 92 dB. A to nie jest wystarczająco głośne, by można było oglądać coś więcej niż zwykłe oglądanie telewizji.
Jeśli listwa dźwiękowa jest wyposażona w sterowniki o czułości 90 dB, wystarczy tylko osiem watów, aby podnieść je do 99 dB. A osiem watów mocy jest znacznie mniej prawdopodobne, aby przekroczyć granice możliwości kierowców.
Logicznym wnioskiem, do którego należy dojść, jest to, że produkty z wewnętrznym wzmocnieniem, takie jak soundbary, głośniki Bluetooth i subwoofery, powinny być oceniane na podstawie całkowitej głośności, jaką mogą dostarczyć, a nie czystej mocy. Ocena SPL na soundbarze, głośniku Bluetooth lub subwooferze ma znaczenie, ponieważ daje rzeczywiste wyobrażenie o tym, jakie poziomy głośności mogą osiągnąć produkty. Ocena mocy nie.
Oto kolejny przykład. Subwoofer VTF-15H firmy Hsu Research ma 350-watowy wzmacniacz i emituje średnio 123,2 dB SPL między 40 a 63 Hz. Subwoofer Sunfire Atmos – znacznie mniejsza konstrukcja, która jest znacznie mniej wydajna – ma 1400-watowy wzmacniacz, ale średnio tylko 108,4 dB SPL między 40 a 63 Hz. Najwyraźniej moc w watach nie opowiada tutaj historii. Nawet się nie zbliża.
Od 2017 r. nie ma standardu branżowego dla ocen SPL dla aktywnych produktów, chociaż istnieją rozsądne praktyki. Jednym ze sposobów, aby to zrobić, jest podkręcenie produktu do maksymalnego poziomu, jaki może osiągnąć, zanim zniekształcenia staną się niepożądane (wiele, jeśli nie większość, soundbarów i głośników Bluetooth może działać z pełną głośnością bez niepożądanych zniekształceń), a następnie zmierzyć moc wyjściową z odległości jednego metra przy użyciu sygnału szumu różowego -10 dB. Oczywiście decydowanie o tym, jaki poziom zniekształcenia jest niedopuszczalny, jest subiektywne; producent mógłby zamiast tego skorzystać z rzeczywistych pomiarów zniekształceń, wykonanych w przetworniku głośnika.
Oczywiście istnieje zapotrzebowanie na panel branżowy, aby stworzyć praktyki i standardy pomiaru aktywnego wyjścia produktów audio. Tak właśnie stało się ze standardem CEA-2010 dla subwooferów. Dzięki temu standardowi możemy teraz bardzo dobrze zorientować się, jak głośno będzie grać subwoofer.
Czy czułość jest zawsze dobra?
Możesz się zastanawiać, dlaczego producenci nie produkują głośników, które są tak czułe, jak to tylko możliwe. Dzieje się tak zazwyczaj dlatego, że trzeba iść na kompromis, aby osiągnąć pewien poziom czułości. Na przykład stożek w głośniku niskotonowym/przetworniku można rozjaśnić, aby poprawić czułość. Ale to prawdopodobnie skutkuje bardziej elastycznym stożkiem, co zwiększyłoby ogólne zniekształcenia. A kiedy inżynierowie zajmujący się głośnikami eliminują niepożądane piki w odpowiedzi głośnika, zwykle muszą zmniejszać czułość. Dlatego producenci muszą zrównoważyć takie aspekty.
Ale biorąc pod uwagę wszystkie czynniki, wybór głośnika o wyższej czułości jest zwykle lepszym wyborem. Możesz w końcu zapłacić trochę więcej, ale w końcu będzie warto.
