Articles

Jak vybrat nejhlasitější reproduktor (a vyhnout se časté chybě)

On 15 listopadu, 2021 by admin

Výběr nejhlasitějšího reproduktoru je snadný.

Nebo ne?

Jde o to najít reproduktor s nejvyšším výkonem.

Pravda?

No, tak nějak.

Ano, výkon neboli wattáž je podstatným faktorem, ale není tím nejkritičtějším.

Nejvíce záleží na citlivosti reproduktoru.

Co to sakra je, ptáte se? Říkáte, že mi to zní příliš složitě.

Ale nemusí.

Podám snadno pochopitelné definice toho, co určuje hlasitost. A uvedu příklady, které zvýší vaše porozumění a budou vodítkem při výběru.

Nejprve začneme s těmito definicemi.

Existují dvě definice, které vám pomohou zamotat hlavu:

1. Jmenovitý výkon reproduktoru (wattáž).
2. Citlivost reproduktoru.

Co je to jmenovitý výkon reproduktoru (wattáž)?

Jmenovitý výkon reproduktoru vyjádřený ve wattech označuje výkon zesilovače v tomto reproduktoru.

Co je to citlivost reproduktoru?

Citlivost reproduktoru je měřítkem toho, jak účinně reproduktor přeměňuje výkon zesilovače na akustickou energii.

Poznamenejte, že se jedná o měřítko účinnosti přeměny výkonu na energii. Proto se někdy setkáte s tím, že lidé tuto míru označují jako „účinnost reproduktoru“. Při používání tohoto termínu však existuje jistá opatrnost, ke které se vrátím později.

Jinými slovy nám říká, jak hlasitá bude hlasitost při výstupním výkonu ze zesilovače.

Abych lépe pochopil citlivost, zjistil jsem, že se musím podívat na proces měření.

Jak se měří citlivost reproduktorů?

U reproduktoru hovoříme o akustickém výkonu neboli hlasitosti, která je výsledkem daného množství výkonu.

Vyprodukované množství hlasitosti se nazývá hladina akustického tlaku neboli SPL.

SPL se vyjadřuje v decibelech (dB).

Měření decibelového (dB) výkonu reproduktoru při použití 1 wattu výkonu poskytuje stupeň citlivosti. Měření se provádí ve vzdálenosti 1 metr od reproduktoru a obvykle se provádí v anechoické komoře (nereflexní, zvukotěsná místnost).

Co tedy znamená, když má reproduktor citlivost 89 dB SPL?

To znamená, že reproduktor s 1 wattem výkonu měřeným 1 metr od reproduktoru dokáže vytvořit hladinu akustického tlaku 89 decibelů.

Zkráceně: „89 dB SPL 1W/1M“.

Právě teď chápete, co je to citlivost.

Pro zvýšení tohoto pochopení z praktického hlediska se podíváme na porovnání citlivosti reproduktorů bez ohledu na výkon.

Zpět na tabulku

Srovnání citlivosti reproduktorů

Pokud bereme v úvahu pouze jmenovitou citlivost různých reproduktorů, je srovnání jednoduché.

Pokud si chcete vybrat mezi následujícími třemi reproduktory, je to snadná volba:

1. Reproduktor 1 má citlivost 81 dB (1w/1m)
2. Reproduktor 2 má citlivost 84 dB (1w/1m)
3. Reproduktor 3 má citlivost 87 dB (1w/1m)

Reproduktor 3 s citlivostí 87 dB (1w/1m) je nejhlasitější, protože při citlivosti 1w/1m produkuje větší hlasitost než ostatní dva. Čím vyšší je číslo dB, tím je reproduktor hlasitější.

Jak již bylo uvedeno, SPL se vyjadřuje v decibelech (dB). Často se SPL a dB, používají zaměnitelně, což je matoucí.

Ať už je vyšší SPL nebo vyšší dB, víte, že máte hlasitější reproduktor.

Dále se musíme podívat na to, co se stane, když vezmete v úvahu jmenovitý výkon reproduktoru, protože kombinace není tak úplně jednoduchá.

Pohled na kombinaci výkonu a citlivosti

Nezáleží na tom, jakou citlivost má váš reproduktor, existuje obecné pravidlo, které platí, pokud chcete zvýšit decibelový výkon zvýšením výkonu zesilovače.

Obecné pravidlo zní:

Zvýšení zvukového výkonu reproduktoru o 3 decibely, vyžaduje zdvojnásobení výkonu zesilovače.

Musel jsem si napsat několik příkladů, než jsem pochopil důsledky tohoto pravidla.

Nejprve se podívejme na jeden reproduktor.

Uvažujme reproduktor o jmenovitém výkonu 87 dB (vždy mějte na paměti, že decibely se měří na základě 1 wattu výkonu a 1 metru od reproduktoru).

Pravidlo zní, že pro zvýšení o 3 dB; musíte zdvojnásobit výkon.

Chcete-li vytvořit další 3 dBs, abyste dosáhli 90 dB’s, musí se výkon zesilovače zvýšit na 2 watty.

Ale pro zvýšení o další 3 dBs na 93 dB’s se musí výkon zdvojnásobit z 2 wattů na 4 watty.

A pro zvýšení na 96 dB’s je třeba výkon opět zdvojnásobit na 8 wattů.

Druhé, porovnáme dva reproduktory.

Oba reproduktory používají k vyzařování zvuku výkon 10 wattů.

Reproduktor 1 má výkon 81 dB’s a reproduktor 2 produkuje 93 dB’s.

Mezi oběma reproduktory je rozdíl ve výkonu 12 dB, neboli 4 loty po 3 Db’s. Při potřebě zdvojnásobení výkonu o čtyři loty to tedy znamená, že se faktor zdvojnásobení posune z 2 na 4, z 8 na 16násobek.

Proto je třeba výkon reproduktoru 1 zvýšit z 10 W na 160 W (tzn, desetkrát 16), aby byl výkon 93 dB a rovnal se výkonu reproduktoru 2.

Převedení do tabulkové podoby pomohlo mé úrovni porozumění.

Na základě jmenovitého výkonu reproduktoru 1 81 dB je zde uveden výkon potřebný ke zvýšení zvuku na stejnou úroveň jako u reproduktoru 2:

Zvýšení výkonu reproduktoru 1	Výkon reproduktoru 1
10 wattů	81 dB’s
20 wattů	84 dB’s
40 wattů	87 dB’s
80 wattů	90 dB’s
160 potřebných wattů	93 dB’s = výkon reproduktoru 2

Zpět na tabulku

Co je nejlepší, pokud chcete zvýšit výkon?

Vždy je lepší začít s reproduktorem s vyšší jmenovitou citlivostí, protože ke zvýšení SPL není potřeba tolik výkonu.

A začít s vyšší jmenovitou citlivostí také znamená, že váš zesilovač nebude spotřebovávat tolik výkonu jako zesílený reproduktor s nižší citlivostí. Spotřeba energie je pro přenosné reproduktory zásadní, protože to znamená, že se baterie bude vybíjet mnohem méně. Navíc bude doba přehrávání mnohem delší.

Naším cílem je však výběr co nejhlasitějšího reproduktoru a podstatné je, že zvýšením hodnoty citlivosti reproduktoru se zvýší hlasitost při určitém množství výkonu. Proto je vždy nejlepší zvolit co nejvyšší jmenovitou citlivost při srovnatelném výkonu ve wattech.

Co když tedy zvýšíme výkon nebo příkon zesilovače?

Zjistíme to.

Jaký vliv má zvýšení příkonu?

Již známe obecné pravidlo: zdvojnásobení výkonu zesilovače zvyšuje výkon reproduktoru o 3 dB.

Při čtení o tomto tématu zjistíte, že toto základní pravidlo se rozšiřuje na následující obecná pravidla:

.

Výstupní výkon zesilovače	Zvýšení výstupní úrovně reproduktoru
10 W	10 dB
100 wattů	20 dB
1000 wattů	30 dB

Když jsem viděl tyto údaje, okamžitě mě napadlo: „Je to další pravidlo nad rámec základního pravidla 3 dB?“

Po chvíli přemýšlení jsem si uvědomil, že nejde o žádné nové pravidlo.

Jde jen o skutečný výsledek konverze, který nastane, když zvýšíte výkon přesně o 10, 100 nebo 1000 wattů.

Přemýšlejte o zvýšení výkonu o 10 wattů.

Pamatujte, že 8 wattů jsou tři loty zdvojnásobení výkonu z 1 wattu, což má za následek zvýšení výkonu 3 krát 3 dB’s = 9 dBs. Zvýšení výkonu na 10 wattů znamená, že 10 wattů je součástí zdvojnásobení z 8 wattů na 16 wattů, ale na dolním konci tohoto zdvojnásobení, takže výsledkem je pouze 1 dB zvukového výkonu navíc.

Všechna tato hodnocení zvukového výkonu vycházejí z toho, že jste 1 metr od reproduktoru. Co se stane, když se od reproduktoru vzdálíte?

Zpět na tabulku

Jak ovlivňuje zvětšení vzdálenosti od reproduktoru hlasitost?

Všichni máme zkušenost s tím, že zvuk slábne, když se vzdálíme od zdroje zvuku. A opět, stejně jako u citlivosti, platí obecné pravidlo:

„Hladina zvuku se sníží o čtvrtinu pokaždé, když zdvojnásobíte svou vzdálenost od zdroje zvuku. Z hlediska SPL dochází ke snížení o 6 dB na každé zdvojnásobení vzdálenosti.“

Podívejme se na příklad:

Reproduktor, který má citlivost 84 dB (1W/1M) se 100wattovým zesilovačem, produkuje hladinu zvuku 104 dB (pokud si vzpomínáte na předchozí část, zjistili jsme, že 100 W produkuje 20 dB, takže výpočet je 84 + 20 = 104 dB).

Pro tento reproduktor jsou zvukové ztráty následující:

Vzdálenost od zdroje	Hladina zvuku
Základní měření – 1 metr	104 dB
2 Metry	98 dB
3 Metry	92 dB
4 Metry	86 dB
atd.	Také

Ztráta 6 dB na 1 metr platí pro ideální akustické prostředí, například venku, kde nejsou žádné stěny nebo stropy, od kterých by se zvuk odrážel. V interiéru bude ztráta menší, ale o kolik, to závisí na zvukové pohltivosti materiálů stěn, podlahy a stropu a na přítomnosti nábytku nebo jiných předmětů.

Takže hlasitost zvuku slábne, jak se vzdalujeme od reproduktoru. Abychom byli slyšet dále, stačí zvýšit výkon reproduktoru, je to tak?“

To je pravda, ale jako u všeho, i zde existuje vnější hranice.

Nyní se budeme zabývat výpočtem potřebným k určení maximálního množství zvuku, které může reproduktor vydávat.

Co znamená maximální SPL?

Ve specifikaci reproduktoru může být uvedena jak jmenovitá citlivost, tak jmenovitý výkon. Abychom určili maximální hlasitost, které může takový reproduktor dosáhnout, musíme provést výpočet.

Citlivost je údaj, který popisuje základní hlasitost reproduktoru danou 1 wattem výkonu.

Jmenovitý výkon je počet wattů, které jsou k dispozici pro vytvoření hlasitého zvuku.

Spojením těchto dvou údajů získáte maximální hlasitost reproduktoru známou jako maximální SPL.

Vysvětlíme si to na příkladu.

Reproduktor má citlivost 87 dB a jmenovitý výkon 250 wattů. Použijeme známý vzorec zdvojnásobení výkonu pro zvýšení hlasitosti o 3 dB.

Výkon	Výstup
1 watt	87 dB’s
2 watt	90 dB’s
4 watty	93 dB’s
8 wattů	96 dB’s
16 wattů	99 dB’s
32 wattů	102 dB’s
64 wattů	105 dB’s
128 wattů	108 dB’s
256 wattů	111 dB’s

Takže, maximální SPL pro tento reproduktor je 111 dBs.

Znalost maximálního SPL je užitečná, protože může pomoci určit, zda bude reproduktor dostatečně hlasitý pro místo, kde jej chcete používat.

Zpět na tabulku

Jak hlasitý má být váš reproduktor?

Hlučnost se netýká jen místa, kde chcete reproduktor používat.

Je to také osobní.

Pro jednoho je hlasitý, pro jiného tichý.

Ačkoli jsme hovořili o objektivním měření zvuku pomocí decibelů, hlasitost je subjektivní a pro posluchače osobní.

Podívejme se na různé rozsahy decibelů a zjistěme, co to znamená v praktickém smyslu:

rozsah dB	Každodenní zvuk
0 dB	Prah slyšení
15-25 dB	Šepot
40-60 dB	Hluk domácího nebo kancelářského pozadí
65-70 dB	Běžný mluvený hlas
85 dB	Budoucí buldozer
105 dB	Orchestrální zvuk Climax
120+ dB	Rockový koncert
130 dB	Prah bolesti
140-180 dB	Jedná se o letadla

V tomto bodě, stojí za to vydat zdravotní varování.

Pokud zvuk dosáhne 85 dB nebo více, může způsobit trvalé poškození sluchu. K poškození navíc dochází i při dlouhodobém působení.

Z toho vyplývá, že každý reproduktor s hodnotou dB nad 85 je hlasitý.

Záleží tedy na vašem hudebním vkusu a na tom, kde budete reproduktor používat, kolik nad 85 dB chcete, aby reproduktor vydával.

Pro vnitřní poslech pravděpodobně nechcete jít příliš nad 105 dB, což je hlasitý zvuk. Jakákoli vyšší úroveň bude pravděpodobně ohlušující, i když jste skalní fanoušci a máte rádi hlasitou hudbu.

Venku znamená jít výš až na úroveň kolem 120 dBs, aby se zvuk mohl šířit na větší ploše. Jen se ujistěte, že nestojíte příliš blízko.

Ať už zvolíte jakoukoli úroveň zvuku, musíte mít na paměti, zda kvalita zvuku pokračuje i při maximální hlasitosti.

Zpět na tabulku

Co byste neměli obětovat v honbě za hlasitostí

Nemá smysl kupovat reproduktor, který při zvýšení hlasitosti vydává příšerný zvuk.

Ano, chcete reproduktor, který je hlasitý, ale jde o to, že posloucháte hudbu, chcete, aby byl zvuk čistý a zřetelný, aby vynikla hudebnost a nebyla zničena zkreslením.

Měli byste se ujistit, že zkreslení (odborně nazývané THD neboli celkové harmonické zkreslení) je menší než 1 %. Pokud specifikace reproduktoru tento údaj neuvádějí, ujistěte se, že jste reproduktor před koupí nejprve vyzkoušeli (měli byste to udělat bez ohledu na to).

Navíc nechcete ani reproduktor, který by při nižších hlasitostech obětoval kvalitu. Chcete, aby byla rovnováha mezi výškami, středy a hloubkami. A možná i nějakou možnost ekvalizéru, abyste mohli vyladit zvuk basů podle hudby.

Společně s kontrolou kvality nezapomeňte, že volba hlasitosti je o citlivosti reproduktoru. Musíme tedy rozlišovat mezi citlivostí a účinností.

Upozornění na citlivost reproduktorů versus účinnost reproduktorů

Již dříve jsem varoval před zaměnitelným používáním pojmů „citlivost reproduktorů“ a „účinnost reproduktorů“. Často tak činí lidé z marketingu, kteří naznačují, že „citlivost“ a „účinnost“ jsou totéž.

Problém je v tom, že ačkoli spolu souvisejí, nejsou totéž.

Technicky termín „citlivost“ přesněji popisuje, jak hlasitě bude reproduktor hrát, když dostane vstupní signál na dané úrovni napětí. Měří se v decibelech.

„Účinnost“ označuje množství energie vstupující do zesilovače a akustický výkon vycházející z reproduktoru, vyjádřený v procentech.

Je možné přepočítat účinnost na citlivost a naopak, ale to je daleko za hranicemi mé základní aritmetiky.

Stojí za zmínku, že procento „účinnosti“ se u všech reproduktorů obvykle pohybuje kolem 2 % nebo méně, což znamená, že většina vstupního výkonu se přemění spíše na teplo než na zvuk.

Při vědomí rozdílu ve významu má smysl, že jako prostředek pro určení hlasitosti používáme „citlivost reproduktoru“.

A protože se jedná o standardní výpočet, nabízí základ pro porovnání hlasitosti různých reproduktorů.

Naneštěstí však výrobci nepoužívají tento vzorec standardním způsobem, takže to znehodnocuje srovnání.

Zpět na tabulku

Proč nemůžete vždy věřit údajům výrobců o citlivosti

Výrobci mohou používat a používají různé metody výpočtu citlivosti svých reproduktorů.

Někteří výrobci používají jako vstupní úroveň 1 watt, zatímco jiní používají 2,83 voltu. O používání 2,83 voltu je samostatná technická diskuse, kterou si nechám na jindy.

Výrobci se také liší frekvencemi, které pro výpočet používají:

• Někteří používají „růžový šum“, což je kombinace všech frekvencí.
• Někteří používají pouze jednu frekvenci (často to bude ta nejcitlivější).
• Někteří uvádějí každou frekvenci.
• Někteří měří několik frekvencí a výsledek průměrují.

Mohou být také rozdíly v provádění testů:

• Měří se pouze nejlepší reproduktor v ozvučnici.
• Měří se všechny reproduktory dohromady.
• Test může být prováděn v čistém prostředí, kde nejsou žádné odrazivé materiály,
• případně se analýza provádí v typickém prostředí, které není možné zopakovat jinými testery

Použití těchto různých metod na jednom reproduktoru nevyhnutelně vede pokaždé k jiným výsledkům. To je frustrující výsledek, protože „citlivost“ jako měřítko je objektivní. Poskytuje základ pro validní porovnání různých reproduktorů.

Přes tyto obavy a při absenci čehokoli jiného poskytuje porovnání hodnot citlivosti reproduktorů představu o tom, jak hlasitý reproduktor bude.

Ale počkejte, tady je „kopanec“.

Většina výrobců neuvádí hodnoty citlivosti pro „uzavřené systémy“.“

Zpět na tabulku

Frustrující porovnávání hlasitosti „uzavřených systémů“

Ptáte se, co je to „uzavřený systém?“

Je to tam, kde je systém s vnitřním napájením, jako máte například:

• Subwoofery.
• Soundbary.
• Reproduktory Bluetooth.

Často výrobci uvádějí výkon, ale jak jsme již viděli, bez údajů o citlivosti je to pro účely srovnání téměř nepoužitelné. A to tím spíše, pokud nevíme:

• Jak je výkon měřen (například maximální úroveň zkreslení a impedance zátěže).
• Zda reproduktory zvládnou výstupní výkon zesilovače.

Krátce řečeno, nemá smysl hodnotit interně zesílené výrobky, jako jsou soundbary, reproduktory Bluetooth a subwoofery, čistým výkonem nebo dokonce používat výkon s udáním citlivosti.

Jednotka SPL (citlivost) sama o sobě je nejbližším měřítkem pro reálnou představu o tom, jakých úrovní hlasitosti mohou výrobky dosáhnout.

A pokud není k dispozici hodnota SPL, použijte celkovou výstupní hlasitost jednotky, pokud je k dispozici.

Po této poznámce přejdu k závěrečnému shrnutí.

Shrnutí o tom, jak vybrat nejhlasitější reproduktory.

Pokud jde o výběr nejhlasitějších reproduktorů, rozhodujícím faktorem je „citlivost reproduktoru“, často označovaná termínem „SPL“ a měřená v decibelech (dB):

• Pokud je výkon zesilovače stejný, výběrem reproduktoru s vyšší citlivostí získáte hlasitější reproduktor.

• Pokud mají reproduktory stejnou citlivost, reproduktor s vyšším výkonem bude hlasitější.

Při porovnávání reproduktorů, které mají různé hodnoty citlivosti, se musíte podívat na kombinaci citlivosti a výkonu ve wattech, abyste našli nejhlasitější reproduktor.

Výkon ve wattech lze u reproduktoru s nižší citlivostí zvýšit, aby dosáhl nebo překonal vyšší citlivost reproduktoru s menším výkonem. Vše záleží na kombinaci čísel.

Dva poslední příklady:

1. Tisíciwattový reproduktor s citlivostí 85 Db bude produkovat 115 dB, zatímco 300wattový reproduktor s vyšší citlivostí 89 dB bude produkovat nižších 113,5 dB. Reproduktor s výkonem 1000 W je hlasitější.
2. Znovu platí, že 1000wattový reproduktor s citlivostí 85 Db vyprodukuje 115 dB’s, ale tentokrát má 300wattový reproduktor vyšší citlivost 93 dB’s, která vytváří vyšší 117,5 dBs. Reproduktor s výkonem 300 W je hlasitější.

Několik upozornění:

• Vzdálenost od reproduktoru snižuje jeho hlasitost.
• Dejte si pozor na přesnost údajů výrobce o SPL a výkonu.
• Pamatujte, že citlivost reproduktoru není totéž co účinnost reproduktoru, i když spolu souvisejí.
• Nežeňte se za hlasitostí na úkor kvality zvuku.
• Pořiďte si ukázku reproduktoru – je to nejlepší test, zda splňuje vaše požadavky poté, co jste zúžili pole reproduktorů na jeden nebo dva pomocí toho, co jste se dozvěděli v tomto článku.

Výběr nejhlasitějšího reproduktoru je náročný úkol, ale nyní se můžete snadno propracovat technickým žargonem a lépe se rozhodnout.

Přeji vám mnoho let plných potěšení z poslechu hlasité hudby.

.