Громкоговорители и спецификации
Типы громкоговорителей
Громкоговорители (также акустические преобразователи) превращают электрические аудиосигналы в звуковые волны. Они имеют общее и специальное назначение, соответственно, разное исполнение. Согласно требованиям DIN VDE 0833-4 громкоговорители для систем речевого оповещения должны проходить сертификацию по товарному стандарту EN 54-24.
Широкополосный громкоговоритель
Громкоговоритель, который способен воспроизводить основную часть слышимого диапазона частот, то есть большой диапазон от 250 Гц до 6 или более кГц.
Многоканальный громкоговоритель
Сочетает в себе два или более громкоговорителей. Каждый из них предназначен для определенного диапазона частот. Тем самым диапазон воспроизводимых частот увеличивается. В зависимости от числа диапазонов громкоговорители бывают двух-, трехканальными и т. д.
Типы корпуса
Громкоговоритель в закрытом корпусе отличается удобством эксплуатации. Мембрана громкоговорителя защищена от чрезмерных колебаний вследствие сопротивления воздуха в корпусе. Фазоинверторный громкоговоритель способен воспроизводить низкие частоты с большей громкостью, чем громкоговоритель закрытого типа. Рекомендуется использовать его вместе с фильтром верхних частот, который применяется при самой низкой частоте указанной частотной характеристики громкоговорителя. Это защищает мембрану громкоговорителя от значительных колебаний при воспроизведении очень низких частот. Некоторые громкоговорители, например, для монтажа в потолок, не имеют корпуса. Конструкция таких громкоговорителей ограничивает колебания мембраны, тем самым предохраняя громкоговоритель от повреждений.
- Громкоговоритель закрытого типа
- Фазоинверторный громкоговоритель
- Громкоговоритель открытого типа
Рупорный громкоговоритель
Рупорный громкоговоритель (громкоговоритель с предрупорной камерой) состоит из головки прямого излучения, которая преобразует акустические сигналы в акустические волны, и рупора, который усиливает и направляет звуковые волны. Рупорные громкоговорители отличаются высокой эффективностью и достигают очень высокого номинального уровня звукового давления.
Громкоговоритель типа «линейный массив»
Громкоговорители типа «линейный массив» работают как линейный источник звукового излучения. С увеличением расстояния
номинальный уровень звукового давления снижается у них менее значительно, чем у обычных громкоговорителей. Системы линейного массива, как правило, отличаются большим радиусом действия по горизонтали и узким сектором по вертикали. Если система направлена на публику, то от стен и потолка отражается лишь незначительная часть звуковых волн, что дает совсем небольшое эхо. Поэтому системы с громкоговорителями типа «линейный массив» идеально подходят для помещений со значительной реверберацией.
Номинальная допустимая мощность
Номинальная допустимая мощность измеряется в ваттах. Она указывает, при каком электрическом напряжении громкоговоритель может работать в постоянном режиме без разрушения и повреждений. Обычно при поступлении сигналов текущее электрическое напряжение может значительно колебаться. Поэтому для громкоговорителей с низким сопротивлением (без трансформатора, 4, 8 или 16 Ом) мы указываем программную мощность, под которой понимают рекомендованную выходную мощность подключенных усилителей. Усилители могут чисто воспроизводить кратковременные пиковые сигналы, не повреждая при этом громкоговорителя. Если необходимо воспроизведение сигналов с постоянной амплитудой и высокой мощностью (например, аварийных звуковых сигналов), то номинальная мощность усилителя низкоомной системы не должна превышать номинальную мощность громкоговорителя
Адаптация мощности
Потребляемую мощность громкоговорителя 100 В часто можно откорректировать до более низких значений по сравнению с номинальной допустимой мощностью. Обычно мощность корректируется до половины, четверти и одной восьмой от номинальной (соответственно, -3, -6 и -9 дБ). Это всегда указано в технических характеристиках громкоговорителя. Таким образом при монтаже громкоговорителей можно адаптировать уровень их громкости относительно акустической среды. После адаптации громкоговоритель на 100 В будет получать от усилителя откорректированную мощность. Следовательно, к усилителю на 100 В можно подключить несколько громкоговорителей на 100 В, при условии, что их суммарная мощность не будет превышать номинальную мощность усилителя.
Сопротивление
Сопротивление громкоговорителя определяется величиной сопротивления переменного тока. Громкоговорители делятся на два вида: с низким и высоким сопротивлением. Низкоомные громкоговорители имеют сопротивление 4, 8 и 16 Ом. У высокоомных громкоговорителей сопротивление зависит от потребляемой мощности и может составлять от нескольких десятков до нескольких тысяч Ом.
Номинальный уровень звукового давления (чувствительность)
Номинальный уровень звукового давления громкоговорителя указывается в децибелах. Он определяется на расстоянии в 1 метр и при входной мощности в 1 Ватт. Общих правил написания не существует, обычно указывают, например, таким образом: 96 дБ (1 Вт/1 м). Если не оговорено иное, то компания ТОА указывает не максимальный, а средний номинальный уровень звукового давления.
Полоса частот
Полоса частот (также диапазон частот или частотная характеристика) – диапазон, который может воспроизвести громкоговоритель. Эти данные указываются в тестовом (напр., 50 Гц – 20 кГц) или графическом виде.
На рисунке видно, что уровень звукового давления меняется в зависимости от частоты. В тексте указывается только диапазон, в пределах которого уровень звукового давления снижается по отношению к среднему значению не более, чем на 10 дБ, как в примере, представленном выше: 100 Гц – 20 кГц.
Угол раскрытия
Угол раскрытия – это угол, образующийся относительно основной оси, вдоль которой уровень звукового давления ниже относительно звукового давления на 6 дБ. Данный показатель является информативным только при указании частоты, к которой он относится. Хорошая разборчивость речи достигается в зоне угла раскрытия при частоте 4 кГц. Некоторые громкоговорители отличаются асимметричным распространением звуковых волн. В таком случае угол раскрытия указывается относительно основной оси в вертикальном и горизонтальном направлениях. Большинство встраиваемых в потолок громкоговорителей распространяют звуковые волны симметрично. В таком случае указывается только одно значение.
Коэффициент гармонических искажений
Коэффициент гармонических искажений (КГИ; англ.: Тotal Harmonic Distortion = THD) – величина, выражающая процентное отношение эффективного значения высших гармоник сигнала к эффективному значению общего сигнала. Этот показатель позволяет быстро оценить качество передачи сигнала с точки зрения нелинейных искажений зоны распространения. Если коэффициент гармонических искажений менее 1%, то такие искажения человеческое ухо не воспринимает. Неприятные ощущения появляются только если коэффициент гармонических искажений равен прим. 3%.