О чувствительности динамиков и АС, мощности и прочем

При постройке АС, особенно для ламповых усилителей, попадаются старые динамики, у которых чувствительность измеряется не в современных дБ/Вт/м. Как перевести ее в современный формат и подойдут ли такие динамики. Поиск ответов на эти вопросы в данной статье. Она представляет собой компиляцию из разных источников и выводы из собственного опыта. Динамические головки прямого излучения и акустические системы (АС) характеризуются показателями, определяющими эффективность и качество ее работы. К ним в частности относится чувствительность или отдача.
Чувствительность АС — звуковое давление, развиваемое ею в определенной точке (обычно на расстоянии 1 м по ее оси), при подведении к ее зажимам определенного напряжения. Это понятие чувствительности удобно для оценки АЧХ, но неприемлемо при сравнении АС с разным электрическим сопротивлением, т. к. потребляемая мощность будет различна.

В разное время этот параметр измерялся по-разному, поэтому иногда бывает затруднительно сравнивать динамики и АС разных лет выпуска между собой.
Мне пришлось иметь дело с тремя стандартами: первый применяли для изделий советских времен, условно назову его ГОСТ, второй повсеместно применяется сегодня, пусть это будет МЭК, с третьим я столкнулся в паспорте к «винтажным» импортным Hi-Fi АС, пусть это будет DIN. Не буду останавливаться на методике измерений по этим стандартам, меня больше заинтересовало другое — как сравнить эти стандарты между собой. Цель — оценить возможности динамиков и АС и их пригодность для работы, например, с ламповыми усилителями небольшой мощности.

В результате вычислений удалось составить таблицу, аналогов ей я нигде не встречал.

Чувствительность менее 84 дБ считается неприличной, а более 97 дБ встречается редко.
Важный момент. Чувствительность динамических головок прямого излучения должна измеряться на специальном акустическом щите. Она измеряется в ряде точек в определенном диапазоне частот и затем усредняется.

Динамическая головка и АС являются сложными и нелинейными электромеханическими системами, поэтому чувствительность АС может заметно отличаться от чувствительности входящих в нее динамических головок. Простая аналогия — освещенность от лампочки отличается от освещенности от той же лампочки в абажуре или прожекторе.

Надо отметить, что чувствительность по ГОСТ и DIN измеряется при определенной мощности, а по МЭК при определенном напряжении на головке. Это дает широкие возможности нечестным шулерам-маркИтологам. Декларируется измерение при подаваемом напряжении 2 В на головку сопротивлением 4 Ом и 2,8 В на 8 Ом. На первый взгляд всё правильно – 1 Ватт. Но дело в том, что из-за нечистоплотной конкуренции с целью завысить реальную чувствительность, сопротивление головок стали уменьшать, а мощность при измерениях стала расти. В последнее время обнаглели до того, что стали подавать напряжение 2,8 на все головки сопротивлением 8 Ом и ниже. Где-то это пишут в паспорте (но мало кто это понимает), где-то умалчивают. Разница при таком шулерстве для головок 4 Ома составляет 3 дБ по мощности, а это немало.

Если рассмотреть тенденцию развития, можно увидеть, что в ламповую эпоху головки обладали высокой чувствительностью (рядовые советские образцы – от 90 дБ, а такие как 6ГД1-РРЗ — 96 дБ) и относительно скромными низкими частотами. Это хорошо стыковалось с ламповыми усилителями и источниками звука. Кроме того, тогда были исключительно натуральные инструменты и голоса исполнителей. Прогрес привел к тому, что в моду вошли ненатуральные инструменты и фальшивые голоса с электронной коррекцией, электромузыкальные инструменты могли генерировать любые частоты.

Мощность усилителей перестала быть проблемой, появились динамические головки с очень низкими резонансными частотами. Они не могли работать в открытом оформлении, им нужен был ЗИ или ФИ. Эти типы оформления могли использовать относительно малые корпуса, таким образом, выполнялось еще одно требование прогрэсса — миниатюрность.

Казалось бы, всё хорошо и надо только радоваться, но постепенно проявились недостатки. На смену одной широкополосной головке, воспроизводящей весь диапазон частот, пришли двух- и трехполосные АС. Проблема стыковки головок, фазовые сдвиги, источники звука переместились из одной точки в несколько. Тяжелые диффузоры оказались инерционными и стали плохо воспроизводить самый важный для слуха участок — фронты звуковых импульсов. В результате по синусоидальному генератору все оказалось замечательно, а на слух — не всегда. Кроме того, новые АС в силу малой чувствительности, плохо совместимы с маломощными однотактными ламповыми усилителями.

С этими и другими проблемами идет борьба, но это оказалось не просто и очень не дешево. Во многом, поэтому сегодня снова популярны ламповые усилители, которые требуют для себя соответствующих высокочувствительных, легких и детальных АС. К сожалению, они обычно громоздки, тяжелы, да и любителям мяса с колбасой они обычно не нравятся.

Сегодня при приобретении головок обычно смотрят только на их мощность и диапазон частот. Сравним для примера 35ГДН-1 и 6ГД1- РРЗ. Первая по названию в 6 раз мощнее. Сравним с учетом чувствительности. 25 Ватт номинальной мощности 35ГДН-1 при чувствительности 84 дБ/Вт/м что соответствует 0,1 н/кв.м. При номинальной мощности 25 Вт уровень звукового давления будет, как у 6ГД1- РРЗ при мощности 1,5 Вт. В первом случае потребуется транзисторный усилитель мощностью в десятки ватт, во втором маломощный ламповый усилитель. Кроме того, на 6ГД1- РРЗ можно подать мощность в 4 раза выше, и уровень звукового давления (громкости) будет на 6 дБ выше.

Теперь рассмотрим, какой уровень громкости рекомендовал ГОСТ (не секрет, что все эти параметры брали у загнивающего запада, а не разрабатывались самостоятельно). Для высшего и первого класса это 1 Паскаль (94 дБ). Ровная цифра явно взята не из испытаний, а для красоты и удобства, ну ладно. Эксперименты показали, что нормальные люди предпочитают уровень менее 80 дБ, а ненормальные — всякие звукорежиссеры (я включу сюда и аудиофилов) 90 дБ. Поэтому пусть будет 94, но пытаться получить дома уровень громкости симфонического оркестра в его гуще или рок-группы…

Для 35ГДН-1 надо подать 10 Ватт и расстояние 1 метр. Считается, что на 2 м мощность должна быть в 4 раза выше и потребуются 40 Ватт, но учитывая, что квартира — не заглушенная камера, номинальных 25 Ватт должно хватить. Для 6ГД1- РРЗ на 1 метре хватит 0,63 Ватта, на двух — 2,5 Ватта с запасом. Это для иллюстрации таблицы. Мы не рассматриваем здесь акустическое оформление и частотный диапазон, неравномерность АЧХ и пр.

Мне могут сказать, что я выдумал какую-то мощность DIN, дескать, такой не бывает. Приведу параметры своих АС Tandberg 2510. В общем-то, из-за них я и стал копать.

Это «транзисторная» акустика, в переводе на современный язык, 88 дБ. Думаю, что чувствительность головок в них выше, часть мощности съедает закрытый ящик.

А вот более ранние колонки с «ламповой» чувствительностью и номинальной мощностью всего-то 8 Ватт, что соответствует 80-ти ваттам класса 35ГДН-1. Примерно в 70-е годы закончилась эпоха фирм, выпускавших добротную высококачественную технику небольшими тиражами. Они уделяли больше внимания качеству своей продукции, и меньше прибыли, поэтому Юго-Восточно-Азиатский прогресс раздавил такие фирмы (тот же норвежский Tandberg).
Новое время, новые люди, новая техника, новая музыка, новое мЫшление.

Я не претендую на истину и полный дилетант в вопросах акустики, но знающие люди почему-то очень мало пишут по данному вопросу.
Если кто-то аргументировано и доказательно исправит мои ошибки, я буду рад.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации