O que é a sensibilidade do alto-falante e o que isso significa?

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O que é a sensibilidade do alto-falante e o que isso significa?
O que é a sensibilidade do alto-falante e o que isso significa?
Anonim

Se há uma especificação de alto-falante que vale a pena olhar, é a classificação de sensibilidade. A sensibilidade informa quanto volume você obterá de um alto-falante com uma determinada quantidade de energia. Não só pode afetar sua escolha de alto-falante, mas também sua escolha de receptor/amplificador estéreo. A sensibilidade é essencial para alto-falantes, barras de som e subwoofers Bluetooth, mesmo que esses produtos não listem a especificação.

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O que significa sensibilidade

A sensibilidade do alto-falante é autoexplicativa quando você entende como é medida. Comece colocando um microfone de medição ou medidor de SPL (nível de pressão sonora) a exatamente um metro de distância da frente do alto-falante. Em seguida, conecte um amplificador ao alto-falante e reproduza um sinal; você vai querer ajustar o nível para que o amplificador forneça apenas um watt de potência ao alto-falante. Agora observe os resultados, medidos em decibéis (dB), no microfone ou medidor SPL. Essa é a sensibilidade do alto-falante.

Quanto maior a classificação de sensibilidade de um alto-falante, mais alto ele tocará com uma certa quantidade de potência. Por exemplo, alguns alto-falantes têm uma sensibilidade de cerca de 81 dB ou mais. Isso significa que com um watt de potência, eles fornecerão apenas um nível de audição moderado. Quer 84 dB? Você precisará de dois watts - isso se deve ao fato de que cada 3 dB adicional de volume requer o dobro da potência. Quer atingir alguns picos agradáveis e altos de 102 dB em seu sistema de home theater? Você precisará de 128 watts.

Medidas de sensibilidade de 88 dB estão na média. Qualquer coisa abaixo de 84 dB é considerada uma sensibilidade bastante baixa. A sensibilidade de 92 dB ou superior é muito boa e deve ser procurada.

Eficiência e sensibilidade são a mesma coisa?

Sim e não. Você verá frequentemente os termos sensibilidade e eficiência usados de forma intercambiável no áudio, o que é bom. A maioria das pessoas deve saber o que você quer dizer quando diz que um alto-falante tem 89 dB de eficiência. Tecnicamente, eficiência e sensibilidade são diferentes, embora descrevam o mesmo conceito. As especificações de sensibilidade podem ser convertidas em especificações de eficiência e vice-versa.

Eficiência é a quantidade de energia que entra em um alto-falante que é realmente convertida em som. Esse valor geralmente é inferior a um por cento, o que indica que a maior parte da energia enviada a um alto-falante acaba como calor e não como som.

Como as medições de sensibilidade podem variar

É raro um fabricante de alto-falantes descrever em detalhes como eles medem a sensibilidade. A maioria prefere contar o que você já sabe; a medição foi feita em um watt a uma distância de um metro. Infelizmente, as medições de sensibilidade podem ser realizadas de várias maneiras.

Você pode medir a sensibilidade com ruído rosa. No entanto, o ruído rosa flutua em nível, o que significa que não é muito preciso, a menos que você tenha um medidor que faça médias em vários segundos. O ruído rosa também não permite muito no sentido de limitar a medição a uma faixa específica de áudio. Por exemplo, um alto-falante que tem seus graves aumentados em +10 dB exibirá uma classificação de sensibilidade mais alta, mas é basicamente trapaça por causa de todos os graves indesejados. Pode-se aplicar curvas de ponderação - como a ponderação A, que se concentra em sons entre cerca de 500 Hz e 10 kHz - a um medidor SPL para filtrar os extremos de frequência. Mas isso é trabalho adicional.

Muitos preferem avaliar a sensibilidade fazendo medições de resposta de frequência no eixo dos alto-falantes em uma tensão definida. Então você faria a média de todos os pontos de dados de resposta entre 300 Hz e 3.000 Hz. Essa abordagem é muito boa para fornecer resultados repetíveis com precisão de até 0,1 dB.

Mas há a questão de saber se as medições de sensibilidade foram feitas anecoicamente ou no quarto. Uma medição anecóica considera apenas o som emitido pelo alto-falante e ignora os reflexos de outros objetos. Esta é uma técnica preferida, sendo repetível e precisa. No entanto, as medições na sala fornecem uma imagem mais real dos níveis de som emitidos por um alto-falante. Mas as medições na sala geralmente fornecem cerca de 3 dB extras. Infelizmente, a maioria dos fabricantes não informa se suas medições de sensibilidade são anecóicas ou na sala - o melhor caso é quando eles fornecem ambos para que você possa ver por si mesmo.

O que isso tem a ver com barras de som e alto-falantes Bluetooth?

Você já reparou que os alto-falantes com alimentação interna, como subwoofers, barras de som e alto-falantes Bluetooth, quase nunca listam sua sensibilidade? Esses alto-falantes são considerados sistemas fechados, o que significa que a sensibilidade (ou mesmo a potência) não importa tanto quanto o volume total capaz pela unidade.

Seria bom ver as classificações de sensibilidade para os drivers de alto-falante usados nesses produtos. Os fabricantes raramente hesitam em especificar a potência dos amplificadores internos, sempre divulgando números impressionantes, como 300 W para uma barra de som barata ou 1.000 W para um sistema de home-theater-in-a-box.

Mas as classificações de potência para esses produtos são quase sem sentido por três razões:

  1. O fabricante quase nunca informa como a potência é medida (nível máximo de distorção, impedância de carga, etc.) ou se a fonte de alimentação da unidade pode realmente fornecer tanto suco.
  2. A potência do amplificador não informa o volume da unidade, a menos que você também conheça a sensibilidade dos drivers dos alto-falantes.
  3. Mesmo que o amplificador produza tanta potência, você não sabe se os drivers dos alto-falantes podem lidar com a potência. Os drivers da barra de som e do alto-falante Bluetooth tendem a ser bastante baratos.

Digamos que uma barra de som, com potência de 250 W, esteja produzindo 30 watts por canal em uso real. Se a barra de som usa drivers muito baratos - vamos com sensibilidade de 82 dB - então a saída teórica é de cerca de 97 dB. Esse seria um nível bastante satisfatório para jogos e filmes de ação! Mas há apenas um problema; esses drivers podem suportar apenas 10 watts, o que limitaria a barra de som a cerca de 92 dB. E isso não é alto o suficiente para algo mais do que assistir TV casual.

Se a barra de som tiver drivers com sensibilidade de 90 dB, você precisará de apenas oito watts para ajustá-los para 99 dB. E oito watts de potência são muito menos propensos a forçar os drivers além de seus limites.

A conclusão lógica a se chegar aqui é que produtos amplificados internamente, como barras de som, alto-falantes Bluetooth e subwoofers, devem ser classificados pelo volume total que podem fornecer e não pela potência pura. Uma classificação SPL em uma barra de som, alto-falante Bluetooth ou subwoofer é significativa porque fornece uma ideia real de quais níveis de volume os produtos podem alcançar. Uma classificação de potência não.

Aqui está outro exemplo. O subwoofer VTF-15H da Hsu Research possui um amplificador de 350 watts e produz uma média de 123,2 dB SPL entre 40 e 63 Hz. O subwoofer Atmos da Sunfire - um design muito menor que é muito menos eficiente - possui um amplificador de 1.400 watts, mas tem uma média de apenas 108,4 dB SPL entre 40 e 63 Hz. Claramente, a potência não conta a história aqui. Não chega nem perto.

A partir de 2017, não há padrão do setor para classificações de SPL para produtos ativos, embora existam práticas razoáveis. Uma maneira de fazer isso é aumentar o produto até o nível máximo que ele pode atingir antes que a distorção se torne censurável (muitas, se não a maioria, barras de som e alto-falantes Bluetooth podem funcionar em volume máximo sem distorção censurável) e, em seguida, meça a saída em um metro usando um sinal de ruído rosa de -10 dB. É claro que decidir qual nível de distorção é censurável é subjetivo; o fabricante pode usar medições de distorção reais, feitas no driver do alto-falante.

Obviamente, há a necessidade de um painel da indústria para criar práticas e padrões para medir a saída ativa de produtos de áudio. Foi o que aconteceu com o padrão CEA-2010 para subwoofers. Por causa desse padrão, agora podemos ter uma boa ideia de quão alto um subwoofer realmente tocará.

Sensibilidade é sempre boa?

Você pode se perguntar por que os fabricantes não produzem alto-falantes tão sensíveis quanto possível. Normalmente, é porque é necessário fazer concessões para atingir certos níveis de sensibilidade. Por exemplo, o cone em um woofer/driver pode ser iluminado para melhorar a sensibilidade. Mas isso provavelmente resulta em um cone mais flexível, o que aumentaria a distorção geral. E quando os engenheiros de alto-falante eliminam picos indesejados na resposta de um alto-falante, eles geralmente precisam reduzir a sensibilidade. Portanto, são aspectos como esses que os fabricantes precisam equilibrar.

Mas com todas as coisas consideradas, escolher um alto-falante com uma classificação de sensibilidade mais alta geralmente é uma escolha melhor. Você pode acabar pagando um pouco mais, mas no final valerá a pena.

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