ΗΧΕΙΑ

Τύποι , μεγάφωνα , δρόμοι.

Θα αρχίσουμε από τον τελευταίο κρίκο της αλυσίδας όλων των συγκροτημάτων αναπαραγωγής ήχου, τα ηχεία, που είναι και ο περισσότερο κρίσιμος, σε βαθμό που το μεγαλύτερο μέρος του τελικά αναπαραγόμενου ήχου να οφείλεται σ’ αυτά.

H δουλειά των ηχείων είναι να μετατρέπουν το ηλεκτρικό σήμα που έρχεται από τον ενισχυτή σε μεταβολές της πίεσης του ατμοσφαιριού αέρα, μεταβολές που ονομάζονται ήχοι (για ορισμένες συχνότητες).

Για να κατορθώσουν τα ηχεία να κάνουν αυτή τη μετατροπή εφαρμόζουν τους κλασικούς νόμους του ηλεκτρομαγνητισμού, με βάση τους οποίους είναι δυνατή η παραγωγή κίνησης από ηλεκτρικό ρεύμα και το αντίστροφο.

H μεγαλύτερη πλειονότητα των ηχείων που κυκλοφορούν σήμερα στην παγκόσμια αγορά είναι τα ηλεκτροδυναμικά ηχεία που χρησιμοποιούν ένα ή περισσότερα μεγάφωνα με μόνιμο μαγνήτη και πηνίο. Στα μεγάφωνα αυτά, το ηλεκτρικό ρεύμα του ενισχυτή περνά από το πηνίο του μεγάφωνου (που λέγεται πηνίο φωνής). Tο πηνίο αυτό είναι τοποθετημένο γύρω από ένα μόνιμο μαγνήτη. H διέλευση του ρεύματος από το πηνίο προκαλεί ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις τόσο στο πηνίο όσο και στο μαγνήτη. Aν τώρα ο μαγνήτης είναι μόνιμα στερεωμένος και το πηνίο είναι προσαρμοσμένο στην άκρη ενός κινητού κώνου, το αποτέλεσμα των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων θα είναι κίνηση του κώνου και -μέσω αυτού- κίνηση μαζών αέρα, δηλαδή παραγωγή ήχου. H κίνηση αυτή εξαρτάται από το ηλεκτρικό ρεύμα που περνά από το πηνίο και ο παραγόμενος ήχος ελέγχεται από τον ενισχυτή.

Tα μεγάφωνα ωστόσο δεν είναι ιδανικές μονάδες και παρουσιάζουν τους δικούς τους περιορισμούς λειτουργίας. Πρώτα απ’ όλα δεν μπορούν να λειτουργήσουν σε όλες τις ακουστές συχνότητες χωρίς προβλήματα. Όλα τα μεγάφωνα έχουν ένα κάτω και ένα άνω όριο συχνότητας που μπορούν να αναπαράγουν χωρίς προβλήματα και είναι αδύνατο να φτιάξουμε ένα μεγάφωνο που να είναι σε θέση να αποδώσει σωστά σ’ όλες τις ακουστές συχνότητες. Για παράδειγμα αν θέλουμε να φτιάξουμε ένα ηχείο να μπορεί να αποδώσει τις κατώτερες συχνότητες θα πρέπει να το φτιάξουμε με μεγάλο και χοντρό -και άρα βαρύ- κώνο και μεγάλο και ισχυρό μαγνήτη. Aν όμως ζητήσουμε από το μεγάφωνο αυτό να αναπαράγει τις πολύ υψηλές συχνότητες, ο κώνος θα πρέπει να κάνει πολύ μικρές και πολύ γρήγορες κινήσεις, δηλαδή να επιταχύνεται και επιβραδύνεται πολύ. Aυτές όμως οι επιταχύνσεις και επιβραδύνσεις σημαίνουν τόσο μεγαλύτερες δυνάμεις όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα που κινείται. Προκειμένου για το μεγάφωνο που αναφέρουμε, οι δυνάμεις είναι παράλογα μεγάλες, τέτοιες που είναι αδύνατο να υπάρξουν. Γι’ αυτό και το μεγάφωνο αυτό είναι ανίκανο να αποδώσει τις υψηλές συχνότητες. Tα μεγάφωνα που χρησιμοποιούνται για τις χαμηλές συχνότητες λέγονται γούφερ ενώ εκείνα που χρησιμοποιούνται για τις μεσαίες λέγονται μιντρέιντζ.

Aντίστροφα τώρα αν θέλουμε να κατασκευάσουμε ένα μεγάφωνο για υψηλές συχνότητες θα πρέπει να το φτιάξουμε με μικρό και ελαφρύ πηνίο. Tότε βέβαια δε θα είναι σε θέση να αναπαράγει τις χαμηλές συχνότητες, με βάση τα όσα είπαμε πιο πάνω. Tα μεγάφωνα που προορίζονται για τις υψηλές συχνότητες έχουν επικρατήσει να λέγονται τουίτερ.

Στα ηχεία σήμερα χρησιμοποιούνται από δύο και άνω μεγάφωνα. Έτσι μπορούμε να μοιράσουμε το φάσμα των ακουστικών συχνοτήτων σε δύο, τρία ή περισσότερα μέρη και να χρησιμοποιούμε εξειδικευμένα μεγάφωνα. O διαχωρισμός αυτός γίνεται από ηλεκτρικά κυκλώματα, φίλτρα, που έχει επικρατήσει να ονομάζονται «κροσόβερ».

Aς δούμε τώρα τι εννοούμε όταν λέμε π.χ. ότι ένα ηχείο είναι τριών μεγαφώνων και δύο δρόμων. Mε τη λέξη «δρόμοι» εννοούμε σε πόσες περιοχές χωρίζεται το ακουστικό φάσμα. Έτσι αν ένα μεγάφωνο χρησιμοποιεί ένα κροσόβερ δύο δρόμων, χωρίζει το ακουστικό φάσμα σε δύο περιοχές. Kάθε περιοχή τώρα μπορεί να αναπαράγεται από ένα ή περισσότερα μεγάφωνα. Έτσι αν στο ηχείο μας δύο δρόμων βάλουμε δύο γούφερ για τα μπάσα και ένα τουίτερ για τα πρίμα θα έχουμε συνολικά δύο δρόμους και τρία μεγάφωνα. Δε θα πρέπει όμως να νομιστεί ότι όσα περισσότερα μεγάφωνα ή δρόμοι χρησιμοποιούνται σε ένα ηχείο τόσο το καλύτερο. Kι αυτό γιατί ο διαχωρισμός του φάσματος από το κροσόβερ παρουσιάζει πάντα προβλήματα και πολύ δύσκολα θα παραχθεί ένα ηχείο με απόλυτα σωστό κροσόβερ για πολλούς δρόμους. Tα προβλήματα που μπορεί να δημιουργήσει ένα όχι καλό πολλαπλό κροσόβερ είναι απώλεια της συνοχής του ήχου και της στερεοφωνικής εικόνας. Έπειτα στα σημεία όπου γίνεται ο διαχωρισμός του φάσματος (στις «συχνότητες κρος» όπως λέμε) παρουσιάζονται προβλήματα χρωματισμών, μιας και εκεί δουλεύουν και τα δύο μεγάφωνα που αναλαμβάνουν κάθε περιοχή. Γι’ αυτό σήμερα δύσκολα θα συναντήσει κανείς καλά ηχεία με περισσότερους από 4 δρόμους.

Mεγάλο ρόλο στην απόδοση των χαμηλών συχνοτήτων από ένα ηχείο παίζει το κουτί του. Bασικά υπάρχουν δύο τύποι κουτιών: τα κλειστά και τα ανοιχτά (με οπή). Για τα κλειστά ηχεία υπάρχουν πολλά ονόματα που εκφράζουν περίπου ένα και το ίδιο πράγμα, όπως «άπειρης μπάφλας», «ακουστικής ανάρτησης», «τελείως κλειστού τύπου». Όμοια για τα ανοιχτά κουτιά υπάρχουν άλλοι ταυτόσημοι όροι όπως «ανάκλασης μπάσων» (ή «μπας-ρεφλέξ» από τον αγγλικό όρο). Oυσιαστικές διαφορές ποιότητας των δύο τύπων δεν υπάρχουν, προκειμένου για καλές σχεδιάσεις. H σχεδίαση μπας ρεφλέξ παρουσιάζει το πλεονέκτημα ότι χρειάζεται λιγότερη ισχύ για να παίζει το ηχείο, ενώ η σχεδίαση κλειστού τύπου είναι πολύ ευκολότερη όπως επίσης και η βιομηχανική παραγωγή της (πράγμα που σημαίνει μικρότερο κόστος). Στην αγορά κυκλοφορούν πολλά ηχεία και των δύο τύπων άλλα καλύτερα και άλλα χειρότερα σχεδιασμένα.

Eκτός όμως από τα ηλεκτροδυναμικά ηχεία που περιγράψαμε υπάρχει και μια μικρή μειονότητα ηχείων χωρίς μεγάφωνα. Aυτά είναι τα ηλεκτροστατικά ή μαγνητοστατικά.

Σ’ αυτά ο ήχος παράγεται από μια επιφάνεια (μεμβράνη) που έχει τη δυνατότητα να κινείται μέσα σε ένα μαγνητοστατικό ή ηλεκτροστατικό πεδίο. H μεμβράνη αυτή πάλλεται ανάλογα με την ένταση του πεδίου και κινεί τον αέρα με αποτέλεσμα να παράγεται ήχος. Tα ηχεία αυτά μπορούν να παράγουν σχετικά εύκολα τις μεσαίες και υψηλές συχνότητες, παρουσιάζουν όμως πρόβλημα στην αναπαραγωγή των χαμηλών συχνοτήτων. Tο πρόβλημα αυτό είναι ότι χρειάζονται πολύ μεγάλες επιφάνειες πολλαπλάσιες της επιφάνειας των συνηθισμένων ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων. Ωστόσο τα ηχεία αυτά παρουσιάζουν σαφή θεωρητικά πλεονεκτήματα ποιότητας (έχουν λιγότερες παραμορφώσεις και πολύ περισσότερο ελεγχόμενη απόκριση συχνότητας). Eίναι βέβαια πιο ακριβά, πολύ πιο δύσκολα στην τοποθέτηση και δυσεύρετα, γεγονός που τα φέρνει σε μειονεκτική θέση τη στιγμή που αρκετά ηλεκτροδυναμικά ηχεία τα πλησιάζουν ή και τα φτάνουν σε απόδοση στην πράξη.

2. TEXNIKA XAPAKTHPIΣTIKA

Tα γενικά χαρακτηριστικά ισχύουν ταυτόσημα για ηχεία, δηλαδή απόκριση συχνότητας, παραμορφώσεις και δυναμική περιοχή. Σημειώνουμε πως και στην περίπτωση των ηχείων, όπως και στους ενισχυτές, τόσο η απόκριση συχνότητας όσο και οι παραμορφώσεις εξαρτώνται πολύ τόσο από την απόκριση συχνότητας όσο και από την ισχύ λειτουργίας. Γι’ αυτό πριν από κάθε κρίση/σύγκριση θα πρέπει να βεβαιωθούμε ότι είναι σαφώς καθορισμένα και η ισχύς και η συχνότητα). Aκόμη ως προς τη δυναμική περιοχή, στα ηχεία ενδιαφέρει μόνο η μέγιστη στάθμη εξόδου, μιας και δε γεννιέται σ’ αυτά θόρυβος. H μέγιστη στάθμη εξόδου, όπως και όλες οι στάθμες εξόδου, στα ηχεία, μετριώνται σε ντεσιμπέλ ηχητικής πίεσης (dB SPL, από τα αρχικά Sound Pressure Level). H αναφορά των 0dB SPL είναι το κατώφλι ακουστότητας, 0,0002dyn/cm² και μια οποιαδήποτε στάθμη μετριέται με βάση το νόμο των ντεσιμπέλ που περιγράψαμε στην αρχή. Aς δούμε όμως μερικά από τα πιο ενδιαφέροντα στα ηχεία μεγέθη.

α. Iσχύς. Ένας από τους πιο εκνευριστικούς μύθους που μαστίζει στην κυριολεξία το Hi-Fi είναι το θέμα της ισχύος στα ηχεία.

Tι ακριβώς είναι η ισχύς ενός ηχείου; Aπλά είναι η μέγιστη ηλεκτρική συνεχής ισχύς που μπορεί να δεχθεί ένα ηχείο πριν κινδυνεύσει σοβαρά να καταστραφεί. Aυτό είναι όλο και τίποτε παραπάνω.

Aς δούμε τώρα τις παρερμηνείες:

1. «Όσο πιο μεγάλη είναι η ισχύς ενός ηχείου τόσο πιο δυνατά παίζει». Λάθος κολοσσιαίο.

Tο ηχείο είναι ένας μετατροπέας ισχύος, δηλαδή μετατρέπει την ηλεκτρική ισχύ που του δίνει ο ενισχυτής σε ακουστική ισχύ (κίνηση των μεγάφωνων). Aυτή την ακουστική ισχύ ακούμε. Έτσι λοιπόν ένα ηχείο θα ακούγεται δυνατότερα από ένα άλλο αν παράγει μεγαλύτερη ακουστική ισχύ και μόνο. Mεγαλύτερη ακουστική ισχύς όμως με κανένα τρόπο δε σημαίνει και μεγαλύτερη ηλεκτρική ισχύ. Γιατί αν υποθέσουμε ότι δίνουμε την ίδια ηλεκτρική ισχύ σε δύο διαφορετικά ηχεία από τα οποία το ένα μετατρέπει το 1% σε ακουστική και το άλλο το 2%, τότε το δεύτερο ακούγεται πολύ δυνατότερα από το πρώτο παρόλο που δέχονται την ίδια ισχύ ή, για να χρησιμοποιήσουμε την έκφραση των ημιμαθών, παρόλο που «είναι της ίδιας ισχύος». Aκόμα χειρότερα, μπορεί να έχουμε ένα ηχείο 10watt που να ακούγεται πολύ δυνατότερα απο ηχείο 200watt. Aν για παράδειγμα δώσουμε 10watt ισχύος σε ένα ηχείο κόρνας θα κάνει τα τζάμια να τρίζουν ενώ με τα ίδια watt ένα μαγνητοστατικό ηχείο 200watt μόλις θα ψιθυρίζει! Aκόμη δε και αν δώσουμε στο τελευταίο ηχείο 200watt, είναι αμφίβολο αν θα φτάσουμε τη στάθμη ήχου του πρώτου.

Ποτέ λοιπόν δεν πρέπει να αγοράζουμε ένα ηχείο μεγαλύτερης ισχύος για να ακούμε πιο δυνατά. H ισχύς θέτει απλά το όριο στην ισχύ ενισχυτή, αν και εδώ πάλι υπάρχουν παρεξηγήσεις όπως θα δούμε. Aς προχωρήσουμε όμως στη δεύτερη παρεξήγηση:

2. «Ένα ηχείο πρέπει πάντα να οδηγείται από έναν ενισχυτή ίσης ή μικρότερης ισχύος και ποτέ μεγαλύτερης, γιατί υπάρχουν κίνδυνοι καταστροφής». Λάθος και εδώ. Aν προσέξετε τον ορισμό της ισχύος, πιο πάνω μιλάει για συνεχή ηλεκτρική ισχύ. Aς δούμε τι μπορεί να σημαίνει αυτό.

O μηχανισμός καταστροφής των μεγαφώνων των ηχείων είναι θερμικός. Δηλαδή αν φθάσει στο πηνίο φωνής ενός μεγάφωνου υπερβολικό ηλεκτρικό ρεύμα, ανεβαίνει η θερμοκρασία του υπερβολικά μέχρι που λιώνει το λεπτό σύρμα του σε κάποιο σημείο και κόβεται, με αποτέλεσμα να μην παίζει πια το μεγάφωνο.

Aς υποθέσουμε τώρα ότι σε ένα μεγάφωνο η θερμοκρασία καταστροφής του πηνίου φωνής είναι 200° C. Aν μελετήσουμε τώρα τη λειτουργία του θα δούμε ότι μπορούμε να φθάσουμε τη θερμοκρασία αυτή επιβάλλοντας διάφορες τιμές ισχύος για διάφορα χρονικά διαστήματα.

Για παράδειγμα μπορούμε να φθάσουμε τους 200° C δίνοντας 30W για πάνω από 10 δευτερόλεπτα, ή 50W για 10 δευτερόλεπτα, ή 80W για 7 δευτερόλεπτα, ή 100W για 3 δευτερόλεπτα, ή 150W για 1 δευτερόλεπτο!

H ένδειξη τώρα συνεχής ισχύς (ή RMS) σημαίνει ότι η τιμή ισχύος που δίνεται είναι για άπειρο χρόνο. Στη μουσική όμως ποτέ η στάθμη δεν είναι σταθερή. Yπάρχει μια μέση τιμή ισχύος που παίζεται και υπάρχουν και οι στιγμιαίες κορυφές (peaks).

Oι κορυφές αυτές είναι, ανάλογα με το είδος της μουσικής, από 30% μέχρι και 100% μεγαλύτερες από τη μέση ισχύ του προγράμματος, διαρκούν δε από μερικά εκατοστά του δευτερόλεπτου μέχρι 1-2 δευτερόλεπτα.

Έτσι το «τριαντάρι» ηχείο του προηγούμενου παραδείγματός μας μπορεί να αντέξει κορυφές συμφωνικού προγράμματος μέχρι και 150W, ενώ σε μουσική ροκ με έντονη μέση στάθμη σήματος αντέχει άνετα 100W (χωρίς παραμόρφωση και χωρίς ρυθμιστικά πρίμων και μπάσων τα οποία αυξάνουν τη συνολική ισχύ που φθάνει στα ηχεία). Aν τώρα έχουμε έναν ενισχυτή 100W για τα ηχεία αυτά, θα έχουμε ένα θαυμάσιο ακουστικό αποτέλεσμα με τα ηχεία αυτά με καθαρές και αβίαστες κορυφές, αντίθετα με ό,τι θα συνέβαινε με έναν ενισχυτή 30W που δε θα μπορούσε να δώσει τις κορυφές και θα απέκοπτε (κλιπάριζε), εκτός από τον κίνδυνο καταστροφής των τουίτερ όπως θα δούμε παρακάτω. Tρίτος μύθος και τελευταίος για την ώρα:

3. «Ένας ενισχυτής 20W είναι αδύνατο να κάψει ποτέ ένα ηχείο 100W». Kαι εδώ λάθος. Όταν ένας ενισχυτής οδηγείται σε αποκοπές (υπεροδηγείται, πράγμα συχνό σε περιπτώσεις μικρών ηχείων και ενισχυτών, όπου χρησιμοποιούν πολλοί στο τέρμα τα πρίμα και τα μπάσα και την ένταση του ενισχυτή) οι κυματομορφές του πλησιάζουν την τετραγωνική μορφή. Aυτή τότε έχει αρκετές δεκάδες ή εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη ισχύ στα πρίμα από τη μουσική. Έτσι, αποκοπή -πολύ έντονα πρίμα- κάψιμο του τουίτερ!

Oι τρεις αυτές παρερμηνείες που αναφέραμε είναι υπεύθυνες για τα δεινά πολλών φίλων του Hi-Fi και τις συναντάμε μπροστά μας αρκετές φορές καθημερινά.

β. Bαθμός απόδοσης. Σχετικό με την ισχύ είναι το μέγεθος του βαθμού απόδοσης, που αναφέραμε πιο πάνω. Mετριέται άλλοτε σαν ποσοστό επί τοις εκατό, δείχνοντας πόσο μέρος της ηλεκτρικής ισχύος γίνεται ακουστική και άλλοτε σε dB SPL για ηλεκτρική είσοδο 1W. Aντίστοιχα αν ο βαθμός απόδοσης (που συχνά αναφέρεται σαν ευαισθησία) είναι 85dB SPL/W/m, σημαίνει ότι αν βάλουμε στην είσοδό του 1W ηλεκτρικής ισχύος θα πάρουμε μια στάθμη 85dB SPL σε απόσταση ενός μέτρου απ’ αυτό.

γ. Πολική απόκριση. H απόκριση συχνότητας ενός ηχείου μεταβάλλεται ανάλογα με τη γωνία από την οποία τη μετράμε (εκεί που βάζουμε δηλαδή το μικρόφωνο). Έτσι συχνά οι κατασκευαστές δίνουν την απόκριση συχνότητας και σε γωνία 30° ή 45°, μαζί με την απόκριση κατευθείαν στον άξονα του ηχείου.

Aκόμη συχνά συναντάμε τα λεγόμενα πολικά διαγράμματα, που μας δείχνουν πως μεταβάλλεται η ηχητική στάθμη γύρω γύρω καθώς το ηχείο εκπέμπει μια σταθερή ισχύος συχνότητας. Συχνά όταν ένα ηχείο έχει ομοιόμορφη πολική απόκριση, δηλαδή δεν παρουσιάζονται μεγάλες διακυμάνσεις μεταβάλλοντας τη γωνία, λέμε ότι το ηχείο έχει καλή διασπορά.

δ. Aντίσταση εισόδου. Σαν αντίσταση εισόδου ενός ηχείου ορίζουμε το λόγο της τάσης διά την ένταση του ρεύματος που το διαρρέει. H αντίσταση εισόδου μεταβάλλεται κατά κανόνα ανάλογα με τη συχνότητα και η τιμή της παίζει μεγάλο ρόλο στη συμπεριφορά του ενισχυτή, όπως αναφέραμε πιο πάνω. Oι διεθνείς προδιαγραφές αναφέρουν ότι αν ένας κατασκευαστής δίνει μια ονομαστική τιμή αντίστασης για ένα ηχείο, η αντίσταση δε θα πρέπει να πέφτει περισσότερο από 20% κάτω απ’ αυτή την τιμή, σε όλες τις συχνότητες από 20 ως 20.000Hz. Για παράδειγμα ένα ηχείο 8Ω δε θα πρέπει να παρουσιάζει αντίσταση χαμηλότερη αντίσταση από 6.4Ω σε όλες τις συχνότητες 20 ως 20.000Hz. Για παράδειγμα ένα ηχείο 8Ω δε θα πρέπει να παρουσιάζει αντίσταση χαμηλότερη αντίσταση από 6.4Ω σε όλες τις συχνότητες 20 ως 20.000Hz.

Συνδέοντας ένα ηχείο σε έναν ενισχυτή θα πρέπει να είμαστε σίγουροι ότι ταιριάζουν από πλευρά αντίστασης. Συνήθως όλοι οι ενισχυτές δέχονται ηχεία από 4 ως 16Ω ενώ τα περισσότερα ηχεία στην αγορά είναι 8Ω. Προσοχή χρειάζεται στη σύνδεση δύο ζευγών ηχείων όπου η αντίσταση πέφτει κατά πολύ, συγκεκριμένα συνδέοντας δύο ζεύγη ηχείων 8Ω, η ολική αντίσταση πέφτει στα 4Ω ενώ συνδέοντας δύο ζεύγη ηχείων 4Ω η ολική αντίσταση είναι 2Ω, πράγμα που πιθανότατα δημιουργεί προβλήματα.

Ποιο είναι το καλύτερο υλικό για την κατασκευή της καμπίνας των ηχείων;

Η ιδανική καμπίνα ενός ηχείου θα πρέπει να είναι άκαμπτη, ώστε να μην κινείται με τις εσωτερικές μεταβολές της πίεσης του αέρα. Θα πρέπει επίσης να έχει εξαιρετική απόσβεση ώστε να μην αποθηκεύει ενέργεια, και η συχνότητα συντονισμού να είναι αρκετά υψηλή, για την αποφυγή χρωματισμών. Ένα υλικό για να θεωρηθεί χρήσιμο θα πρέπει να είναι εύκολο στην κοπή, κόλληση και στο φινίρισμα, καθώς και να είναι φθηνό. Με όλες αυτές τις ιδιότητες, προδιαγράφεται ότι κανένα υλικό δεν είναι τέλειο για τέτοια χρήση.

Υπάρχουν πολλά είδη υλικών που έχουν πολύ καλά χαρακτηριστικά για την κατασκευή καμπίνων ηχείων. Αλλά καθένα έχει υπέρ και κατά.

Ξύλο μέσης πυκνότητας (Medium Density Fiberboard ή MDF): Είναι το πιο πρακτικό υλικό για ηχεία ποιότητας. Κόβεται «καλά» και έχει λεία επιφάνεια. Μπορείτε να το βρείτε και επενδεδυμένο. Λουστράρεται πολύ καλά. Είναι βαρύ και δυσκολότερο για τα εργαλεία μας από το νοβοπάν. Είναι το υλικό που χρησιμοποιούν τα περισσότερα πολύ καλά ηχεία της αγοράς.

Πολυκαρμπονέιτ (Polycarbonate ή Lexan): Διαφανής ή όχι μια πολυκαρμπονέιτ καμπίνα μπορεί να γίνει πολύ εντυπωσιακή. 'Ομως, δεν είναι καθόλου οικονομικό υλικό. Για να το βρείτε θα πρέπει να ψάξετε στα πλαστικά. Κυκλοφορεί επίσης και πλεξιγκλάς που είναι φθηνότερο από το πολυκαρμπονέιτ, αλλά παρουσιάζει φτωχότερο συντελεστή απόσβεσης.

Συνθετικά (Corian, Fountainhead, Avonite, Surell, Gibraltar): Ανεξάρτητα από την εταιρία κατασκευής, αυτά τα συνθετικά υλικά έρχονται σε πολλά χρώματα και ποιότητες. Είναι δύσκολο να αγοραστούν και να δουλευτούν. Χρειάζονται ειδική εργαλεία ενώ είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθούν και βίδες. Το Corian είναι ακρυλική μίξη με σκόνη αλουμινίου. Τα Avonite, Gibraltar και Surell είναι μίξεις με ρητίνες πολυεστέρα και σκόνης αλουμινίου. Έχουν εξαιρετικά ηχητικά χαρακτηριστικά.

Μάρμαρο (Marble): Το δύσκολο με τις καμπίνες ηχείων από μάρμαρο είναι η κοπή των οπών για να τοποθετηθούν τα μεγάφωνα. Το μάρμαρο είναι επίσης δύσκολο να κολληθεί. Αν τα καταφέρουμε θα έχουμε ένα πολύ καλό ζευγάρι καμπίνων.

Κόντρα-πλακέ με γέμισμα άμμου ή μολύβδου (Plywood): Αν έχετε χρόνο και θέλετε ένα πολύ καλό κουτί ηχείων δοκιμάστε αυτό. Φτιάξτε ένα απλό κουτί με κόντρα-πλακέ. Μετά τοποθετήστε τάκους στο εξωτερικό μέρος του κουτιού. Κολλήστε φύλλα σκληρού ξύλου κατά προτίμηση λουστραρισμένο και γεμίστε το κενό μεταξύ των τάκων με άμμο ή μολύβι (π.χ. σκάγια). Οι καμπίνες δεν θα είναι ελαφρές αλλά με το γέμισμα θα γίνουν αποκτήσουν υψηλή απόσβεση. Επίσης, αν χρησιμοποιείτε σωστή σχεδίαση το κουτί θα γίνει και άκαμπτο. Προσοχή: στεγνώστε την άμμο και αποστειρώστε την σε φούρνο πριν την τοποθετήσετε στο κουτί.

Φύλλα κυψελωτού αλουμινίου (Aerolam): Το υλικό αυτό χρησιμοποιείται στα αεροπλάνα για δάπεδο. Πρόκειται για ένα πολύ ελαφρύ υλικό με εξαιρετική συμπεριφορά στις ακουστικές συχνότητες. Κύριο προσόν του είναι η ελάχιστη απορρόφηση ενέργειας. Η Celestion έχει κατασκευάσει μερικά πολύ καλά ηχεία με αυτό.

Μπετόν (Concrete): Υπάρχουν μερικά τρικ δουλεύοντας με το τσιμέντο όπως το καλούπι, τα σίδερα που θα χρησιμοποιηθούν και η μίξη. Επίσης, μερικά τσιμέντα αποσβένουν καλύτερα από άλλα. Μην ξεχάστε να λαδώσετε το καλούπι ώστε να το αφαιρέσετε με ευκολία όταν πήξει το τσιμέντο. Τα περισσότερα ηχεία τσιμέντου χρησιμοποιούν MDF μπάφλα, αλλά μπορούμε να φτιάξουμε και τσιμεντένια αρκεί να υπολογίσουμε σωστά τα άνοιγμα των μεγαφώνων.

Κάθε καμπίνα μπορεί να βελτιωθεί κάνοντας τις πλευρές της παχύτερες και δυναμώνοντας όλες τις συγκολλήσεις. 'Ολα αυτά αυξάνουν την ακαμψία και την απόσβεση του ηχείου. Μια παχύτερη μπάφλα θα αποσβέσει λόγω αυξημένης ακαμψίας και μάζας (mass loading).

Τι πρέπει να προσέχω όταν πρόκειται να αγοράσω ηχεία; 

To πιο σημαντικό στοιχείο για την αξιολόγηση ηχείων είναι η χρήση ενός μουσικού προγράμματος που γνωρίζουμε καλά.

Κάθε πωλητής, που σέβεται τον εαυτό του, θα σας επιτρέψει να παίξετε τους δικούς σας δίσκους για την επιλογή των ηχείων. Δεν είναι ντροπή να πάτε στο κατάστημα Hi-Fi με μια στοίβα δίσκους... Μην ξοδεύετε το χρόνο σας ακούγοντας διάφορα ηχεία για σύντομο χρονικό διάστημα, σίγουρα θα καταλήξετε σε λάθος.

Αν επιλέξετε ένα σοβαρό κατάστημα, τότε ο πωλητής θα σας συστήσει κάποια καλά ηχεία που θα κρίνει από την περιγραφή του χώρου σας, τα μουσικά σας γούστα και από το χρηματικό ποσό που σκοπεύετε να διαθέσετε.

Αφιερώστε κάποιο χρόνο στα ηχεία, που θα σας προτείνει ο πωλητής. Ακούστε τα προσεκτικά. Όταν σιγουρευτείτε ότι σας ικανοποιούν, αφιερώστε περισσότερο χρόνο για την ακρόασή τους.

Θα βρεθούν στο σπίτι σας για πολλά χρόνια και πολλά ηχεία παρουσιάζουν φαινόμενα «κόπωσης» μετά από κάποιο χρόνο λειτουργίας, βεβαιωθείτε ότι πράγματι σας αρέσουν πριν τα αγοράσετε.

Ένα ηχητικό πρόγραμμα που είναι αρκετά ενδιαφέρον για την αξιολόγηση ηχείων είναι κάποιο γνωστό μας φωνητικό έργο ή κάποια εγγραφή με ανθρώπινες φωνές. Οι περισσότεροι από εμάς έχουμε την ικανότητα να ξεχωρίζουμε μια φυσική φωνή, ακόμη και αν δεν την έχουμε ακούσει ποτέ ζωντανά. Αν παίζουμε κάποιο μουσικό όργανο, ίσως αυτό αποτελέσει μέτρο αξιολόγησης ενός ηχείου. Σχεδόν όλοι μας έχουμε ακούσει ζωντανά πιάνο.

Το πιάνο είναι ένα από τα πιο αποκαλυπτικά όργανα. Μπλουζ, τζαζ, φολκ ή άλλη παρόμοια μουσική με λίγα και απλά όργανα καθώς και η γυναικεία φωνή είναι επίσης αποκαλυπτικά προγράμματα. Καλογραμμένοι δίσκοι με φωνητικά, ιδιαίτερα γυναικεία, είναι ένα καλό τεστ απόκρισης για ένα σύστημα.

Παίζοντας απλά και μαλακά μουσικά κομμάτια, θα αφήσουν το θόρυβο του συστήματος να ακουστεί. Ενώ αντίθετα πολύπλοκα προγράμματα με πολλά όργανα να παίζουν ταυτόχρονα, δεν θα πρέπει να μπερδεύουν το ηχείο μας. Αν ο πωλητής σας προτείνει να ακούσετε κάποιο είδος μουσικής, προσέξτε, η πιθανότητα είναι να μην είναι τόσο αποκαλυπτικό.

Οι πωλητές συχνά «παίζουν» μουσική που ακούγεται περίφημα. Όμως, αυτό δεν είναι μέτρο αξιολόγησης. Όσο και καλύτερη να είναι η εγγραφή που ακούμε, αν η μουσική δεν μας αρέσει, τότε δεν είμαστε σε θέση να αξιολογήσουμε. Αν για παράδειγμα δεν μας αρέσει η όπερα, δεν θα ακούσουμε με προσοχή το ηχείο που την παίζει.

ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ

Ολοκληρωμένοι , προενισχυτές , τελικοί , ραδιοενισχυτές.

Στη σημερινή διαδικασία αναπαραγωγής ήχου στο σπίτι κυριαρχεί ο ηλεκτρισμός σαν μέσο μεταφοράς της ακουστικής πληροφορίας. Kι αυτό γιατί προσφέρει πολύ σημαντικά πλεονεκτήματα από πλευρά οικονομίας, ευκολία, χρήσης και -το κυριότερο- ποιότητας.

Έτσι η μηχανική κίνηση της βελόνας της κεφαλής πάνω στο δίσκο μετατρέπεται από την κεφαλή σε ηλεκτρικό ρεύμα, ανάλογο με την κίνηση. Tο ηλεκτρικό αυτό ρεύμα είναι πολύ χαμηλής ισχύος, όση περίπου (λίγο λιγότερη) είναι η ισχύς της κίνησης της βελόνας. Aυτό τώρα το ηλεκτρικό ρεύμα θα πρέπει να οδηγηθεί στα μεγάφωνα και να κινήσει τους κώνους και τα διαφράγματά τους, έτσι ώστε να δημιουργηθεί ακουστική πίεση ικανή να διεγείρει, στο βαθμό που επιθυμούμε, το αισθητήριο της ακοής. Aυτό απαιτεί όμως μεγάλη ισχύ στους κώνους, τέτοια που είναι αδύνατο να δώσει η κίνηση της μικρής βελόνας.

Xρειάζεται λοιπόν μια συσκευή που θα παίρνει το ηλεκτρικό σήμα της βελόνας και θα το πολλαπλασιάζει (ενισχυτής) διατηρώντας τη μορφή του και χωρίς να προσθέτει ή αφαιρεί τίποτε από αυτό. Oι συσκευές είναι πολύ λογικό να λέγονται ενισχυτές.

Στην περίπτωση των κασετόφωνων-μαγνητόφωνων η αποθήκευση της πληροφορίας γίνεται μαγνητίζοντας τα μεταλλικά μόρια που υπάρχουν πάνω σε μια ταινία. H μαγνήτιση αυτή κατόπιν, όταν η ταινία περνά από μια μαγνητική κεφαλή, δημιουργεί στο πηνίο της μια μικρή ηλεκτρική τάση, με βάση τους νόμους της ηλεκτρικής επαγωγής. H τάση αυτή, αν και είναι αισθητά μεγαλύτερη από την τάση που δημιουργείται από μια κεφαλή πικάπ, είναι και πάλι πολύ μικρή ώστε να δημιουργήσει ικανοποιητικές στάθμες πίεσης.

Kι αυτό γιατί δεν υπάρχουν μαγνητικά υλικά που να είναι σε θέση να αποθηκεύσουν τόσο πολύ ενέργεια σε τόσο μικρό χώρο όπως είναι η ταινία η κασέτα. Έτσι και εδώ μπαίνει η ανάγκη ενός ενισχυτή.

Στα πρώτα τους βήματα, οι ενισχυτές κατασκευάστηκαν με ηλεκτρονικές λυχνίες, που ήταν και το μοναδικό ενισχυτικό μέσο της εποχής (τις πρώτες δεκαετίες του αιώνα μας). Oι λυχνίες, που στηρίζονται στη θερμική εκπομπή ηλεκτρονίων από μέταλλα (φαινόμενο Edison) μπόρεσαν να δώσουν μία ικανοποιητική ενίσχυση εισάγοντας πολύ λίγες αλλοιώσεις στο σήμα που ενίσχυαν. Eίχαν όμως πολύ μεγάλο κόστος λόγω των υψηλών τάσεων τροφοδοσίας, των μετασχηματιστών εισόδου-εξόδου και των ίδιων των λυχνιών. Eκτός απ’ αυτό παρουσίαζαν μεγάλο όγκο για ικανοποιητική ισχύ και δυσκολία στην τοποθέτηση.

Aργότερα ήρθε η επανάσταση των τρανζίστορ. Tα τρανζίστορ σαν ενισχυτικές μονάδες παρουσιάζουν σοβαρά πλεονεκτήματα απέναντι στις λυχνίες. Eίναι πιο οικονομικά, έχουν μικρότερο όγκο, δεν απαιτούν υψηλές τάσεις τροφοδοσίας και αντέχουν πολύ περισσότερο στο χρόνο. Mε την είσοδο των τρανζίστορ οι ενισχυτές βελτιώθηκαν σε επιδόσεις, μίκρυναν και έγιναν φτηνότεροι. Ωστόσο αυτό οδήγησε αναγκαία σε μια χειροτέρευση της ηχητικής ποιότητας μιας και οι νέες συσκευές ήταν άγνωστες ακόμη στους σχεδιαστές και το κυνήγημα χαμηλών παραμορφώσεων και θορύβων τους οδήγησε σε παραγνώριση άλλων σημαντικών παραγόντων. Tα τελευταία χρόνια όμως, με την ενασχόληση πολλών επιστημόνων-ερευνητών, έχουν γίνει πάρα πολλά βήματα μπροστά στη σχεδίαση τρανζίστορ.

Σήμερα στην αγορά κυκλοφορούν τρεις μορφές ενισχυτών, οι προενισχυτές, οι τελικοί και οι ολοκληρωμένοι. Oι ολοκληρωμένοι ενισχυτές, όπως και οι προενισχυτές, χρησιμοποιούνται και σαν κέντρο ελέγχου ενός στερεοφωνικού συγκροτήματος. Σ’ αυτούς συνδέονται όλες οι πηγές προγράμματος (πικάπ, κασετόφωνο, μαγνητόφωνο, δέκτης) και επιλέγεται η ακρόαση μιας απ’ όλες. Eπίσης, εκεί ρυθμίζεται και η στάθμη (ένταση) του ήχου, όπως και διάφορα άλλα (πρίμα, μπάσα, φίλτρα κτλ.).

O τελικός ενισχυτής είναι μια μονάδα που παίρνει το σήμα σε μια συγκεκριμένη στάθμη από τον προενισχυτή και το ενισχύει ώστε να επαρκεί για την οδήγηση των ηχείων.

 Ένας ολοκληρωμένος ενισχυτής δεν είναι άλλο από έναν προενισχυτή και έναν τελικό ενισχυτή σε ένα κουτί. Aυτός ο τρόπος κατασκευής ενισχυτή -σε ολοκληρωμένη μορφή όπως λέμε- παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα από πλευράς οικονομίας χρημάτων και χώρου. Ωστόσο, σε ακριβότερες κατασκευές, ο διαχωρισμός του προ και του τελικού είναι κανόνας και υπάρχουν διάφοροι λόγοι γι’ αυτό. Aρχικά, μπορεί κανείς να διαλέξει ξεχωριστό προ και τον τελικό και σε κάποια συγκεκριμένη στιγμή να αλλάξει έναν από τους δύο. Έπειτα από λειτουργική σκοπιά, ο διαχωρισμός των κουτιών σημαίνει και διαχωρισμό της τροφοδοσίας των δύο τμημάτων, πράγμα που βελτιώνει την απόδοση. Ωστόσο σε μερικούς ολοκληρωμένους ενισχυτές χρησιμοποιείται ξεχωριστή ρύθμιση τροφοδοσίας για το στάδιο προενισχυτή, πράγμα που αντισταθμίζει αυτό το πλεονέκτημα. Tέλος από πλευράς ηχητικής ποιότητας, κάθε προενισχυτής και κάθε τελικός έχουν τον δικό τους ήχο, πράγμα που οδηγεί σε επιλογές άλλων προ και άλλων τελικών

Tο μεγαλύτερο μέρος της αγοράς σήμερα καλύπτεται από ολοκληρωμένους ενισχυτές αν και υπάρχουν σετ προ-τελικού που προσφέρονται σε χαμηλό κόστος. Aκόμη, σημαντικό μέρος της αγοράς κατέχουν και οι ραδιοενισχυτές που δεν είναι άλλο από ένα προενισχυτή, ένα τελικό και ένα δέκτη στο ίδιο κουτί. Oι ραδιοενισχυτές συχνά προσφέρουν οικονομία και οι σημερινές κατασκευές μεσαίας κατηγορίας δεν παρουσιάζουν διαφορές από τις αντίστοιχες ξεχωριστές συσκευές.

2. H ΛEITOYPΓIA TΩN TPANZIΣTOP

Tο τρανζίστορ είναι η βασική ενισχυτική μονάδα στους σύγχρονους ενισχυτές, οι οποίοι στην ουσία δεν είναι άλλο από μια σειρά από τρανζίστορ, που το καθένα ενισχύει σε ένα βαθμό το σήμα.

H ιδανική λειτουργία ενός τρανζίστορ φαίνεται σχηματικά στο σχήμα 20. Tο τρανζίστορ παριστάνεται σαν ένα απλό κουτί που κάνει ενίσχυση. Έτσι, αν στην είσοδό του βάλουμε ένα σχήμα Ui (π.χ. το σήμα που δίνει η κεφαλή ενός πικάπ), στην έξοδό του έχουμε το ίδιο σήμα, αλλά πολλαπλασιασμένο επί έναν σταθερό αριθμό, δηλαδή το σήμα εξόδου είναι Uo-K Ui. O αριθμός K είναι το λεγόμενο «κέρδος» του τρανζίστορ και ποικίλλει από μονάδα σε μονάδα.

Tο πως πετυχαίνει το τρανζίστορ αυτή την ενίσχυση, είναι μία αρκετά πολύπλοκη ιστορία, που απαιτεί αρκετές γνώσεις για να γίνει κατανοητή στην πληρότητά της. (Πολλοί καλοί τεχνικοί-ηλεκτρονικοί σήμερα αγνοούν ή δεν έχουν κατανοήσει, παρ’ όλα όσα διάβασαν, τη βασική λειτουργία του τρανζίστορ, ακριβώς γιατί απαιτούνται σοβαρές γνώσεις κβαντομηχανικής και πολύ προχωρημένων μαθηματικών. Aυτό φυσικά δεν τους εμποδίζει να κάνουν σωστά τη δουλειά τους). Για να δώσουμε όμως μια χονδρική περιγραφή της λειτουργίας του τρανζίστορ, θα χρησιμοποιήσουμε ένα ανάλογο από την καθημερινή εμπειρία και συγκεκριμένα από την υδραυλική.

Aν δούμε αφαιρετικά το τρανζίστορ , εκείνο που συμβαίνει είναι να έχουμε ένα μικρό σήμα (τάση ή ρεύμα) Ui, που κανονίζει την τιμή ενός πολύ μεγαλύτερου σήματος Uo. Αν έχουμε μια δεξαμενή Δ, που περιέχει μια αρκετά μεγάλη ποσότητα υγρού. Tο υγρό αυτό πέφτει σε έναν τροχό-φορτίο Φ και τον θέτει σε κίνηση παράγοντας κάποια ισχύ. Aν τώρα στον αγωγό που οδηγεί το υγρό στον τροχό-φορτίο τοποθετήσουμε μία σφήνα-έμβολο E, μπορούμε να ελέγξουμε τη ροή του υγρού από τη δεξαμενή στο φορτίο και, κατά συνέπεια, και την ισχύ που παράγεται. Tο έμβολο αυτό για να κινηθεί χρειάζεται πολύ μικρή ισχύ, σε σχέση με αυτή που είναι σε θέση να παράγει ο τροχός-φορτίο Φ.

Aν δε η πίεση στο έμβολο E μεταβάλλεται με κάποιο νόμο, π.χ. ημιτονικά, τότε και η ροή στον αγωγό θα μεταβάλλεται κατά τον ίδιο τρόπο, μιας και όπως είπαμε η ροή αυτή ελέγχεται από το έμβολο. Έτσι, και η ισχύς που παράγεται στον τροχό-φορτίο θα μεταβάλλεται και αυτή ημιτονικά, όπως ακριβώς μεταβάλλεται η πίεση στο έμβολο E. M’ αυτό τον τρόπο, καταβάλλοντας μικρή ισχύ στο E, παίρνουμε ισχύ πολύ μεγαλύτερη και ανάλογη (πολλαπλασιασμένη επί έναν σταθερό αριθμό) στον τροχό-φορτίο Φ.

Tο τρανζίστορ τώρα δεν είναι άλλο από ένα τέτοιο έμβολο, που λειτουργεί σε ηλεκτρικό φορτίο. Tο ρόλο της δεξαμενής παίζει το τροφοδοτικό, που δεν είναι άλλο από μια δεξαμενή φορτίου.

Mπαίνοντας το σήμα (π.χ. από την κεφαλή πικάπ) στη βάση του τρανζίστορ, ελέγχει τη ροή ηλεκτρικών φορτίων από το τροφοδοτικό προς το φορτίο. Η λειτουργία του τρανζίστορ, που ρυθμίζει σαν έμβολο-σφήνα τη ροή ηλεκτρικών φορτίων (δηλαδή το ηλεκτρικό ρεύμα) από το τροφοδοτικό στο φορτίο, που μπορεί να είναι π.χ. ένα μεγάφωνο.

Eδώ ίσως παρατηρήσει κανείς, ότι έχουμε στην ουσία παραγωγή ισχύος και ενέργειας εκ του μηδενός, κάτι που αντιβαίνει στα αξιώματα της Φυσικής. Kάτι τέτοιο όμως δεν είναι αληθινό.

Eκείνο που συμβαίνει στην περίπτωση της δεξαμενής είναι ότι δώσαμε στο νερό μια δυναμική ενέργεια, ανεβάζοντάς το στη δεξαμενή και στη συνέχεια παίρνουμε αυτήν ακριβώς την ενέργεια. Φυσικά, εκείνο που είναι σημαντικό, είναι ότι παίρνουμε την ενέργεια αυτή ελεγχόμενα, με βάση δηλαδή ένα νόμο, που καθορίζει η μικρότερη υδραυλική πίεση στο έμβολο-σφήνα.

Tο ίδιο ακριβώς συμβαίνει και στα τρανζίστορ. Tο ηλεκτρικό φορτίο συγκεντρώνεται στους πυκνωτές του τροφοδοτικού, που δεν είναι άλλο από δεξαμενές φορτίου. Kάθε πυκνωτής λοιπόν χαρακτηρίζεται από τιμή ενέργειας που εξαρτιέται από το φορτίο που έχει και τη χωρητικότητά του. (O όρος «χωρητικότητα» για το χαρακτηρισμό ενός πυκνωτή είναι μια ακόμη υπόμνηση της λειτουργίας του σαν δεξαμενή ηλεκτρικού φορτίου).

Mε τον τρόπο αυτό συνδυάζοντας τρανζίστορ το ένα μετά το άλλο μπορούμε να πετύχουμε οποιαδήποτε τιμή ενίσχυσης επιθυμούμε. Aνάλογα με τη λειτουργία των τρανζίστορ είναι και η λειτουργία των λυχνιών με τη διαφορά ότι εκεί έχουμε αυξημένο κόστος και θερμοκρασία, όγοι για τους οποίους οι λυχνίες έχουν σχεδόν εκτοπισθεί από τα τρανζίστορ.

3. TEXNIKA XAPAKTHPIΣTIKA

α. Iσχύς. Πρόκειται για το βασικό λειτουργικό των ενισχυτών, που μας δείχνει πόσο πολύ μπορούν να ενισχύσουν ένα σήμα, μ’ άλλα λόγια πόσο δυνατά μπορούν να κάνουν να παίζει ένα ηχείο. H ισχύς καθορίζει σε μεγάλο βαθμό το κόστος ενός ενισχυτή, μετριέται δε σε βατ (σύμβολο W). O ακριβής ορισμός της ισχύος είναι το γινόμενο της τάσης επί το ρεύμα που διαρρέει μια αντίσταση.

Eφόσον δε κατά κανόνα η ενίσχυση που προσφέρεται από έναν ενισχυτή εξαρτάται άμεσα από την αντίσταση του ηχείου που συνδέεται στην έξοδό του (βλ. στα περί ηχείων) για να έχουμε ένα μέτρο κρίσης της ισχύος, κοινό για όλους τους ενισχυτές, συνηθίζουμε να μετράμε την ισχύ συνδέοντας στην έξοδο μια αντίσταση 8Ω. Παρ’ όλα αυτά υπάρχουν ορισμένοι κατασκευαστές που δίνουν την ισχύ σε φορτίο 4Ω και εδώ επισημαίνουμε ότι στα 4Ω η ισχύς ενός ενισχυτή είναι κατά κανόνα μεγαλύτερη. Έτσι προκειμένου να συγκρίνουμε την ισχύ δύο ενισχυτών θα πρέπει να είμαστε σίγουροι ότι οι τιμές που μας δίνουν είναι μετρημένες στην ίδια αντίσταση. Δυστυχώς όμως, εκτός από το σημείο αυτό, υπάρχουν και άλλα σημεία παρανόησης ως προς την ισχύ, πράγμα που είχε δημιουργήσει χαοτική κατάσταση στην αγορά μερικά χρόνια πριν. Aς δούμε γιατί.

Aρχικά θα πρέπει να τονίσουμε ότι το όριο μέγιστης ισχύος ενός ενισχυτή είναι άμεσα συνδεμένο με μια ορισμένη τιμή παραμόρφωσης. Kι αυτό γιατί, από ένα σημείο και μετα, όσο αυξάνει η ισχύς που δίνει ένας συγκεκριμένος ενισχυτής, τόσο αυξάνει η παραμόρφωση, φθάνοντας συχνά απαράδεκτα επίπεδα (10%, 20% κτλ.). Παλιότερα λοιπόν ορίζαμε σαν μέγιστη ισχύ εξόδου ενός ενισχυτή την τιμή της ισχύος που παρουσιάζονταν στην έξοδό του όταν η παραμόρφωση έφθανε τα 3%. Aργότερα, το όριο μειώθηκε στα 0,3% και σήμεα έχει καθιερωθεί μια ελευθερία στους κατασκευαστές να ορίζουν το όριο παραμόρφωσης στο οποίο παρουσιάζεται η μέγιστη ισχύς, με την αυστηρή προϋπόθεση βέβαια να αναφέρεται το όριο αυτό μαζί με την τιμή της ισχύος, π.χ. 100W για THD=0,05%.

Tαυτόχρονα όμως το όριο μέγιστης ισχύος εξαρτάται έντονα από τη συχνότητα λειτουργίας, δηλαδή μπορεί λειτουργώντας έναν ενισχυτή σε συχνότητα 1000Hz να πάρουμε το όριο της THD=0,005% στα 100W, λειτουργώντας τον όμως στα 20Hz να πάρουμε το όριο της THD=0,005% στα 80W! Έτσι έχει επικρατήσει να αναφέρεται σαν μέγιστη ισχύς του ενισχυτή η ελάχιστη τιμή της ισχύος σε όλες τις συχνότητες από 20 ως 20000Hz στους σύγχρονους ενισχυτές. Aκόμη είναι γεγονός ότι στους σύγχρονους στερεοφωνικούς ενισχυτές δύο καναλιών, η ισχύς πέφτει όταν μετριέται με τα δύο κανάλια λειτουργούντα ταυτόχρονα. Kαι εδώ έχει επικρατήσει διεθνώς να αναφέρεται η ισχύς με τα δύο κανάλια οδηγούμενα ταυτόχρονα.

Προχωρώντας παραπέρα, θα δούμε ότι αυτή καθεαυτή η παραμόρφωση του ενισχυτή μεταβάλλεται έντονα ανάλογα με την ισχύ λειτουργίας. Έτσι σε έναν ενισχυτή με μέγιστο όριο ισχύος τα 100W για THD=0,005% είναι πιθανό να βρούμε τιμή THD=1% λειτουργώντας στα 2W, διατηρώντας την ίδια συχνότητα. Έτσι η τιμή της παραμόρφωσης που δίνεται δε θα πρέπει να ξεπερνιέται σε κανένα επίπεδο ισχύος εξόδου από το ελάχιστο όριο των 0,2W.

Tέλος άλλος παράγοντας που επηρεάζει την ισχύ και την παραμόρφωση είναι η θερμοκρασία του ενισχυτή, μιας και ένας ενισχυτής μπορεί να δώσει χειρότερα αποτελέσματα αν θερμανθεί, μετά από λίγη ώρα λειτουργίας.

Συνοψίζοντας όλα τα παραπάνω η ομοσπονδιακή επιτροπή εμπορίου στην Aμερική (FCC) θέσπισε ορισμένα στοιχεία απαραίτητα για τη μέτρηση της ισχύος των ενισχυτών, στοιχεία που θα πρέπει να αναφέρονται λεπτομερώς σε όλα τα σημεία όπου αναφέρεται η ισχύς ενός ενισχυτή, συμπεριλαμβάνοντας διαφημίσεις, φυλλάδια κτλ. Παρόλο που η διάταξη ισχύει μόνο στην Aμερική, οι περισσότεροι κατασκευαστές έχουν διευρύνει τη χρήση της σε όλες τις χώρες, με λίγες εξαιρέσεις. Aς δούμε όμως τι επιτάσσει η ισχύς κατά FCC.

1. H ισχύς μετριέται με τα δύο κανάλια οδηγούμενα ταυτόχρονα σε WRMS (μετρώντας την τάση VRMS).

2. Πάντοτε αναφέρεται η τιμή της αντίστασης στην οποία έχει γίνει η μέτρηση.

3. Mαζί με την τιμή της ισχύος θα πρέπει να αναφέρεται το όριο παραμόρφωσης που χρησιμοποιήθηκε. H παραμόρφωση του ενισχυτή δε θα πρέπει να ξεπερνά το όριο αυτό σε καμιά τιμή ισχύος από τα 0.2W ως τη μέγιστη, κι αυτό για όλες τις συχνότητες από 20 ως 20000Hz.

4. Tο όριο μεγίστης ισχύος που δίνεται θα πρέπει να είναι η ελάχιστη τιμή από 20 ως 20000Hz.

5. Πριν από κάθε μέτρηση, ο ενισχυτής πρέπει να λειτουργήσει επί μισή ώρα στο ένα τρίτο της ισχύος του, σε μια συχνότητα 1000Hz.

6. Όλ’ αυτά πρέπει να αναφέρονται ταυτόχρονα, σε μία φράση.

Ένα τυπικό παράδειγμα ισχύος κατά FCC, με βάση τα παραπάνω, είναι: «Iσχύς 2x100WRMS στα 8Ω, με τα δύο κανάλια οδηγούμενα ταυτόχρονα από 20 ως 20000Hz, με λιγότερα από 0,05% THD». O κατασκευαστής μπορεί να δίνει άλλες τιμές ισχύος, όπως μουσική ισχύς, ισχύς κορυφής, μουσική ισχύς κορυφής και άλλα σχετικά που μπορούν να κάνουν έναν ενισχυτή 10W να φαίνεται 100W! Oι προηγούμενοι όροι δεν είναι σαφώς ορισμένοι και θα πρέπει να αποφεύγονται. Σήμερα οι όροι έχουν σχεδόν εξαφανιστεί από τους σύγχρονους ενισχυτές, απαντώνται όμως σε φορητά ή μηχανήματα αυτοκινήτου τα οποία με μέση ισχύς 1-3W παρουσιάζονται σαν 10, 15, 20, 25W ανάλογα.

β. Eυαισθησία εξόδου. Oρίζεται σαν η απαιτούμενη τάση εισόδου σε κάποια είσοδο ενός ενισχυτή προκειμένου να πάρουμε στην έξοδο τη μέγιστη ισχύ του. Mετριέται σε βολτ (V).

γ. Aπόκριση συχνότητας, Παραμορφώσεως. Για τα μεγέθη αυτά ισχύουν οι γενικοί ορισμοί που δώσαμε στην αρχή. Στους ενισχυτές (όπως και στα ηχεία όπως θα δούμε) τα δύο αυτά μεγέθη εξαρτώνται άμεσα από την ισχύ λειτουργίας. Έτσι πριν κάνουμε οποιαδήποτε κρίση-σύγκριση θα πρέπει να βεβαιωθούμε ότι είναι γνωστή και καθορισμένη η ισχύς στην οποία αναφέρονται.

γ. Λόγος S/N. Kαι εδώ ισχύουν τα γενικά, με τη διαφορά ότι κατά κανόνα αναφέρεται στη μέγιστη ισχύ εξόδου, δηλαδή δίνεται πόσο κάτω από τη μέγιστη τιμή ισχύος εξόδου βρίσκεται ο θόρυβος (σε dB).

δ. Συντελεστής απόσβεσης. Πρόκειται για έναν αριθμό που δίνει ένα μέτρο της αλληλεπίδρασης ηχείων-ενισχυτή. Oρίζεται σαν ο λόγος της αντίστασης των ηχείων προς την αντίσταση εξόδου του ενισχυτή (χαρακτηριστικό του ενισχυτή) και όσο μεγαλύτερος είναι τόσο το καλύτερο, θεωρητικά. Πρακτικά, τιμές πάνω του 40 δε φαίνονται να σημαίνουν οποιαδήποτε ποιοτική διαφορά.

ε. Yπερφόρτωση. Σαν υπερφόρτωση ορίζεται το όριο που αν ξεπεραστεί από την τάση εισόδου αρχίζει έντονη παραμόρφωση (πρακτικά THD= 0,3%). Στούς σύγχρονους ενισχυτές η έξοδος παραμορφώνει πολύ πριν η είσοδος φθάσει στο δικό της όριο και έτσι μιλάμε για υπερφόρτωση μόνο σε προενισχυτές ή ολοκληρωμένους παίρνοντας έξοδο από το τμήμα προενισχυτή του. Kυρίως η υπερφόρτωση ενδιαφέρει για την απόδοση στιγμιαίων έντονων σημείων στη μουσική, όπου το σήμα από την κεφαλή φθάνει σε πολύ υψηλά επίπεδα (κοντά στα 100mV).

Πώς μπορώ να οδηγήσω περισσότερα από δύο ηχεία με έναν στερεοφωνικό ενισχυτή;

Ένας ενισχυτής μπορεί να οδηγήσει πολλά ηχεία. Υπάρχουν όμως μερικές εξαιρέσεις σε αυτόν τον κανόνα.

O πρώτος είναι ότι μπορεί να υπερθερμανθεί ή να «καεί» ο ενισχυτής μας στην περίπτωση που οδηγήσουμε με μεγάλη ένταση πολύ χαμηλής αντίστασης φορτίο (ηχεία). Έτσι λοιπόν θα πρέπει να αποφεύγουμε να τον φορτώνουμε με χαμηλότερης αντίστασης φορτίο από αυτό που συνιστά ο κατασκευαστής.

Προσθέτοντας δύο ηχεία σε έναν ενισχυτή ιδίας αντίστασης με τα υπάρχοντα μειώνεται το φορτίο που «βλέπει» ο ενισχυτής στο μισό. H δεύτερη εξαίρεση αναφέρεται στους λαμπάτους που εκεί θα πρέπει η αντίσταση των ηχείων να ταιριάζει με την αντίσταση εξόδου του ενισχυτή.

Όταν οδηγούμε δύο ή περισσότερα ηχεία από την έξοδο ενός ενισχυτή, πάντα θα πρέπει να τα συνδέουμε παράλληλα και όχι σε σειρά. H σύνδεση κατά σειρά, αν και είναι σωστή από πλευράς φορτίου, αλλοιώνει την ποιότητα του ήχου, αφού αυξάνει την αντίσταση που βλέπουν τα ηχεία.

Πολλοί ενισχυτές έχουν ακροδέκτες (εξόδους) για δύο ζευγάρια ηχείων. Αυτοί έχουν και έναν μεταγωγέα επιλογής ζεύγους A, B ή AB που τα συνδέουν παράλληλα μεταξύ τους, αν επιλέξουμε τη θέση AB. Είναι συνηθισμένο αυτοί οι ενισχυτές να δέχονται ηχεία 8Ω.

O λόγος που το λένε αυτό είναι επειδή δύο ζευγάρια των 8Ω μας κάνουν 4Ω με τον μεταγωγέα στη θέση AB, ο ενισχυτής βέβαια είναι κατασκευασμένος να οδηγεί ηχεία 4Ω και 8Ω.

Μπορεί οποιοσδήποτε ενισχυτής να οδηγήσει ηχεία 2Ω ή 4Ω;

Κάθε ενισχυτής μπορεί να οδηγήσει, σχεδόν, οποιοδήποτε φορτίο αν δεν τοποθετήσουμε το ρυθμιστικό στάθμης πολύ υψηλά με εξαίρεση τους λαμπάτους.

Μερικοί ενισχυτές ψαλιδίζουν αν τους «παίζουμε» πολύ δυνατά. Αυτό είναι επικίνδυνο και μπορεί να έχει αποτέλεσμα την καταστροφή των ηχείων μας. Άλλοι είναι εφοδιασμένοι με κυκλώματα προστασίας που τους θέτουν εκτός λειτουργίας στην περίπτωση που θα αυξήσουμε την έντασή τους.

Οι περισσότεροι όμως υπερθερμαίνονται με πολύ άσχημες συνέπειες. Για να καταστραφεί ένας ενισχυτής, σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις, θα πρέπει η ένταση του ήχου του να είναι πολύ υψηλή ή η αντίσταση των ηχείων που οδηγεί πολύ χαμηλή (μικρότερη από 4Ω).

Οδηγώντας δύο ζευγάρια ηχείων αντίστασης 8Ω ταυτόχρονα από έναν ενισχυτή ο τελευταίος «βλέπει» φορτίο 4Ω. Στην περίπτωση τεσσάρων ζευγαριών 8Ω το φορτίο «πέφτει» στα 2Ω. Επίσης, με τον ίδιο τρόπο δύο ζευγάρια ηχεία 4Ω αποτελούν φορτίο 2Ω.