Jos jokin kaiutinspesifikaatio on katsomisen arvoinen, se on herkkyysluokitus. Herkkyys kertoo, kuinka paljon äänenvoimakkuutta saat tietyn tehon kaiuttimesta. Se voi vaikuttaa kaiuttimen valinnan lisäksi myös stereovastaanottimen/vahvistimen valintaan. Herkkyys on olennainen osa Bluetooth-kaiuttimia, soundbar-kaiuttimia ja subwoofereja, vaikka näissä tuotteissa ei välttämättä olekaan teknisiä tietoja.
Mitä herkkyys tarkoittaa
Kaiuttimen herkkyys puhuu puolestaan, kun ymmärrät, miten se mitataan. Aloita sijoittamalla mittausmikrofoni tai SPL (äänenpainetaso) -mittari tasan metrin päähän kaiuttimen etuosasta. Liitä sitten vahvistin kaiuttimeen ja toista signaali; haluat säätää tasoa niin, että vahvistin toimii vain yksi watti virtalähteestä kaiuttimeen. Katso nyt tulokset desibeleinä (dB) mitattuna mikrofonista tai SPL-mittarista. Se on puhujan herkkyys. Mitä korkeampi kaiuttimen herkkyysluokitus on, sitä kovemmin se toistaa tietyllä wattimäärällä. Esimerkiksi joidenkin kaiuttimien herkkyys on noin 81 dB. Tämä tarkoittaa, että yhden watin teholla ne tarjoavat vain kohtalaisen kuuntelutason. Haluatko 84 dB? Tarvitset kaksi wattia – tämä johtuu siitä, että jokainen ylimääräinen 3 dB äänenvoimakkuutta vaatii kaksinkertaisen tehon. Haluatko mukavia ja äänekkäitä 102 dB:n huippuja kotiteatterijärjestelmääsi? Tarvitset 128 wattia. 88 dB:n herkkyysmittaukset ovat keskimääräisiä. Mitä tahansa alle 84 dB:tä pidetään melko huonona herkkyytenä. Herkkyys 92 dB tai suurempi on erittäin hyvä ja sitä kannattaa etsiä.
Ovatko tehokkuus ja herkkyys sama asia?
Kyllä ja ei. Näet ehdot usein herkkyys ja tehokkuutta käytetään vaihdettavasti äänessä, mikä on hyvä. Useimpien ihmisten pitäisi tietää, mitä tarkoitat, kun sanot, että puhujalla on 89 dB hyötysuhde† Teknisesti tehokkuus ja herkkyys ovat erilaisia, vaikka ne kuvaavat samaa käsitettä. Herkkyysmääritykset voidaan muuntaa tehokkuusmäärityksiksi ja päinvastoin. Tehokkuus on kaiuttimeen menevän tehon määrä, joka todella muuntaa sen ääneksi. Tämä arvo on yleensä alle yksi prosentti, mikä osoittaa, että suurin osa kaiuttimeen lähetetystä tehosta menee lämmölle, ei äänelle.
Kuinka herkkyysmittaukset voivat vaihdella
On harvinaista, että kaiuttimien valmistaja kuvailee yksityiskohtaisesti, kuinka he mittaavat herkkyyttä. Useimmat haluavat kertoa sinulle sen, minkä jo tiedät; mittaus tehtiin yhdellä watilla yhden metrin etäisyydeltä. Valitettavasti herkkyysmittaukset voidaan suorittaa useilla tavoilla. Voit mitata herkkyyttä vaaleanpunaisella kohinalla. Vaaleanpunaisen melun taso vaihtelee, mikä tarkoittaa, että se ei ole kovin tarkka, ellei sinulla ole mittaria, joka antaa useiden sekuntien keskiarvon. Vaaleanpunainen kohina ei myöskään salli paljon mittauksen rajoittamista tiettyyn äänialueeseen. Esimerkiksi kaiutin, jonka bassoa on korotettu +10 dB, näyttää korkeamman herkkyysluokituksen, mutta se on itse asiassa huijaus kaiken ei-toivotun basson takia. SPL-mittariin voitaisiin soveltaa painotuskäyriä – kuten A-painotusta, joka keskittyy ääniin välillä noin 500 Hz – 10 kHz – äärimmäisten taajuuksien suodattamiseksi. Mutta se on ylimääräistä työtä. Monet haluavat arvioida herkkyyttä mittaamalla kaiuttimien akselin taajuusvastetta asetetulla jännitteellä. Sitten lasket kaikkien vastetietopisteiden keskiarvon välillä 300 Hz ja 3 000 Hz. Tämä lähestymistapa on erittäin hyvä tuottamaan toistettavia tuloksia noin 0,1 dB:n tarkkuudella. Mutta sitten on kysymys siitä, suoritettiinko herkkyysmittaukset kaiuttomana vai huoneessa. Kaiuton mittaus ottaa huomioon vain kaiuttimen lähettämän äänen ja jättää huomiotta muiden esineiden heijastukset. Tämä on suosikkitekniikka, koska se on toistettava ja tarkka. Huoneessa tehdyt mittaukset antavat kuitenkin realistisemman kuvan kaiuttimen äänitasosta. Mutta huoneen mittaukset antavat yleensä noin 3 dB ylimääräistä. Valitettavasti useimmat valmistajat eivät kerro, ovatko heidän herkkyyslukemansa kaiutonta vai huoneessa – parasta, jos he antavat sinulle molemmat, jotta voit nähdä itse.
Mitä tekemistä tällä on soundbar- ja Bluetooth-kaiuttimien kanssa?
Oletko koskaan huomannut, että sisäistä virtalähdettä käyttävät kaiuttimet, kuten subwooferit, soundbar- ja Bluetooth-kaiuttimet, eivät juuri koskaan mainitse herkkyyttään? Näitä kaiuttimia pidetään suljetuina järjestelminä, mikä tarkoittaa, että herkkyydellä (tai jopa teholla) ei ole niin suurta merkitystä kuin laitteen läpi kulkevalla kokonaisäänenvoimakkuudella. Olisi kiva nähdä näissä tuotteissa käytettyjen kaiutinohjainten herkkyysarvot. Valmistajat harvoin epäröivät määritellä sisäisten vahvistimien tehoa ja mainitsevat aina vaikuttavia lukuja, kuten 300 W halvalla soundbarilla tai 1 000 W kotiteatteri-in-a-box-järjestelmällä. Mutta näiden tuotteiden tehoarvot ovat melkein merkityksettömiä kolmesta syystä:
- Valmistaja ei juuri koskaan kerro, miten teho mitataan (maksimi vääristymistaso, kuormitusimpedanssi jne.) tai voiko laitteen virtalähde todella tuottaa niin paljon mehua.
- Vahvistimen teho ei kerro, kuinka kovaa laite soittaa, ellet tiedä myös kaiuttimien herkkyyttä.
- Vaikka vahvistin antaisi niin paljon tehoa, et tiedä, pystyvätkö kaiutinohjaimet käsittelemään tehoa. Soundbar- ja Bluetooth-kaiutinohjaimet ovat yleensä melko halpoja.
Oletetaan, että soundbar, jonka teho on 250 W, tuottaa 30 wattia kanavaa kohden todellisessa käytössä. Jos soundbarissa käytetään erittäin halpoja ajureita – mennään 82 dB:n herkkyydellä – niin teoreettinen lähtö on noin 97 dB. Se olisi melko tyydyttävä taso pelaamiseen ja toimintaelokuviin! Mutta on vain yksi ongelma; nämä ohjaimet voivat käsitellä vain 10 wattia, mikä rajoittaisi soundbarin noin 92 dB:iin. Ja se ei todellakaan ole tarpeeksi kova muuhun kuin television katseluun. Jos soundbarissa on ajurit, joiden herkkyys on 90 dB, tarvitset vain kahdeksan wattia työntämään ne 99 dB:iin. Ja kahdeksan watin tehon ansiosta kuljettajat eivät todennäköisesti joudu rajojen yli. Tästä on tehtävä looginen johtopäätös, että sisäisesti vahvistetut tuotteet, kuten soundbarit, Bluetooth-kaiuttimet ja subwooferit, tulisi arvioida kokonaistilavuus ne pystyvät toimittamaan eivätkä puhtaalla teholla. Soundbarin, Bluetooth-kaiuttimen tai subwooferin SPL-luokitus on järkevä, koska se antaa sinulle realistisen käsityksen siitä, mitä äänenvoimakkuutta tuotteet voivat saavuttaa. Ei teholuokitus. Tässä on toinen esimerkki. Hsu Researchin VTF-15H-subwooferissa on 350 watin vahvistin ja se tuottaa keskimäärin 123,2 dB SPL taajuudella 40-63 Hz. Sunfiren Atmos-subwooferissa – paljon pienempi rakenne, joka on paljon vähemmän tehokas – on 1400 watin vahvistin, mutta sen keskiarvo on vain 108,4 dB SPL välillä 40-63 Hz. On selvää, että watti ei kerro tarinaa tässä. Se ei tule edes lähelle. Vuodesta 2017 lähtien aktiivisten tuotteiden SPL-luokituksille ei ole toimialastandardia, vaikka järkeviä käytäntöjä onkin. Yksi tapa tehdä tämä on asettaa tuote enimmäistasolle, jonka se voi saavuttaa, ennen kuin vääristymisestä tulee epäilyttävää (monet, elleivät useimmat soundbar- ja Bluetooth-kaiuttimet voivat toimia täydellä äänenvoimakkuudella ilman epämiellyttävää säröä), sitten mitata teho yhden metrin -10 dB vaaleanpunainen kohinasignaali. On tietysti subjektiivista päättää, minkä tasoinen vääristymä on vastenmielinen; valmistaja voisi sen sijaan käyttää kaiutinohjaimesta tehtyjä todellisia särömittauksia. On selvää, että tarvitaan teollisuuspaneelia, joka luo käytäntöjä ja standardeja audiotuotteiden aktiivisen tuoton mittaamiseen. Näin kävi subwooferien CEA-2010-standardille. Tämän standardin ansiosta voimme nyt saada erittäin hyvän käsityksen siitä, kuinka kovaa subwoofer todella soittaa.
Onko herkkyys aina hyvä?
Saatat ihmetellä, miksi valmistajat eivät tee kaiuttimia, jotka ovat mahdollisimman herkkiä. Se johtuu yleensä siitä, että tiettyjen herkkyystasojen saavuttamiseksi on tehtävä kompromisseja. Esimerkiksi bassokaiuttimen/kaiuttimen kartio voidaan keventää herkkyyden parantamiseksi. Mutta tämä johtaa todennäköisesti joustavampaan kartioon, mikä lisää yleistä vääristymää. Ja kun kaiutininsinöörit poistavat ei-toivotut piikit kaiuttimen vasteessa, heidän on yleensä vähennettävä herkkyyttä. Valmistajien on siis tasapainotettava näitä näkökohtia. Mutta kaiken huomioon ottaen korkeamman herkkyysluokan kaiuttimen valitseminen on yleensä parempi valinta. Saatat maksaa hieman enemmän, mutta se on lopulta sen arvoista.