Decibely, Watty a jiné zapeklité pojmy

Pro naši ilustraci je teď důležité zmínit jeden podstatný parametr každého zvukového měniče, a tím je jeho citlivost S_L, která se uvádí právě v decibelech (dB). Její hodnota nevyjadřuje nic jiného, než to, jak velký akustický tlak je schopen daný reproduktor vyvinout na 1 W přivedeného výkonu ve vzdálenosti 1 m (měřeno v ose reproduktoru).

A tady už se pomalu dostáváme k upřesnění odpovědi na otázku, zda může výkonnější zesilovač hrát méně hlasitě než ten s menším výkonem. Jednou z možností, jak se toto reálně může stát, je právě použití reproduktorů s odlišnou citlivostí, která bude činit rozdíl „pouhých“ několik dB. Jenže díky tomu, že jde o logaritmickou závislost, bude obrovský rozdíl v hodnotě akustického tlaku, který daná kombinace zesilovače a reproduktoru dokáže vyrobit.

Hodnota hladiny akustického tlaku, kterou vytvoří daný reproduktor (s příslušnou citlivostí) a dodaným výkonem ve vzdálenosti 1 m, se spočítá jako součet citlivosti reproduktoru a v decibelech přepočtené hodnoty výkonu:

Obdobně by také bylo možné převést citlivost na akustický tlak v Pascalech a vynásobit výkonem (logicky: citlivost je udávána pro výkon 1 W, tedy výsledný akustický tlak bude dán součinem citlivosti a výkonu). Matematicky jednodušší a také praktičtější je pracovat se součtem v decibelech. Obě operace jsou však ekvivalentní.

Předveďme si nyní konkrétní příklad se dvěma různými reproduktory (s různou citlivostí) a různě výkonnými zesilovači – k zesilovači 1 o výkonu 200 W je připojen reproduktor A s citlivostí 86 dB, k zesilovači 2 o výkonu 40 W je připojen reproduktor B s citlivostí 98 dB.

Akustický tlak vyvinutý první soustavou (zesilovač 1, reproduktor A) bude:

Akustický tlak vyvinutý druhou soustavou (zesilovač 2, reproduktor B) bude:

Tady názorně vidíte, že zdaleka nezáleží pouze na výkonu použitého zesilovače a reproduktoru, je potřeba brát ohled také na citlivost reproduktoru, protože v našem ilustračním příkladu „řve“ 40wattový zesilovač víc než ten 200wattový (sestava se zesilovačem s pětkrát menším výkonem dosahuje téměř 1,8násobku akustického tlaku sestavy výkonnější). Přitom si nevzpomínám, že by v mnoha vzrušených debatách o gigantických výkonech domácích aparatur, které jsem měl možnost vyslechnout, padla jakákoliv zmínka právě o citlivosti použitých reproduktorů.

Budete-li si pořizovat kompletní sestavu domácího kina, nebo samostatně nakupovat jednotlivé komponenty, myslete na to, že zajímat se pouze o výkon zesilovačů a reprobeden v souvislosti s velikostí prostoru, který budete chtít zvukem pokrýt, je poněkud povrchní a krátkozraké. Chtějte vědět víc.

Seriózní výrobci reproduktorových soustav vždy uvádějí jejich citlivost. Pokud údaj o citlivosti není dostupný (zejména u levnějších hotových domácích kin), je nejlepší variantou vybrat „lépe hrající“ sestavu poslechovým testem přímo v prodejně nebo v předváděcím centru. Papírově menší výkon ještě nemusí znamenat, že to bude „hrát“ méně nahlas (zde se nebavíme o kvalitě zvuku jako takového, to je další široké téma, ke kterému se určitě také někdy dostaneme).

Snad se nikdo nezlobí, že vypočtený příklad, uvedený v této kapitole, neodpovídá číselně zesilovačům o výkonu 10 W a 100 W, o nichž byla zmínka na začátku. V rámci procvičení uvedených souvislostí si může každý snadno spočítat, jakou citlivost (např.) by musely mít použité reproduktory připojené k oněm zesilovačům, aby byl jejich výsledný akustický tlak stejný.


Poznámka autora: v zájmu co největší srozumitelnosti článku široké (i laické) veřejnosti, bylo sáhnuto k velkému zjednodušení problematiky a vynechání některých dalších zákonitostí, které souvisí s fyziologií lidského sluchu a šíření zvuku v prostoru. Pro demonstraci významu mnohdy opomíjených parametrů a důsledků používání poměrových veličin v logaritmickém měřítku je však výklad považován za dostačující.