Οδηγός αγοράς ηχείων

αρχείο λήψης

1. Αντί εισαγωγής
Μιλώντας για ηχεία, προφανώς θα σας έρχεται στο νου ένα κουτί με ένα ή περισσότερα μεγάφωνα τοποθετημένα επάνω του. Αυτά τα μεγάφωνα είναι συνήθως όλα τοποθετημένα στην πρόσοψη του κουτιού, κι αυτή η πρόσοψη είναι γνωστή ως μπάφλα.
Ανεξαρτήτως του τρόπου κατασκευής, το μεγάφωνο αποτελείται από έναν παλινδρομικό ηλεκτρικό κινητήρα εναλλασσομένου ρεύματος, ο οποίος καταναλώνει ηλεκτρική ισχύ από την ανάλογη έξοδο ενός ενισχυτή. Πιο συγκεκριμένα, η ισχύς αυτή έχει τη μορφή εναλλασσομένου ρεύματος μεταβλητής τάσης και συχνότητας.
Καθώς η πολικότητα του ρεύματος πάλλεται συν τω χρόνω, ο ρότορας του κινητήρα κινεί το διάφραγμά του, μετακινώντας μια ποσότητα αέρα και δημιουργώντας διαδοχικές αραιώσεις και πυκνώσεις, (μεταβολές πίεσης, καθώς ο αέρας έχει μάζα και επομένως αδράνεια), οι οποίες είναι αντιλητπτές από το ανθρώπινο ακουστικό αισθητήριο ως ήχος.
Καθώς η τάση από την έξοδο του ενισχυτή αυξάνεται, αναγκάζει το μεγάφωνο να τραβήξει περισσότερο ρεύμα, αυτό κινεί το διάφραγμά του σε μεγαλύτερη απόσταση από τη θέση ηρεμίας, οπότε παράγει ήχο υψηλότερης στάθμης, δηλαδή παίζει πιο δυνατά, και το αντίστροφο.
Εξ αιτίας των Νόμων της Φυσικής, διαφόρων τεχνικών περιορισμών, αλλά και του κόστους, τα περισσότερα ηχεία περιέχουν δυό ή περισσοτέρους δρόμους, καθένας εκ των οποίων καταλήγει σε ένα ή περισσότερα μεγάφωνα. Καθώς το ηχείο τροφοδοτείται με σήμα, το σήμα αυτό περνά από ένα κύκλωμα διαχωρισμού συχνοτήτων, κροσόβερ, και διαχωρίζεται σε δύο ή περισσοτέρους «δρόμους», οι οποίοι καταλήγουν στα αντίστοιχα μεγάφωνα. Το κροσόβερ ενός ηχείου 2 δρόμων διαχωρίζει το σήμα σε δύο δρόμους, τροφοδοτώντας το γούφερ με τις χαμηλές (μπάσα) και ένα μέρος των μέσων συχνοτήτων (μεσαία), και το τουήτερ με το υπόλοιπο μέρος των μέσων, καθώς και με τις υψηλές συχνότητες (πρίμα), ενώ σε ένα ηχείο 3 δρόμων το σήμα διαχωρίζεται σε ένα δρόμο περισσότερο, αυτόν για τις μέσες συχνότητες, τροφοδοτώντας το μιντρέιντζ, (ή απλώς μιντ).
Οι συχνότητες στις οποίες το σήμα διαχωρίζεται στους επί μέρους δρόμους είναι γνωστές ως σημεία κρος. Σε ένα ηχείο 3 δρόμων, το σημείο κρος μεταξύ μπάσων και μεσαίων εντοπίζεται συνήθως κάπου μεταξύ 300 και 1000Hz, ενώ το σημείο κρος μεσαίων – πρίμων ευρίσκεται κάπου στα 2,5 – 3KHz ή και λίγο παραπάνω, αναλόγως των χαρακτηριστικών που έχουν τα μεγάφωνα του εκάστοτε συγκεκριμένου ηχείου. Μερικά ηχεία περιέχουν και ακόμη ένα μεγάφωνο – σούπερ τουήτερ- που χρησιμοποιείται για τις πολύ υψηλές συχνότητες, άνω των 10KHz. 
Πέραν αυτών, ένα ειδικής χρήσης ηχείο είναι το σαμπγούφερ (ή απλώς σαμπ), που αναπαράγει μόνον τις πολύ χαμηλές συχνότητες, στο διάστημα 15 – 120Hz. Τα ηχεία αυτού του είδους φέρουν ενσωματωμένο ενισχυτή, το ανάλογο κύκλωμα κροσόβερ και τις αντίστοιχες υποδοχές σύνδεσης, ώστε να συνδεθούν σε ένα ηχητικό σύστημα, ή ένα σύστημα οικιακού κινηματογράφου.
Παρά το γεγονός, ότι τα ηχεία πολλών δρόμων αποτελούν το κυρίαρχο ρεύμα, υπάρχουν επίσης και κάποιες λίγες σχεδιάσεις ενός δρόμου, που φέρουν ένα και μόνο μεγάφωνο, κι έτσι είναι γνωστές ως ηχεία πλήρους φάσματος ή μονόδρομα ηχεία, καθώς το μοναδικό μεγάφωνό τους προορίζεται να αναπαράγει όλες τις συχνότητες του ακουστικού φάσματος. Βέβαια, εξ αιτίας των Φυσικών Νόμων, αυτού του είδους τα ηχεία επιδεικνύουν μάλλον φτωχή απόδοση και ποιότητα ήχου στις χαμηλές και υψηλές συχνότητες.
2. Σχεδιασμός καμπίνας
Αναζητώντας ηχεία, προφανώς θα βρείτε μοντέλα με την καμπίνα του γούφερ διαμορφωμένη με διαφόρους τρόπους, αναλόγως της εφαρμογής για την οποία προορίζεται το εκάστοτε συγκεκριμένο ηχείο, των απαιτήσεων που καλείται να ικανοποιήσει, του κόστους και του γούστου. Η αναπαραγωγή των χαμηλών συχνοτήτων είναι πολύ απαιτητικό πράγμα, και εδώ έρχεται η καμπίνα του γούφερ για να αξιοποιήσει την πίσω ηχητική ακτινοβολία του. Οι πλέον διαδομένες καμπίνες μπορούν να συνοψισθούν ως εξής.
2.1  Καμπίνα κλειστού τύπου

Αυτή η σχεδιαστική προσέγγιση είναι λιγώτερο γνωστή και ως άπειρης αντίστασης, (infinite baffle). Όπως υποδηλώνει το όνομά της, η κλειστή καμπίνα αποτελείται από ένα εντελώς κλειστό κουτί, ώστε η πίσω ακτινοβολία του γούφερ να αποκονώνεται πλήρως από τον περιβάλλοντα χώρο, στον οποίο λειτουργεί το ηχείο. Εν συγκρίσει προς άλλες σχεδιάσεις, ένα ηχείο κλειστού τύπου δίνει την εντύπωση μειωμένου μπάσου, κι αυτό πιστοποιείται και από τις μετρήσεις του. Βεβαίως, το ηχείο κλειστού τύπου είναι ικανό να έχει ανώτερη ποιότητα ήχου, καθώς τα μπάσα του είναι μεν λιγώτερα, αλλά πιο συγκεκριμένα, σαφέστερα και πιο καθαρά.

2.2 Καμπίνα με οπή
Τα ηχεία με οπή είναι ευρέως γνωστά και ως ανάκλασης μπάσων (bass reflex). Ένα τέτοιο ηχείο είναι κατασκευασμένο σε καμπίνα εξοπλισμένη με ένα σωλήνα, μέσω του οποίου ο εσωτερικός χώρος της επικοινωνεί με το περιβάλλον. Έτσι, η οπίσθια ακτινοβολία του γούφερ αξιοποιείται για να δώσει και αυτή ήχο. Αναλόγως ειδικών απαιτήσεων, υπάρχουν διαθέσιμα στην αγορά και ηχεία με περισσότερες της μιας οπές.
Αυτός ο σωλήνας λειτουργεί σαν ένα ακόμη γούφερ, το οποίο παράγει ήχο σε ένα πολύ στενό συχνοτικό φάσμα, σε συχνότητα χαμηλότερη αυτών τις οποίες αναπαράγει το ίδιο το γούφερ. Τα ηχεία μπας ρηφλέξ είναι σε θέση να δώσουν βαθύτερα, αλλά υποδεέστερης ποιότητας μπάσα, εν συγκρίσει προς αυτά που είναι κλειστού τύπου. Καθώς το πλούσιο ή και υπερβολικά πλούσιο μπάσο είναι ελκυστικό για τον περισσότερο κόσμο, μερικοί κατασκευαστές εξοπλίζουν τα ηχεία τους με σωλήνα σχετικά μικρής διαμέτρου, που είναι μεν ικανός για ευρύτερη απόκριση στις χαμηλές συχνότητες, αλλά, καθώς η διάμετρος του σωλήνα βαίνει μειούμενη, αυξάνεται η ταχύτητα του αέρα μέσα σ’ αυτόν, και το ηχείο παρουσιάζει το φαινόμενο εξάτμισης, καθώς σε υψηλή στάθμη παράγει έναν ήχο σαν «τσουφ – τσουφ». Οπωσδήποτε, όμως, μπορείτε να βρείτε στην αγορά και ηχεία μπας ρεφλέξ με πολύ καλή ηχητική ποιότητα, ειδικά εάν αυτά έχουν σχετικά μεγάλες φυσικές διαστάσεις.
2.3 Ηχεία χοάνης
Τα ηχεία αυτού του είδους προορίζονται κυρίως για εξωτερική χρήση, (PA, post address), και καλούνται να καλύψουν ηχητικά μεγάλους χώρους. Τέτοιου είδους σχεδιάσεις είναι εξοπλισμένες με γούφερ πολύ μεγάλης διαμέτρου, της τάξης των 15 – 21 ιντσών.
Εικόνα 1. Πλάγια τομή των πλέον διαδεδομένων τύπων καμπίνας, κλειστή καμπίνα (αριστερά), καμπίνα μπας ρηφλέξ (μέσον), καμπίνα με φόρτιση χοάνης (δεξιά).
2.4  Άλλες υλοποιήσεις
Πέραν των παραπάνω, υπάρχουν και ηχεία άλλων τύπων στην αγορά. Για παράδειγμα, μπορείτε να βρείτε επίπεδα ηχεία (panel), εξοπλισμένα με μια πολύ καλά τεντωμένη μεμβράνη που λειτουργεί σαν το ηχητικό διάφραγμα που παράγει ήχο, καθώς αυτή κινείται εμπρός – πίσω μέσα σε μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται με ράβδους φυσικών μαγνητών (μαγνητοστατικό ηχείο), ή ράβδους ηλεκτρομαγνητών (ηλεκτροστατικό ηχείο). Αυτή η μεμβράνη είναι κατασκευασμένη από πολυμερές υλικό ανθεκτικό στο τέντωμα, συνήθως Mylar, και επικαλυμμένο με κάποιο αγώγιμο υλικό.
Τα ηχεία πάνελ έχουν συνηθέστατα μεγάλο ύψος και σχετικά αρκετό πλάτος, ενώ έχουν ελάχιστο βάθος, ξεφεύγοντας από το σχήμα κουτιού που έχουν τα συμβατικά ηλεκτροδυναμικά, ενώ εκπέμπουν ήχο ως δίπολα (εμπρός και πίσω), και είναι κατασκευασμένα σχεδόν αποκλειστικά για οικιακή χρήση.
Επίσης, μπορεί κάποιος να βρει στην αγορά και ηχεία με ηλεκτροδυναμικά μεγάφωνα, αλλά χωρίς καθόλου καμπίνα, ανοικτού τύπου. Κι αυτά τα ηχεία εκπέμπουν ήχο εμπρός και πίσω, ως δίπολα που είναι.
3.  Ενεργά, παθητικά και πολυενισχυόμενα ηχεία
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, κάθε ηχείο είναι ένα ηλεκτρικό φορτίο που καταναλώνει ηλεκτρική ισχύ από την έξοδο του ενισχυτή που το οδηγεί. Αναλόγως του τρόπου, με τον οποίον ένα ηχείο είναι συνδεδεμένο με τον ενισχυτή, αυτό μπορεί να είναι παθητικό ή ενεργό – κι αυτό είναι ένα πάρα πολύ σημαντικό κριτήριο.
3.1  Παθητικά ηχεία
Καθώς αυτού του είδους τα ηχεία αποτελούν το κυρίαρχο ρεύμα εδώ και δεκαετίες, σήμερα εξακολουθούν να είναι τα πλέον διαδεδομένα. Ένα παθητικό ηχείο περιέχει ένα κύκλωμα κροσόβερ που αποτελείται από κάποια επαγωγικά (πηνία) και χωρητικά (πυκνωτές) παθητικά εξαρτήματα, ίσως  και κάποιες αντιστάσεις.
Καθένας από τους δρόμους του κροσόβερ είναι σχεδιασμένος να λειτουργεί ως επαγωγικό ή/και χωρητικό φορτίο, ώστε να καταπνίγει ένα τμήμα του συχνοτικού φάσματος και να επιτρέπει να περάσει κάποιο άλλο, διοχετεύοντας την ισχύ του ενισχυτή στο αντίστοιχο μεγάφωνο.
Αυτή η σύλληψη έχει το πλεονέκτημα της απλής και εύκολης σχεδίασης και κατασκευτής με σχετικά χαμηλό κόστος. Από την άλλη, τα παθητικά ηχεία απαιτούν κάποιον εξωτερικό ενισχυτή για να  τα οδηγήσει.
Τα πραγματικά μειονεκτήματα των ηχείων αυτού του είδους βασίζονται στο γεγονός, ότι αυτά ρέπουν προς τη φτωχή ποιότητα ήχου, ενώ παρουσιάζουν και απώλεια ισχύος λόγω της φύσης του παθητικού κροσόβερ. Καθώς το παθητικό κροσόβερ καλείται να διαχειρισθεί το ηχητικό σήμα σε επίπεδο ισχύος, (σε τάση από 1-2 έως και πάνω από 70 Volt, καθώς και ρεύμα πιθανώς πάνω από 10 Ampere), υποφέρει από θερμική καταπόνηση και συμπίεση, με αποτέλεσμα της αλλοίωση της ηχητικής ποιότητας μετά από κάποιο σχετικά βραχύ χρονικό διάστημα, στο οποίο το ηχείο θα παίζει σχετικά δυνατά. Εκτός αυτού, το παθητικό κροσόβερ –και μαζί του και το καλώδιο σύνδεσης του ηχείου με τον ενισχυτή- καταναλώνουν ισχύ της τάξης του 10% αυτής που παρέχει ο ενισχυτής, ειδικά εάν το καλώδιο σύνδεσης είναι σχετικά μακρύ, άνω των 2 μέτρων.
 
3.2  Ενεργά ηχεία
Εν συγκρίσει προς κάποιο παθητικό, ένα ενεργό ηχείο είναι περισσότερο σύνθετη και πολύπλοκη κατασκευή, αλλ’ αυτό ίσως να είναι το μοναδικό μειονέκτημά του. Τα ενεργά ηχεία περιέχουν ενεργό κύκλωμα κροσόβερ, αποτελούμενο από αντιστάσεις, πυκνωτές και τρανζίστορ, το οποίο λειτουργεί περίπου όπως ένας προενισχυτής χωρίς κέρδος και με ενσωματωμένο ισοσταθμιστή. Επίσης, τα ενεργά ηχεία περιέχουν τους αναλόγους τελικούς ενισχυτές, έναν ανά κλάδο.
Έτσι, ένα ενεργό ηχείο απαιτεί την παρουσία ενός προενισχυτή, ο οποίος θα το οδηγήσει με ηχητικό σήμα επιπέδου line, και γι’ αυτό φέρει την ανάλογη υποδοχή σύνδεσης, συνήθως σε μορφή XLR (που είναι συνήθως διαφορική σύνδεση, balanced), ή σε μορφή κοινής υποδοχής RCA για σύνδεση single ended, unbalanced. Φυσικά, καθώς το ενεργό ηχείο περιέχει ενεργά κυκλώματα που χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα, συνδέεται στην πρίζα όπως κάθε άλλη ηλεκτρική συσκευή.
Καθώς το ενεργό κροσόβερ διαχειρίζεται το ηχητικό σήμα σε επίπεδο γραμμής (line level, σε τάση κλάσματος του Volt έως και 1-2 Volt, και μερικά χιλιοστά του Αμπέρ), είναι ικανό να διαχωρίζει τις συχνότητες με πολύ μεγάλη ακρίβεια,  ενώ καθένας από τους ενισχυτές του ηχείου είναι επιφορτισμένος με πολύ πιο ελαφρή δουλειά, καθώς οδηγεί ένα – δυό μεγάφωνα και μόνον. Έτσι, ένα ενεργό ηχείο έχει με το μέρος του όλες τις προϋποθέσεις για πολύ καθαρότερο και με μικρότερες παραμορφώσεις ήχο. Επίσης, τα ενεργά ηχεία είναι πιο αποδοτικά και η σύνδεσή τους σε κάποιο ηχητικό σύστημα είναι απλούστερη και ασφαλέστερη έναντι λαθών.
Κύρια χαρακτηριστικά
3.3  Απόκριση συχνότητας
Η απόκριση συχνότητας είναι προφανώς η πλέον κοινή –αλλά και πολύ σημαντική- προδιαγραφή ενός ηχείου. Αν ρίξετε μια ματιά στο φύλλο προδιαγραφών ενός ηχείου, θα διαβάσετε την απόκριση συχνότητας σαν «40 – 20000Hz», ή κάτι τέτοιο. Αν ο κατασκευαστής είναι πιο σοβαρός και τίμιος, η προδιαγραφή θα είναι της μορφής 45-18000Hz ±3dB. Αυτό λέει πως αν το ηχείο οδηγηθεί με τάση τέτοια, ώστε να καταναλώνει ισχύ ενός βατ, θα αναπαράγει ήχο μέσα σ’ αυτό το φάσμα με μέγιστη αυξομείωση της στάθμης 3dB από τη «μέση» στάθμη του.
Αυτή η προδιαγραφή μπορεί να αναπαρασταθεί γραφικά σε ένα σύστημα δύο αξόνων, από τους οποίους ο οριζόντιος μετρά τη συχνότητα και ο κατακόρυφος τη στάθμη. Προφανώς, όσο μικρότερες αυξομειώσεις έχει η στάθμη ανά τις συχνότητες, όσο πιο «επίπεδη» είναι η καμπύλη απόκρισης, τόσο καλύτερη είναι η απόκριση συχνότητας του ηχείου. Μεγάλες αυξομειώσεις άνω των 3dB είναι γνωστές ως χρωματισμός του ήχου.
3.4 Ισχύς
Πρώτ’ απ’ όλα, παρακαλώ σκεφθείτε την περίπτωση ενός θερμοσίφωνα. Μια τέτοια συσκευή είναι ηλεκτρικό φορτίο που καταναλώνει ισχύ από το δίκτυο ηλεκτροδότησης, καθώς τροφοδοτείται με ηλεκτρικό ρεύμα πρακτικά σταθερής τάσης και συχνότητας, και επομένως καταναλώνει σταθερό ρεύμα, δηλαδή σταθερή ισχύ.
Το ηχείο είναι κι αυτό ηλεκτρικό φορτίο, αλλά κατά τη λειτουργία του τα πράγματα περιπλέκονται αρκετά σε σχέση με τον θερμοσίφωνα. Εάν ανοίξετε το ρυθμιστικό στάθμης στον ενισχυτή, αυξάνετε την τάση οδήγησης των ηχείων, αναγκάζοντάς τα να καταναλώσουν υψηλότερο ρεύμα, δηλαδή υψηλότερη ισχύ, κι έτσι αυτά θα παίζουν πιο δυνατά, και το αντίστροφο. Έτσι, τα ηχεία είναι ηλεκτρικά φορτία, των οποίων η ισχύς που καταναλώνουν αυξομειώνεται αναλόγως πόσο έχετε ανοίξει την «ένταση» στον ενισχυτή, αλλά και αναλόγως πόσο δυνατό ή σιγανό είναι ένα πέρασμα της μουσικής που ακούτε. Φυσικά, υπάρχει πάντοτε κάποιο ανώτατο όριο ισχύος.
Με απλά λόγια, η ισχύς ενός ηχείου είναι η μέγιστη ισχύς που μπορεί αυτό να καταναλώνει για εύλογα μεγάλο χρονικό διάστημα, χωρίς να υποστεί θερμική ή μηχανική βλάβη.
Η ισχύς συνήθως εκφράζεται σε βατ RMS, όρος που είναι εσφαλμένος και μάλλον παραπλανητικός. Προφανώς, με αυτόν το όρο εννοείται η μέγιστη μέση συνεχής ισχύς (max average continuous power) που μπορεί να καταναλώσει το ηχείο. Λέγοντας μέση συνεχής ισχύς, εννούμε πως το ηχητικό σήμα αποτελείται από μια συγκεκριμένη κατά περίπτωση συχνότητα, ενώ έχει και σταθερή τάση, κάτι που είναι μακριά από την πραγματικότητα. Καθώς η μουσική μπορεί να έχει χαμηλά και έντονα περάσματα στο χρόνο, η τάση του σήματος μεταβάλλεται, και αντίστοιχα μεταβάλλεται και η ισχύς που καταναλώνει το ηχείο. Ένα ηχείο μπορεί εκ φύσεως να καταναλώσει ισχύ υψηλότερη της μέσης συνεχούς ισχύος, αλλά για σχετικά βραχύ χρονικό διάστημα, και αυτό είναι που ονομάζεται ισχύς προγράμματος (program power).
3.5  Ευαισθησία και μέγιστη στάθμη
Η ευαισθησία είναι προδιαγραφή που απαντάται στα παθητικά ηχεία. Ευαισθησία είναι η στάθμη ηχητικής πίεσης που επιτυγχάνει ένα ηχείο σε απόσταση 1 μέτρου από το τουήτερ του και πάνω στον άξονα του τουήτερ, όταν οδηγείται με ισχύ ενός βατ. Έτσι, ως προδιαγραφή, η ευσισθησία εκφράζεται ως xxdB/W/m. Η ευαισθησία είναι πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό, καθώς είναι σε θέση να σας πει πόσο δυνατά μπορεί να παίξει ένα ηχείο σε δεδομένη απόσταση.
Όταν πρόκειται να αγοράσετε ηχεία, η πλέον εύληπτη και αποτελεσματική προσέγγιση είναι, να διαλέξτε πρώτα αυτά, και κατόπιν τον ενισχυτή που θα τα οδηγήσει, αναλόγως των προδιαγραφών τους και ίσως του γούστου σας.
Από μόνη της, η ισχύς του ηχείου δεν μπορεί να σας πει πόσο δυνατά είναι σε θέση αυτό να παίξει, ούτε και πόσο καλή ποιότητα ήχου θα έχει. Βεβαίως, η στάθμη του ήχου, το «πόσο δυνατά», καθώς και η ηχητική ποιότητά του, το πόσο χαμηλές παραμορφώσεις έχει αυτό, είναι τα κυριώτερα πράγματα που πρέπει να σας ενδιαφέρουν για τα ηχεία σας. Όσον αφορά τη στάθμη του ήχου, υπάρχουν κάποια συγκεκριμένα πράγματα που πρέπει να γνωρίζετε, για να προσδιορίσετε πόσο ισχυρός ενισχυτής χρειάζεται ώστε αυτός να είναι σε θέση να τα οδηγεί πλήρως, κι αυτά είναι:
  • Η ευαισθησία του ηχείου,
  • Η μέγιστη συνεχής ισχύς του,
  • Η απόσταση ακρόασης, (δηλαδή, πόσο μακριά εντοπίζονται τα ηχεία από τα αυτιά σας στη θέση ακρόασης),
  • Η καμπύλη εμπέδησης του ηχείου, αν αυτό είναι παθητικό.
Για παράδειγμα, αν ένα ηχείο προδιαγράφεται με ευαισθησία 90dB, όταν τοποθετήσετε τα αυτιά σας σε απόσταση 1 μέτρου από το τουήτερ του (και μάλιστα επάνω στον άξονα του τουήτερ), και οδηγήσετε το ηχείο με σήμα ισχύος 1 βατ, τότε θα ακούσετε ήχο στάθμης 90dB. Απ’ αυτήν την κατάσταση, για κάθε διπλασιασμό της απόστασης η στάθμη του ήχου που παράγει το ηχείο μειώνεται κατά 6dB, οπότε το ηχείο του παραδείγματος θα παίζει στα 84dB στα 2 μέτρα, στα 78dB στα 4 μέτρα κ.ο.κ. Επιπροσθέτως, με διπλασιασμό του πλήθους των ηχείων η στάθμη αυξάνεται κατά 3dB, ενώ το ίδιο συμβαίνει και για κάθε διπλασιασμό της ισχύος που καταναλώνει κάθε ηχείο. Έτσι, ένα ζεύγος των ηχείων του παραδείγματος θα παίζει στα 93dB στο 1 βατ στο 1 μέτρο, στα 87dB στα 2 μέτρα, στα 78dB στα 4 μέτρα, ενώ, ας πούμε σε αυτήν την απόσταση (4 μέτρα), τα ηχεία θα αποδίδουν 81dB με 2 βατ, 84dB με 4 βατ, 87dB με 8 βατ, κ.ο.κ.
Εάν η ευαισθησία αναφέρεται σε ενεργό ηχείο, τότε θα είναι εκπεφρασμένη ως η τάση που πρέπει να έχει το σήμα επιπέδου line που οδηγεί το ηχείο, ώστε αυτό να αποδίδει το μέγιστο της στάθμης του. Η μέγιστη στάθμη SPL που μπορεί να αναπτύξει ένα ηχείο είναι αυτή, στην οποία μπορεί να λειτουργεί συνεχώς, χωρίς να υποστεί θερμική ή μηχανική βλάβη. Για παράδειγμα, αν ένα ενεργό ηχείο προδιαγράφεται με ευαισθησία 1,5VRMS και μέγιστη στάθμη 115dB στο 1 μέτρο, αυτό σημαίνει πως το ηχείο χρειάζεται σήμα τάσης 1,5V για να αποδώσει αυτήν τη στάθμη, σε απόσταση 1 μέτρου από την πρόσοψή του και πάνω στον άξονα του τουήτερ. Έτσι, δύο τέτοια ηχεία είναι σε θέση να αναπτύσσουν 118dB στο 1 μέτρο, 112dB στα 2 μέτρα (6 dB κάτω), 106dB στα 4 μέτρα (άλλα 6dB κάτω), κ.ο.κ.
Τελικά, για να υπολογίσετε τη μέγιστη στάθμη που μπορεί να επιτυγχάνει ένα παθητικό ηχείο, μπορείτε να το κάνετε με τον ακόλουθο τύπο, χρησιμοποιώντας ένα επιστημονικό κομπιουτεράκι τσέπης.
VMAX_SPL = Vref + 10log(Psp)
…όπου Vref είναι η ευαισθησία του ηχείου, Psp  η ισχύς του και VMAX_SPL η μέγιστη στάθμη που μπορεί αυτό να επιτύχει.
Ας δούμε ένα παράδειγμα. Ας πούμε πως ένα ηχείο προδιαγράφεται με ευαισθησία 88dB/W/m και μέγιστη μέση συνεχή ισχύ 300W. Κάνοντας τις πράξεις, θα βρείτε πως το ηχείο αποδίδει 113dB σε απόσταση 1 μέτρου σε ισχύ 300W, και επομένως, ένα ζεύγος θα αποδίδει 116dB στην ίδια ισχύ. Προχωρώντας, εάν η απόσταση ακρόασης είναι 4 μέτρα , τότε τα ηχεία αυτά θα αποδίδουν ως ζεύγος 104dB (116 μείον 12 ντεσιμπέλ, καθώς η στάθμη μειώνεται κατά 6 dB για κάθε διπλασιασμό της απόστασης, ξεκινώντας από το 1 μέτρο).
Λειτουργώντας ανάστροφα, αν η ονομαστική ισχύς του ενισχυτή που έχετε είναι μικρότερη της ονομαστικής ισχύος του ηχείου, τότε μπορείτε να αντικαταστήσετε τη μεταβλητή Psp με την ισχύ του ενισχυτή, ώστε να υπολογίσετε πόσο δυνατά θα είναι σε θέση παίζουν τα ηχεία με την ισχύ του συγκεκριμένου ενισχυτή.
3.6 Ονομαστική αντίσταση
Καθώς το ενεργό ηχείο είναι συσκευή που περιέχει και ενεργά κυκλώματα διαχωρισμού και ενίσχυσης, η είσοδο σήματος που έχει συμπεριφέρεται όπως η αντίστοιχη είσοδος ενός συνηθισμένου προενισχυτή ή ολοκληρωμένου ενισχυτή, έχοντας τυπικά σταθερή αντίσταση μεγέθους 10 – 20ΚΩ, ίσως και παραπάνω, ανεξαρτήτως συχνότητας.
Η εμπέδηση είναι προδιαγραφή που αναφέρεται αποκλειστικά στα παθητικά ηχεία. Καθώς όλα τα ηχεία φέρουν ηλεκτρικούς κινητήρες και καταναλώνουν ρεύμα μεταβλητής συχνότητας, ένα παθητικό ηχείο παρουσιάζει στην είσοδό του μεταβλητή αντίσταση σε σχέση με τη συχνότητα, συμπεριφερόμενο ως επαγωγικό ή/και χωρητικό φορτίο. Ετσι, η ονομαστική αντίσταση – καλύτερα εμπέδηση – αποτελεί μια αντιπροσωπευτική τιμή της αντίστασης του ηχείου, εκπεφρασμένη σε Ωμ, καθώς είναι πρακτικά αδύνατο να εκφρασθεί με αριθμούς η μεταβλητή του αντίσταση. Τα περισσότερα παθητικά ηχεία προδιαγράφονται ως μέλη δύο μεγάλων κατηγοριών αντίστασης, 4 ή 8 Ωμ. Αν ένα ηχείο προδιαγράφεται με ονομαστική αντίσταση 8Ω, τότε αυτή δεν πρέπει ποτέ να πέφτει κάτω από περίπου 6Ω, σε οποιαδήποτε συχνότητα, αλλ’ αυτό δεν είναι πάντοτε σίγουρο.
Αν η αντίσταση ενός ηχείου βαίνει φθίνουσα σε σήμα δεδομένης τάσης, η ισχύς που αυτό καταναλώνει βαίνει αύξουσα, και γι’ αυτό το ηχείο απαιτεί όλο και πιο ισχυρό –και συνήθως πιο ακριβό- ενισχυτή. Έτσι, για να είναι τα προϊόντα τους περισσότερο ελκυστικά σε κατά το δυνατόν περισσοτέρους υποψηφίους αγοραστές, πολλοί κατασκευαστές κατατάσσουν τα ηχεία τους στα «8ωμα», χωρίς αυτό να συμβαίνει και στην πράξη. Φυσικά, στην αγορά υπάρχουν και πάρα πολλά ηχεία ονομαστικής αντίστασης 4Ω, τα περισσότερα των οποίων τείνουν να πέφτουν ακόμη και κάτω από 3Ω σε κάποιες χαμηλές συχνότητες, συνήθως διότι φέρουν δύο γούφερ των 8Ω, συνδεδεμένα παράλληλα. Γενικά, πάντως, οι κατασκευαστές των ηχείων είναι πολύ χαλαροί, όσον αφορά αυτήν την προδιαγραφή.
Ένας πιο σοβαρός και τίμιος κατασκευαστής θα προδιαγράψει το ηχείο του λεπτομερέστερα, αντί της ασαφούς προδιαγραφής των 4 ή 8Ω. Για παράδειγμα, ένα ηχείο μπορεί να προδιαγράφεται με ονομαστική αντίσταση της μορφής 8Ω, με ελάχιστη αντίσταση 4,5Ω στα 180Hz και μέγιστη απόκλιση φάσης ±38 μοίρες. Προδιαγραφή αυτής της μορφής λέει πολύ περισσότερα πράγματα, καθώς λέει μεν πως το ηχείο είναι τυπικά 8Ω αλλά απαιτεί σημαντικά περισσότερη ισχύ στις χαμηλές συχνότητες, ενώ η απόκλιση της φάσης του φορτίου του δεν είναι μεγαλύτερη από 38 μοίρες σε ολόκληρο το ακουστικό φάσμα. Από την άλλη, αν η αντίσταση του ηχείου πέφτει σημαντικά στις μέσες ή υψηλές συχνότητες, αυτό δεν είναι και τόσο σημαντικό, καθώς εκεί το ηχητικό σήμα δεν περιέχει μεγάλες ποσότητες ενέργειας.
Επιπροσθέτως, ένα διάγραμμα μέτρησης της αντίστασης και ηλεκτρικής φάσης ενός ηχείου λέει πολύ περισσότερα πράγματα από δυό ξερά νούμερα. Ας ρίξουμε μια ματιά στο διάγραμμα που ακολουθεί.
Στην εικόνα 4 αναπαρίσταται το διάγραμμα εμπέδησης και απόκλισης φάσης ενός ηχείου ονομαστικής αντίστασης 8Ω. Το διάγραμμα αυτό φέρει δύο κατακορύφους άξονες, από τους οποίους ο αριστερός είναι βαθμονομημένος ανάλογα, ώστε να μετρά την αντίσταση σε Ωμ, και ο δεξιός την απόκλιση της ηλεκτρικής φάσης του φορτίου σε μοίρες. Ο οριζόντιος άξονας μετρά τη συχνότητα, και είναι βαθμονομημένος λογαριθμικά (ίσες αποστάσεις εκφράζουν ίσες τάξεις μεγέθους).
Παρά το γεγονός πως το ηχείο είναι βαφτισμένο ως 8ωμο, όπως μπορείτε να δείτε στην συνεχή καμπύλη, η αντίστασά του πέφτει στην ελάχιστη τιμή της πολύ χαμηλά, κάπου 3Ω, σε δύο σημεία, κάπου στο διάστημα 70 – 150Hz και ξανά στα 600Hz.  Καθώς η τελευταία πτώση παρουσιάζεται αρκετά ψηλά, στα 600Hz, όπου δεν υπάρχει και τόσο μεγάλη ενέργεια στο ηχητικό σήμα, αυτή η πτώση δεν είναι και τόσο σημαντική. Αντιθέτως, η πτώση της αντίστασης στα 70-150Hz είναι σημαντική, καθώς σε αυτές τις συχνότητες το ηχητικό σήμα συνήθως έχει μεγάλες ποσότητες ενέργειας, ειδικά αν περιέχει κρουστά και ηλεκτρικό μπάσο. Έτσι, αν ένας ενισχυτής κληθεί να οδηγήσει πλήρως αυτό το ηχείο, ειδικά αν παίζει ένα κομμάτι με πολλές χαμηλές συχνότητες, αυτός ο ενισχυτής θα πρέπει να είναι ισχυρός, ισχύος 500 βατ στα 4Ω κι ακόμη παραπάνω, καθώς το φορτίο πέφτει στα 3Ω, ενώ αυτός δεν θα πρέπει να υποφέρει από προβλήματα έντονης θερμικής καταπόνησης ή βλάβης.
Από την άλλη, η διάστικτη καμπύλη του γραφήματος αναπαριστά τη διακύμανση της ηλεκτρικής φάσης του ηχείου, η οποία φθάνει τις 50 μοίρες στα 1200Hz και τις -50 μοίρες στα 50Hz. Έτσι, αυτό το ηχείο είναι δύσκολο και απαιτητικό φορτίο για έναν ενισχυτή. Είναι σημαντικό να θυμάστε, πως ένα σχετικά εύκολο ηχείο έχει το κροσόβερ του σχεδιασμένο έτσι, ώστε η απόκλιση της ηλεκτρικής φάσης του να μην είναι μεγαλύτερη από ±30 μοίρες.
4. Παραμόρφωση 
Στο χώρο της αναπαραγωγής ήχου, η παραμόρφωση ορίζεται ως οποιαδήποτε αλλοίωση του αρχικού σήματος. Ο πλέον κοινός τύπος είναι η αρμονική παραμόρφωση, που αποτελείται από την ει-σαγωγή συχνοτήτων που δεν υπάρχουν στο αρχικό σήμα, οι οποίες είναι ακέραια πολλαπλάσια της συχνότητας του αρχικού σήματος.
Παρά το γεγονός πως η αρμονική παραμόρφωση είναι ως προδιαγραφή κοινός τόπος στις η-λεκτρονικές ηχητικές συσκευές, απαντάται σπάνια στις προδιαγραφές των ηχείων, ειδικά αυτών του καταναλωτικού τμήματος της αγοράς, διότι είναι συγκριτικά πολύ υψηλότερη αυτής με την οποία προ-διαγράφονται τα ηλεκτρονικά. Καθώς όλα τα ηχεία είναι μετατροπείς ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική, φέρουν και ηλεκτρικά και μηχανικά μέρη, τα οποία τείνουν να εισάγουν παραμόρφωση πολύ υψηλότερη αυτής που εισάγουν τα ηλεκτρονικά, (cd player, ενισχυτές, κονσόλες μείξης, συσκευές επεξεργασίας).
Έτσι, τα ηχεία εισάγουν παραμόρφωση που μπορεί να είναι 3% ή 5% σε μέση στάθμη, ενώ αυτή θα είναι ακόμα μεγαλύτερη σε υψηλότερη στάθμη.
5. Επιλογή και τοποθέτηση
Διερωτώμενος τι είδους ηχεία να αγοράσετε, είναι καλό να λάβετε υπ’ όψιν κάποιους βασικούς παράγοντες οι οποίοι θα σας διευκολύνουν να αποφασίσετε. Τέτοιοι παράγοντες είναι το κόστος, το είδους των συσκευών που τυχόν ήδη περιλαμβάνονται στο σύστημά σας, καθώς και η φύση της χρήσης για την οποίαν τα προορίζετε.
Για παράδειγμα, εάν έχετε ήδη στην κατοχή σας έναν ολοκληρωμένο ενισχυτή και ψάχνετε για ηχεία, προφανώς θα πρέπει να κοιτάξετε για κάποιο ζεύγος παθητικών ηχείων. Σε άλλη περίπτωση, εάν έχετε ήδη μόνον κάποιες συσκευές πηγής σήματος, όπως ένα cd player ή έναν DAC συνδεδεμένο με τον υπολογιστή σας, τότε η λύση ενός προενισχυτή και ενός ζεύγους ενεργών ηχείων είναι πολύ ελκυστική, αλλά θα πρέπει να έχετε υπ’ όψιν, πως τα ενεργά ηχεία μεταπωλούνται πιο δύσκολα, εάν θελήσετε να κάνετε κάτι τέτοιο σε μεταγενέστερο χρόνο, για να τα αλλάξετε με άλλα. Τα ενεργά ηχεία δεν είναι (α-κόμη) το κυρίαρχο ρεύμα στην αγορά.
Ένα άλλο πολύ σημαντικό θέμα είναι ο τρόπος με τον οποίο θα τα τοποθετήσετε μέσα στο δω-μάτιό σας. Φυσικά – και στο μέτρο του εφικτού, θα πρέπει να τα τοποθετήσετε σε θέση τέτοια, ώστε η μπάφλα τους να απέχει τουλάχιστον 1 μέτρο από τον οπίσθιο και τους πλαγίους τοίχους, αλλά, ανεξαρ-τήτως πόσο μεγάλο είναι το δωμάτιο, η απόσταση των ηχείων από τη θέση ακρόασης είναι κάτι θεμε-λιώδες, καθώς η αναπαραγωγή των χαμηλών συχνοτήτων είναι μια απαιτητική και ακριβή ιστορία. Όσο η θέση ακρόασης απομακρύνεται από τα ηχεία, αυτά θα πρέπει να έχουν όλο και πιο μεγάλες διαστάσε-ις, να έχουν όλο και πιο μεγάλο γούφερ.Έτσι, σαν τυφλοσούρτη, καλόν είναι να έχετε υπ΄ όψιν ότι τα μικρά ηχεία, με ένα γούφερ διαμέτρου 5,25 ή 6,5 ιντσών είναι κατάλληλα μόνο για απόσταση ακρόασης 1,5 – 2 μέτρα το πολύ. Σε απόσταση 3 μέτρων θα χρειασθείτε ηχεία με τουλάχιστον δύο γούφερ 6,5 ιν-τσών ενώ στα 4 μέτρα είναι σχεδόν απαραίτητο, τα ηχεία να είναι εξοπλισμένα με δύο γούφερ 8 ή 10 ιντσών. Μεγαλύτερη απόσταση απαιτεί ακόμη μεγαλύτερα γούφερ 12, 15, ή 18 ιντσών, κ.ο.κ.
Όπως είναι φυσικό, ένα ηχείο με δύο γούφερ 8 ή 10 ιντσών είναι αρκετά μεγάλο και τα μεγά-φωνά του θα αναπτύσσονται σε απόσταση 100 – 120 εκατοστών καθ’ ύψος, σχηματίζοντας μεγάλη γω-νία με τα αυτιά σας, και γι’ αυτό ένα τέτοιο ηχείο είναι κατάλληλο για ακροάσεις από σχετικά μεγάλη απόσταση, ώστε να σας δίνει συναφές άκουσμα. Εάν αποπειραθείτε να ακούσετε ένα τέτοιο μεγάλο ηχείο από κοντινή απόσταση, είναι σίγουρο πως θα αντιλαμβάνεστε τα πρίμα να έρχονται από το τουή-τερ, ενώ τα μπάσα από «κάπου εκεί χαμηλά».
Επίσης, τα ηχεία σας πρέπει να είναι τοποθετημένα σε θέση τέτοια, ώστε να έχουν αρκετό άνο-ιγμα οριζοντίως, για να σας δίνουν επαρκή ακουστική εικόνα. Σαν τουφλοσούρτη, είναι καλό να θυμάστε πως τα ηχεία με τη θέση ακρόασης πρέπει να σχηματίζουν ισόπλευρο τρίγωνο, ή να εντοπίζονται σε λίγο κοντινότερη απόσταση μεταξύ τους.
Τέλος, εξ αιτίας της φύσης των υψηλών συχνοτήτων σε συνάρτηση με τις φυσικές ιδιότητες και διαστάσεις των ηχείων, οι υψίσυχνοι ήχοι χαρακτηρίζονται από περιορισμένη διασπορά στον κατακό-ρυφο και οριζόντιο άξονα. Έτσι, είναι πολύ σημαντικό, τα τουήτερ των ηχείων να ακτινοβολούν κατά-φατσα στα αυτιά σας, δηλαδή αυτά να είναι στο ύψος των τουήτερ. Εάν ακούτε τα ηχεία σας με τα αυτιά σας εκτός του άξονα των τουήτερ, θα παρατηρήσετε κυρίως πτώση των υψηλών συχνοτήτων, κυρίως λόγω των κατασκευαστικών χαρακτηριστικών τους και της σχεδίασης του κροσόβερ.
Έτσι, σε περίπτωση που τα αυτιά σας εντοπίζονται σε ύψος υψηλότερο από το ύψος που βρίσ-κονται τα τουήτερ, καλόν είναι να δώσετε στα ηχεία λίγη κλίση προς τα πίσω, ώστε να έλθετε πρόσωπο με πρόσωπο με τα τουήτερ. Αντίστροφα, αν τα αυτιά σας είναι σε ύψος χαμηλότερο από αυτό των του-ήτερ, καλόν είναι να δώσετε στα ηχεία μια ελαφρά κλίση προς τα εμπρός, ώστε και πάλι τα τουήτερ να σας κοιτούν κατά πρόσωπο.
6. Ηχεία μόνιτορ
Όπως υποδηλώνει το όνομά τους, τα ηχεία μόνιτορ είναι ειδικά ηχεία, σχεδιασμένα να ικανο-ποιούν επαγγελματικές ανάγκες κατά κύριο λόγο. Αναλόγως της χρήσης για την οποία προορίζονται, αυτά τα ηχεία διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες, ηχεία εγγύς ακρόασης (near field), ηχεία mastering και ηχεία τηλεοπτικής παραγωγής.
Τα near field χρησιμοποιούνται συνήθως σε εγκαταστάσεις PA και ημιεπαγγελματικά και οικιακά στούντιο, όντας συνήθως τοποθετημένα μπροστά και σε μικρή απόσταση από τον μηχανικό μείξης, συνήθως επάνω στις πίσω γωνίες της κονσόλας. Εξ αιτίας της μικρής απόστασης ακρόασης, τα near field έχουν αναγκαστικά μικρές φυσικές διαστάσεις, και συνήθως είναι δύο δρόμων με τουήτερ και ένα γού-φερ 5,25 ή 6,5 ιντσών. Τα περισσότερα εξ αυτών είναι ενεργά, ώστε να μπορούν να συνδεθούν κατ’ εθε-ίαν στην ανάλογη έξοδο της κονσόλας μείξης.
Τα ηχεία mastering έχουν μεγαλύτερες φυσικές διαστάσεις, είναι συνήθως σχεδιάσεις 3 δρόμων και φέρουν τουλάχιστον ένα γούφερ 8 ή 10 ιντσών. Τα ηχεία mastering χρησιμοποιούνται σε στούντιο όπου γίνεται ακριβώς αυτή η επεξεργασία, η οποία είναι κρίσιμη για την ηχητική ποιότητα μιας παραγω-γής, όντας ικανά να δίνουν στον μηχανικό την ακριβέστερη ηχητική εικόνα και την μέγιστη δυνατή ηχη-τική ποιότητα. Τοποθετούνται σε κάπως μεγαλύτερη απόσταση, συνήθως 2-3 μέτρα από τα αυτιά του μηχανικού.

Εξ αιτίας των απαιτήσεων που καλούνται να ικανοποιήσουν, τα ηχεία mastering φέρ

ουν μεγά-φωνα της μέγιστης δυνατής ποιότητας και είναι ενεργά, ώστε να έχουν επίπεδη απόκριση συχνότητας και την ελάχιστη δυνατή παραμόρφωση. Εξαιτίας του γεγονότος ότι έχουν ενεργό κροσόβερ και μεγά-φωνα πολύ υψηλής ποιότητας, τα ηχεία mastering είναι ικανά να αποδίδουν με σταθερή ποιότητα σε υψηλή στάθμη για μεγάλο διάστημα, χωρίς να παρουσιάζουν θερμική συμπίεση. Έτσι, λόγω της ιδίας της κατασκευής τους, τα ηχεία mastering δεν είναι φθηνά.

Τα ηχεία αμφοτέρων των ειδών, near field και mastering, φέρουν είσοδο balanced σε μορφή υ-ποδοχής XLR, καθώς επίσης και ρυθμιστικά στάθμης στην οπίσθια (συνήθως) πρόσοψη ξεχωριστά για κάθε κλάδο του κροσόβερ, ώστε ο μηχανικός να είναι σε θέση να τα ρυθμίζει αναλόγως των ειδικών συνθηκών του στούντιο, της φύσης της μουσικής που επεξεργάζεται και βεβαίως του γούστου του.
Όσον αφορά τα ηχεία τηλεοπτικής παραγωγής, αυτά είναι κατασκευασμένα με διαφορετική φιλοσοφία. Τα ηχεία αυτού του είδους δεν είναι φτιαγμένα για να παράγουν ήχο υψηλής ποιότητας, αλ-λά για να προσομοιώνουν την απόδοση που έχουν τα μεγάφωνα από τα οποία θα ακούσει την παραγω-γή ο θεατής ή ο ακροατής, και τα οποία συνήθως είναι τα ενσωματωμένα μεγάφωνα ενός τηλεοπτικού δέκτη, ή ενός τυπικού ηχητικού συστήματος αυτοκινήτου. Είναι συνήθως παθητικά και χωρίς κροσόβερ, με ένα μεγάφωνο πλήρους φάσματος.