Как подобрать усилитель к сабвуферу по мощности калькулятор: Как рассчитать реальную мощность усилителя ⋆ Doctor BASS

Как подобрать усилитель к сабвуферу. Как выбрать усилок для саба в машину

Чаще всего сабвуфер в машину устанавливается тогда, когда её владелец не удовлетворён качеством звучания штатной звуковой техники, посколькуавтомобильная магнитола, вместе с установленными колонками, не позволяет слушать музыку в салоне на высоком уровне. Маленькие широкополосные динамики не могут хорошо воспроизводить басовые частоты, а при увеличении уровня громкости возникают сильные искажения.Некоторые сначала приобретают усилитель, а потом сабвуфер, кто-то поступает наоборот. Как выбрать усилитель для сабвуфера в машину и не ошибиться при покупке. Очень важным моментом являются критерии выбора низкочастотного блока.

Какой усилитель нужен для сабвуфера

Автомобильные низкочастотные усилители могут быть следующих типов:

  • Одноканальные
  • Двухканальные
  • Четырёхканальные

Низкочастотные конструкции для усиления звука с другим числом каналов используются крайне редко. Подбор усилителя к сабвуферу зависит от нескольких факторов. Прежде всего, это мощность низкочастотного динамика.

Устройства с одним каналом (моноблоки) предназначены для подключения только одной акустической системы. Чаще всего это именно сабвуфер. Выбор моноблока для сабвуфера оправдан в том случае, когда фронтальные и тыловые колонки автомобильной системы обеспечивают качественный и комфортный звук в салоне и не хватает только хороших басовых частот. Моноблок собран по схеме класса «D», допускает работу на низкоомную нагрузку порядка 1-2 Ом и обеспечивает большую выходную мощность. В блок встроен эффективный кроссовер низких частот и предусмотрена возможность подключения выносного регулятора усиления.Как подобрать усилитель к сабу.

Двухканальный модуль предназначен для подключения двух акустических систем. Чаще всего они используются для подключения мощного сабвуфера по мостовой схеме или для работы на громкоговоритель с двумя звуковыми катушками. УНЧ с четырьмя каналами может использоваться в разной конфигурации. Это могут быть 4 колонки или два фронтальных динамика и низкочастотный канал, включенный «мостом». Блок с четырьмя каналами усиления часто применяется для подключения двух сабвуферов. Пятиканальный блок может быть использован в случае полного отказа от штатной автомобильной системы воспроизведения звука.Это позволяет заменить фронтальные и тыловые колонки на боле качественные и добавить к звуковой системе низкочастотный канал.

Как выбрать усилитель под сабвуфер

Чтобы понять, как подобрать усилитель к сабвуферу нужно разбираться в его основных характеристиках. Кроме числа каналов, на качество работы звуковоспроизводящей системы, могут повлиять следующие параметры:

  • Выходная мощность
  • Частотный диапазон
  • Коэффициент искажений
  • Наличие фильтров
  • Число блоков питания

Выходная мощность считается субъективным параметром, так как производители аппаратуры вводят покупателей в заблуждение, указывая киловатты на выходе. Выбирать устройство нужно только по номинальной мощности, которая измеряется при коэффициенте искажений в 1%. При измерении максимальной или пиковой мощности искажения вообще не учитываются, поэтому прослушивание музыки на ней невозможно.

Частотный диапазон автомобильных усилителей под сабвуфер приблизительно одинаков и соответствует тем звукам, которые хорошо воспринимаются человеческим ухом, тем не менее, многие производители указывают запредельные значения частот, чтобы неоправданно повышать цену на свою продукцию. Коэффициент нелинейных искажений зависит от мощности. Чем выше мощность, тем процент искажений выше. На бытовых УНЧ значение коэффициента искажений измеряется на частоте 1000 Гц при номинальной выходной мощности.

Выбор усилителя для сабвуфера зависит от наличия полезных опций. Очень важным для качественного воспроизведения низких частот, в устройстве, являются специальные фильтры и регулировки. Их может быть несколько:

LPF или фильтр низких частот обрезает диапазон, находящийся выше определённого значения. Так если низкочастотный канал должен работать в полосе от 40 до 150 Гц, то всё, что выше мешает работе канала. На самом деле фильтр не способен полностью удалить верхние частоты, а только сильно понижает их уровень. BassBoost представляет собой эквалайзер, предназначенный для подъёма низких частот. В спектре низкочастотного сигнала присутствуют обертоны, не слышимые человеческим ухом. Они негативно влияют на работу громкоговорителя и могут вызвать повреждения диффузора. Для того чтобы удалить эти частоты применяется фильтр Subsonic.

При подборе многоканального усилка под саб нужно обратить внимание на количество блоков питания. Идеальный усилитель должен иметь отдельный блок питания на каждый канал. Это связано с тем, что потребляемая мощность каждого канала бывает различной и низкочастотный тракт, как самый активный, будет забирать на себя большую часть энергии. При этом питание других каналов будет занижено, что отрицательно скажется на качестве звука. Четырёхканальные системы хорошего качества оснащены двумя источниками питания, из которых один работает на низкочастотный канал, а другой на все остальные.

Хороший блок низкой частоты должен на каждом канале иметь два типа входов – вход высокого уровня (HighLevel) и линейный вход(LineInput). Это позволит без проблем выстроить нужную конфигурацию звуковой системы автомобиля.

Как подобрать усилитель к сабвуферу по мощности

При выборе важно, чтобы выходная мощность устройства соответствовала мощности нагрузки. Какой усилитель выбрать для сабвуфера. Существуют три точки зрения на эту проблему:

  • Мощность УНЧ должна быть меньше
  • Эти параметры должны быть равны
  • Мощность колонки должна быть меньше

Номинальная мощность УНЧ и динамика несколько отличаются друг от друга. Для усилителя это та величина, при которой коэффициент искажений на выходе не превышает определённого значения. Номинальная мощность громкоговорителя позволяет ему работать продолжительное время без необратимых повреждений. Подвижная система динамика может быть разрушена механическим или тепловым воздействием.

В первом случае это происходит из-за слишком большой амплитуды. При этом диффузор или гибкий подвес разрушаются. Тепловое воздействие вызывает чрезмерный нагрев и перегорание звуковой катушки.

Какой усилитель нужен для сабвуфера 700 ватт

Основной причиной перегрева является клиппинг низкочастотного блока. Это происходит тогда, когда мощности канала не хватает. При увеличении уровня громкости амплитуда сигнала обрезается, и его форма начинает из синусоидальной превращаться в прямоугольную. При этом на выходе канала появляются высокочастотные гармоники, что так же вызывает перегрев и обрыв звуковой катушки.По этой причине вариант, когда мощность УНЧ слишком мала, полностью исключается.

Если мощности блока усиления и низкочастотной колонки равны, происходит следующее. Выход автомобильного УНЧ обычно рассчитывается исходя из питающего напряжения бортовой сети автомобиля. Но в реальных условиях, величину 14,4 вольта на питающих клеммах получить не удастся. Напряжение будет заметно колебаться во время исполнения музыкальных фрагментов, особенно с сильными басами. Если в автомобиле будут включены дополнительные устройства такие как «дворники», фары, печка напряжение будет ещё меньше и усилитель, как и в первом случае, перейдёт в клиппинг. Поэтому равенство мощностей тоже нужно исключить.

Для подбора усилителя к сабвуферу по мощности выбирается такое соотношение, когда выход усилителя больше мощности низкочастотного динамика. Нормальным будет превышение в 1,5-2 раза. Здесь есть только она возможность повредить громкоговоритель – подавать на колонку слишком мощный сигнал. Когда динамик не перегружен, звук воспроизводится с отличным качеством, выходные транзисторы не греются и шанс повредить звуковую катушку минимален. Для сабвуфера на 700 ватт нужно брать усилитель на 1.0-1.5 кВт.

Какой нужен усилитель на сабвуфер 1000

Чтобы подобрать усилитель для сабвуфера на 1000 W нужно ориентироваться на очень большой выход НЧ устройства. Соответствующим устройством будет устройство низкой частоты на 1200-1500 ватт. Таким требованиям полностью удовлетворяет звуковая система Pioneer Gm D8601. Моноблок обеспечивает выход до 1200 ватт на нагрузку в 1 Ом, оборудован встроенным кроссовером, фильтром низких частот и системой Subsonicдля подавления сверхнизких частот. При подборе сабвуфера и усилителя в машину нужно использовать силовые и акустические кабели большого сечения, чтобы избежать возможных энергетических потерь. Побор усилителя к сабвуферу онлайн представляет собой обычный калькулятор, где нужно указать напряжение питания устройства и потребляемый ток. В результате можно узнать мощность и сопротивление.

Какой усилитель нужен для сабвуфера 1300 W

Для того чтобы нагрузить такой низкочастотный канал нужен блок с выходом до 3000 ватт. Подобрать усилок к сабвуферу можно из моноблоков компании «Пионер». Для этого подойдет старшая модель PioneerGmD9601. Можно так же использовать двухканальный или четырёхканальный УНЧ с соответствующим выходом, а подсоединение низкочастотного канала выполнять по мостовой схеме. Для того чтобы подобрать сабвуфер усилок и колонки лучше всего выбирать изделия одного производителя.Чтобы не было проблем в процессе эксплуатации звуковой системы нужно приобретать изделия от известных брендов в специализированных магазинах.


Установка автозвука ✪ Расчёт сечения в питание в авто

Важный момент при постройке схемы звука выбрать правильное питание усилителя, наиболее популярным сейчас является кабель КГ — цена/качество на уровне, найти его в любом уголке нашей необъятной достаточно просто. А вот с выбором сечения появляются проблемы…

Немного загляну вперед и напишу формулу макс мощности, грубовато Pmax=U*I*КПД, где Pmax — макс.мощность усилителя, U- напряжение на клеммах усилителя, I — макс.ток, потребляемым усилителем — один из наиболее верных вариантов узнать макс.ток посмотреть на номинал предохранителя. Для примера макс мощность для усилителя с предохранителем 30А при напряжении 14В и КПД (большинство усилителей класс AB, 50-60% КПД) будет приблизительно 210 Вт. Стоит осознать что макс мощность на коробках усилителей в большинстве случаев это маркетинговый ход.

Для чего аудиофилы тянут так много «силы»

С точки зрения электрика для работы усилителя в 30А при 14В хватит провода ПВ2 1*2,5 или чуть более. На деле усилитель заработает, точка зрения аудиофила другая

Безопасность

Приведу пример: тонкие нити из металла при высоком токе, например в тех.фене или очень старых нагревателях. Тонкие нити из металла обладают очень высоким сопротивлением и при протекание высоких токов будут нагреваться, в фенах красивое красное свечение. Если в нагревателях или фене выделение теплоты это их основная задача, то задача в АЗ прямо противоположная. При выделении тепла оплавляется изоляция, появляется запах, чуть позже происходит замыкания на массу. До КЗ по проводу шёл ток, потребляемым усилителем, после гораздо выше. Результатом будет возгорание со всеми вытекающими…Чтобы защитить провод от нагрева используются предохранители, которые связаны с макс. силой тока для этого провода, об этом будет отдельная запись.

Теряем ватты

Задача проводов питания в АЗ — передача напряжения с минимальными потерями. Что это значит?

Провод – это, по сути, простой кусок металла, который обладает определенным электрическим сопротивлением. И чем он тоньше, тем его сопротивление выше. Когда через провод течет ток, то на нем возникает некоторое падение напряжения, а значит, ровно на такую же величину просаживается питающее напряжение на клеммах усилителя. Особенно это заметно в моменты, когда он потребляет большой ток (например, когда воспроизводится мощный бас). Отсюда вывод — сечение увеличивается с увеличением мощности аудиосистемы.

Теперь перейдём к расчёту необходимого нам сечения кабеля:

Предположим, нам нужно подключить усилитель, который максимально может потреблять ток I = 30 А. Размещать мы его будем в багажнике и для его подключения к аккумулятору нам понадобится кабель длиной 8 метров («+» и «-» от АКБ).

Вариант №1. Использование готовых таблиц

4Ga (21,15мм2)

4Ga (21,15мм2)

Вывод: Берем кабель 4Ga или 25мм2

Вариант №2. Вспомним физику

Требование: Потеря напряжения не более 0,5 Вольта при максимальном токе, потребляемым усилителем.

Закон Ома R =U/I ; R — общее сопротивление кабеля, U — напряжение «просадки» в 0,5 В, I — ток в 30А

Отсюда находим общее общее сопротивление кабеля R = 0.5/30 = 0.017 Ом
Поделим общее сопротивление кабеля R на длину L = 8 метров и найдем погонное сопротивление кабеля т.е. сопротивление 1 метра нужного нам кабеля, назовем его R1m =R/8=0.0021 Ом

Вариант №2. Способ №1 «Немного» идеальный

R1m = r/S, где r- удельное сопротивление меди = 0,0175 , S — сечение кабеля
Отсюда S= r/R1m = 0.0175/0.0021 = 8,33 мм2, ближайшее сечение 10 мм2

Значит сечения 10 мм2 хватит чтобы «просадки» были меньше 0,5В

Вариант №2. Способ №2 Более реалистичный

Подбираем нужное сечение согласно ГОСТ 22483-2012 (класс 5)
1,21 Ом/км для 16мм2 т.е. 0,00121 Ом/м < 0.0021Ом/м
1,91 Ом/км для 10мм2 т.е. 0,00191 Ом/м < 0.0021Ом/м

И снова 10 мм2 хватит.

Вариант №3. Использование программ, основанных на расчётах выше.

Чтобы не тратить много времени накодил простую утилиту, думаю даже школьник разберется:

 

Классы кабеля

Скачать программу расчета сечения кабеля

Потеря мощности при «просадке» напряжения

Тут тоже всё условно, не будем задаваться вопросами принципами работы усилителя, преобразования постоянного тока в переменный, разными сопротивлениями и т. д. Повторюсь, всё условно:

10мм2

Высчитываем потерю напряжения U=R*I = 0.00191 * 30 * 8 =0.46 Вольт
Высчитываем макс.мощность усилителя (примерно) P = I*U*КПД усил AB = 30 * 14.4 *0,5= 216 Ватт

Высчитываем потерю мощности P=I*U*КПД усил AB = 30 * 0,46 * 0,5 = 6,9 Ватт

25мм2

Высчитываем потерю напряжения U=R*I = 0. 00078 * 30 * 8 =0.19 Вольт
Высчитываем макс.мощность усилителя (примерно) P = I*U*КПД усил AB = 30 * 14.4 *0,5= 216 Ватт

Высчитываем потерю мощности P=I*U*КПД усил AB = 30 * 0,19 * 0,5 = 2,85 Ватт

Подведем итоги:

1) Сечение кабеля играет важную роль и легко может испортить звук (например комплект для усилителя). Малое сечение кабеля способствует потери мощности, негативно сказывается на безопасности. Требует учёта при планировании бюджета.

2) Расчёты последними двумя вариантами условны, во внимание не берутся клеммы от акб, колбы и их предохранители, наконечники и т. д, а значит желательно использовать провод с сечением больше.

3) Практика показывает что люди заражаются АЗ и заменяют усилители на более мощные, а значит требования к сечению становятся выше. Легче купить провод «с запасом» если уверены в свапе, хуже точно не будет.

Построение музыкальной системы в автомобиле для начинающих и чайников

Построение музыкальной системы в машине состоит из следующих этапов: прослушивание и выбор компонентов, установка и настройка системы. Рассмотрим каждый этап подробнее для начинающих и чайников.

Прослушивание и выбор компонентов

При выборе акустики надо определиться с её размером и местом установки. Наиболее популярной является установка в подиумы на двери. Не меньшую роль играет размер и установочная глубина акустики. Нередко бывает, что дверь, её внутреннюю начинку и обшивку приходится подгонять под купленные компоненты. Рекомендации при выборе акустики - хорошие 2-компонентные динамики известного бренда. Чем отличаются компонентная акустика от коаксиальной - подробнее в данной статье. Усилитель - неотъемлемое звено грамотно построенной аудио системы в автомобиле. Выбирать следует среди продукции именитых фирм-производителей. Они сделаны из качественных комплектующих, имеют защиту от перегрузки и перегрева, обеспечивают качественное звучание. С выбором поможет статья - как выбрать авто усилитель.

Не менее важную роль играют провода для автозвука. Они подразделяются на силовые, акустические и межблочные. Силовые провода обеспечивают питанием головное устройство и усилитель. Сечение силового провода должно быть 4 Ga, акустического - 8 Ga. Это не является стандартом, а зависит от номинальной мощности инсталлируемой системы. Межблочные провода различаются длиной и наличием/отсутствием управляющего провода.

Бытует мнение, что дорогие межблочные провода лучше. От «межблоков» зависит чистота звучания, они отвечают за передачу звука. Хорошо зарекомендовали себя провода Daxx, Stinger и Чернов.


Как провод может влиять на звук? Каждый кабель - это линия передачи сигнала со своим комплексным сопротивлением. У него собственная емкость и индуктивность, которые влияют на взаимодействие со входными и выходными цепями соединяемой аппаратуры. Конечно, этим можно пренебречь и поставить дешевые кабели, но бывают фанаты автозвука, которым важно качество.

Нужен ли конденсатор для автозвука

Многие добавляют в систему конденсатор. При выборе нужно учитывать, что на 500 Вт номинальной мощности системы, достаточно конденсатора емкостью 0,5 Ф. Ориентироваться лучше на модели с автоматикой, чтобы избежать проблем при подключении.

Конденсатор устанавливают, чтобы избежать "просадки" баса при пиковых нагрузках, когда энергии аккумулятора и генератора становится недостаточно. У меня стояла 2 усилка и мощный саб, от которого дрожали стекла. Без конденсатора. Это просто красивая игрушка и большинству автолюбителей не нужна. Ее применяют только профессионалы, которые знают для чего он нужен.


Когда в машине установлен усилитель с сабвуфером и они играют на 90-100% мощности, напряжение на аккумуляторе может значительно падать, т.к. они потребляют очень большую мощность. Просадка при работающем двигателе может достигать 12,5-13,0 В. Но дело не в конденсаторе, а в силовых проводах и способе их подключения. Если установлены китайские провода, то просадка напряжения бывает значительной. Если ставим хорошие толстые провода и обеспечиваем надежный контакт - просадка будет минимальной.

Конденсатор не защищает, а только накапливает энергию внутри, чтобы потом выдать накопленную мощность для работы усилков. Если стоит качественный аккумулятор и надежные провода, то никакой конденсатор не нужен.

Если в пике пошла просадка, "кондёр" мгновенно отдал заряд, а потом? На мгновенных пиках он поможет, а если баса много - чем заряжаться будет. В большинстве случаев конденсатор превратиться в красивый бочонок с вольтметром, т.к. толку от него будет 0. Кабель должен быть качественным и не более.

4 схемы автозвука в машине

Перед приобретением компонентов необходимо выбрать схему, по которой будете осуществлять установку выбранных компонентов. Приведу наиболее распространенные схемы:
  • 1. Головное устройство - фронт - сабвуфер - 4-канальный усилитель на фронт и сабвуфер. Классическая схема подключения, по которой осуществляется 80% инсталляций. В основе лежит простота настройки и установки. Такая инсталляция экономит место в автомобиле за счет компактности расположения компонентов. Особенностью звучания является невысокая мощность системы. Качество звучания теряется несильно, и на слух неискушенного меломана абсолютно незаметно.
  • 2. Головное устройство - фронт - тыл - сабвуфер - 5-канальный усилитель на фронт, тыл и сабвуфер. В основе лежит описанная выше схема, сохраняя достоинства и недостатки. Сюда добавлена подзвучка тыла, на отсутствие которой жалуются пассажиры, сидящие сзади. В настройке система сложнее, чем первая и не всегда удается добиться желаемого результата.
  • 3. Головное устройство - фронт - сабвуфер - 2-канальный усилитель на фронт - 2-канальный усилитель на сабвуфер. Данная схема подойдет любителям мощного баса. Включив мостом на сабвуфер двухканальный усилитель, получим большую мощность, чем в вариантах выше.
  • 4. Головное устройство - фронт - сабвуфер - 4-канальный усилитель на фронт - 2-канальный усилитель на сабвуфер. Эта схема стоит на вершине по стоимости и качеству звучания. Она позволит отказаться от кроссоверов, входящих в комплект фронтальной акустики и использовать кроссоверы внешнего усилителя. Т.е. осуществить так называемое поканальное усиление. Это заметно отразится на качестве и мощности звучания автозвука.
Перед установкой следует произвести шумоизоляцию автомобиля.

Установка музыкальных компонентов

Установка начинается с прокладки силовых проводов из подкапотного пространства в салон. Подобрав провода, тянем плюсовой и минусовой провод от аккумулятора в салон, сквозь технологические отверстия в моторном щите. Провода, проходя через металл, должны быть одеты в кусочек пластиковой или резиновой трубки, во избежание короткого замыкания на массу.

Плюсовой провод должен быть подключен через колбу с предохранителем, по номиналу соответствующему предохранителю на усилителе, сама колба должна располагаться на расстоянии не далее 30 см от аккумулятора.


Начинаем установку высокочастотных динамиков. Высокочастотные динамики с мидбасовыми формируют «звуковую сцену». Располагаем их на облицовке стоек ветрового стекла, примерно на уровне глаз, с разворотом в центр лобового стекла. Таким образом, заставляем динамики играть на отражение, формируя ширину и высоту звуковой сцены. Иными словами левый высокочастотник играет на правое пассажирское сидение, правый - на водительское.

Ведем к усилителю акустические, межблочные и силовые провода. Силовые провода должны быть проложены отдельно от акустических и межблочных. Допускается их взаимное пересечение под углом в 90 градусов. Желательно каждую группу проводов проложить отдельно, в том числе и от штатной проводки автомобиля.

Подсоединяем провода к усилителю, подключаем сабвуфер. Если сабвуфер предполагается использовать в корпусе, и он был куплен вместе с готовым корпусом, то для машин с кузовом «седан» разворачиваем сабвуфер динамиком к спинке заднего сидения, а для авто с кузовами «хэтчбек» и «универсал» - в сторону пятой двери. Если планируется самостоятельное изготовление корпуса, пригодится статья - как сделать корпус для сабвуфера.

Настройка музыкальной системы в машине

После подключения, музыкальную аудио систему необходимо настроить. Под настройкой подразумевается установка на усилителе частот среза для акустики и сабвуфера и настройка чувствительности.

Будем считать, что фильтры в усилителе лучше, чем в головном устройстве, поэтому настройку будем проводить при выставленных на головном устройстве настройках в «0».

Три шага настройки

1. Устанавливаем на усилителе фильтр для сабвуфера в положение «LPF». Частоту среза кроссовера устанавливаем в диапазоне 50-70 Гц.

2. Устанавливаем на усилителе фильтр для фронтального канала в положение «HPF». Частоту среза кроссовера устанавливаем в диапазоне 70-90 Гц.

3. Настройку чувствительности производим следующим образом: на усилителе ставим в «0», на авто магнитоле увеличиваем громкость до максимума. Затем поворачиваем регулятор чувствительности на усилителе в сторону увеличения, до появления искажений в звучании системы. Немного убавляем - чувствительность настроена.

КАК РАСЧИТАТЬ МОЩНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРА ДЛЯ УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ

КАК РАСЧИТАТЬ МОЩНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРА
ДЛЯ УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ

Необходимое дополнение
  • Прошел почти год, и возникла необходимость в дополнении. По правилам его нужно помещать в конце, но для того, чтобы оно было более заметно, я помещаю его в начале. За этот год я продолжал убеждаться в правильности моего подхода. Но все же нужно отметить два важных момента (спасибо моим корреспондентам!).
  • Очень важно: этот расчет предназначен для воспроизведения музыки, а не для исполнения! При воспроизведении музыки всегда есть предел - максимальное выходное напряжение источника сигнала (магнитофона, CD-плеера, винилового проигрывателя), больше которого просто не бывает. Поэтому и максимальная выходная мощность усилителя ограничена. Громче никак не сделаешь. И, соответственно, мощность, потребляемая от источника питания, никак не может превысить своего максимума. А это очень важно - ведь у нас трансформатор облегченный, к нему бережней относиться надо... При исполнении музыки (например рок-группой), всегда должен быть изрядный запас по мощности - вдруг гитарист "уйдет в запил", причем решит, что его плохо слышно, и будет прибавлять и прибавлять громкость. Значит мощность, потребляемая от блока питания, будет расти и расти. И блок питания ее должен свободно выдавать, так что никакого облегчения ему делать нельзя, наоборот - тут запас должен быть. Так же есть еще один не маловажный момент - ухудшение качества записи современных студий, как бы парадоксально это не звучало. ПОДРОБНОСТИ ТУТ
  • Да, и еще - это блок питания для транзисторных усилителей (у ламп все немного иначе, им такой расчет не очень подойдет), работающих в классе АВ, В, супер-А. Для УМЗЧ, работающих в классе А, этот расчет не годится!
  • Написанию этой программы для расчета трансформаторов предшествовал долгий период "вызревания" (около 10 лет), экспериментов, расчетов. И все эти идеи я проверял на себе. Тем не менее, был задан вопрос: "А что будет, если кто-то захочет устроить дискотеку и будет долго гонять усилитель на полной громкости?" И я решил проверить, а что же, в самом деле, будет? Взял свой усилитель на микросхеме TDA7293 (TDA7294) мощностью 2х40 Вт на нагрузке 6 Ом, блок питания для которого рассчитан по этой программе.

    Я провел эксперимент. К трансформатору приклеил термопару (с использованием термопасты) корпус блока питания закрыл и даже закрутил винты - чтобы все было по-настоящему, к выходу обоих каналов усилителя подключил резисторы 6 Ом 50 Вт, поставил в CD проигрыватель диск группы Queen (включив на бесконечный повтор диска), установил такую громкость, чтобы происходил некоторый клиппинг (отчетливо заметный на экране осциллографа, при этом Кг был порядка 5. ..10%) на амплитуде выходного сигнала 22...24 вольта (это соответствует максимальной выходной мощности 40...48 Вт). Пик-фактор сигнала (для разных песен) находился в пределах 9...15 дБ, средний пик-фактор получился 11 дБ (клиппирование уменьшает пик-фактор).

    Итак, запустил я музыку на "полную громкость" на 1,5 часа, контролируя температуру каждые 5...7 минут. Целый час трансформатор разогревался. Даже чуть больше. А потом температура трансформатора стабилизировалась, и держалась в пределах 68...73 градусов. На более "тихой" фонограмме температура снижалась, на более "громкой" - росла.

    В пособии по ремонту телеаппаратуры указана максимальная температура поверхности трансформатора 85 градусов. Вывод: все в пределах нормы. В данном случае температура окружающей среды была 21 градус, следовательно, можно предполагать, что даже в жару трансформатор не перегреется. Метод правильный, все отлично работает!!! Выдерживает даже дискотеку, на которую в общем-то даже и не очень и рассчитан!

    НО! В моем блоке питания использован тороидальный пропитанный трансформатор. Непропитанные трансформаторы охлаждаются хуже, поэтому температура внутри него больше, чем у пропитанного. Точно также обмотки броневых трансформаторов охлаждаются хуже, и внутри горячее, чем снаружи. То есть, если вы планируете часто и надолго устраивать дискотеки на всю громкость и использовать при этом непропитанные броневые трансформаторы, их мощность лучше брать с запасом 20. ..30%. Если дискотеки не планируются, можно не заморачиваться и пользоваться результатами расчета по программе!

    Вот Программа для расчета блока питания УМЗЧ (около 250 кБайт в архиве ZIP). А вот как она работает:

    Расчет блока питания усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ) достаточно сложен для радиолюбителей:

  • малодоступна нужная литература;
  • расчет производится графоаналитическим методом, который довольно трудоемок и требует хорошего понимания математики и физики процессов, тогда как начинающим радиолюбителям больше подходят «кулинарные рецепты»;
  • существующие методики ориентированы на нагрузку, потребляющую все время только максимальный по величине ток, а усиление звуковых сигналов наоборот, требует небольшой средней и большой кратковременной пиковой мощности. Т.е. звуковой сигнал в корне отличается от того, на что ориентирован "классический" расчет.

    Предлагаемая программа предназначена для широкого круга радиолюбителей и позволяет полностью рассчитать источник питания для УМЗЧ. Она учитывает особенности потребления энергии при звуковоспроизведении и обладает достаточно высокой точностью (в пределах разброса параметров трансформаторов). Ее достоинства:

  • учитывает пик-фактора звукового сигнала, что позволяет выбрать реальную, а не избыточную мощность трансформатора;
  • учитывает мощность, потребляемую как самим усилителем, независимо от его КПД, так и предусилителем;
  • учитывает "просадки" напряжения на трансформаторе и емкостном фильтре под нагрузкой;
  • учитывает пульсации напряжения питания;
  • учитывает зависимость "просадки" напряжения и величины пульсаций от емкости конденсатора фильтра;
  • учитывает, что емкости фильтра заряжаются импульсным (и довольно коротким) током;
  • позволяет самостоятельно выбрать напряжение питания усилителя;
  • учитывает особенности сабвуферов для питания их усилителей;
  • выдает значения получаемой выходной мощности усилителя с расчитанным блоком питания;
  • выдает параметры диодов для выпрямителя и требуемое рабочее напряжение конденсаторов фильтра.

ВАЖНО! Расчет ведется для двухполярного источника питания с "классической" (т.е. не мостовой) схемой усилителя

    Воспроизведение звука – это передача энергии из источника питания в нагрузку. Усилитель лишь управляет этим процессом и следит за тем, чтобы форма сигнала в нагрузке как можно точнее совпадала с формой входного сигнала. Чем усилитель лучше, тем это ему лучше удается. Но даже самый распрекрасный усилитель не сможет правильно передать звук, если блок питания не выдаст ему нужное напряжение или ток.

    Обычно расчет требуемой мощности трансформатора производят следующим образом: берется максимальная выходная мощность УМЗЧ, к ней прибавляется мощность, выделяемая на активных элементах усилителя, и получившееся число умножается на количество каналов усиления.

    Рассчитаем для примера таким "неправильным" способом источник для усилителя на микросхеме TDA 7294:

    Число каналов = 2;

    Выходная мощность Рвых, Вт = 40;

    Мощность, рассеиваемая микросхемой при выходной мощности 40 Вт на нагрузке 6 Ом, Вт = 40.

    Не так уж мало! Почему так получилось? Во-первых, расчет упрощенный. Во-вторых, в качестве выходной берется максимальная мощность. Это верно для синусоидального сигнала, но на реальном звуке максимум мощности достигается сравнительно редко. В-третьих, из-за того, что мощность, потребляемая самим усилителем взята неправильная - она не постоянна, а зависит от амплитуды сигнала (именно поэтому в таких расчетах абсолютно неприменимо понятие КПД усилителя).

    Можно ли использовать в усилителе такой трансформатор? Можно! Ведь он рассчитан на самые жесткие условия, поэтому можно быть уверенным, что его перегрузки не произойдет.

    А нужно ли делать такой блок питания? А вот тут я отвечу - нет! Потому, что на реальном звуковом сигнале блок питания будет работать с большой недогрузкой. А зачем тогда нам нужен такой большой, тяжелый и дорогой трансформатор, если он будет загружен максимум на 30%?! (Я в этот усилитель ставлю трансформатор мощностью 53 Вт!!! И его достаточно!)

    Для пояснения на рисунке 1 слева показан синусоидальный сигнал, справа - музыкальный. Общего у них - только масштаб по вертикали на осциллограмме. Причем максимальные значения обоих сигналов совпадают. Почему? Это важное условие и краеугольный камень всей теории. Максимальное значение – это единственная вещь, зависящая только от усилителя (а не от сигнала). Мы же знаем, что Uвых.макс= U питания - dU , где dU: минимальное остаточное напряжение на выходных транзисторах. Значит, выкрутив громкость на максимум (но без ограничения – клиппинга), мы получим или левый сигнал, или правый (в зависимости от того, что подаем на вход).

Рис.1. Средние уровни (желтая линия) синусоидального и реального звукового сигналов при одинаковых максимальных уровнях.

   

    Рассмотрим внимательно музыкальный сигнал. В отличие от синусоиды, которая быстро растет и регулярно достигает максимума, звуковой сигнал имеет амплитуду где-то в половину максимальной и меньше, и лишь изредка (на этой осциллограмме одно деление по горизонтали равно 1 сек) выбрасывает большие всплески-пики . То есть, максимальное напряжение и у синуса и у музыки одинаковое, а вот среднее у музыки гораздо меньше (это видно невооруженным глазом, но на всякий случай я провел желтые линии, показывающие средние уровни сигнала).

    На первый взгляд не очень верится, что средний уровень музыкального сигнала так мал. Но это потому, что осциллограмма сильно сжата по горизонтали. Если ее «растянуть», то будет хорошо видно, что амплитуда почти все время «болтается» около нуля (на рис.2 показана «растяжка» сигнала по оси времени в несколько приемов). Это несмотря на то, что для «растяжки» каждый раз выбиралась часть сигнала с максимальной амплитудой. Если бы можно было изобразить в таком растянутом виде весь сигнал, то он почти все время имел бы маленькую амплитуду с довольно редкими всплесками.

   

Рис. 2. Растянутая во времени осциллограмма звукового сигнала. В нижней части каждого рисунка - время в секундах. Белым цветом выделена часть сигнала, которая показана ниже более «растянутой».

    И действительно, пик-фактор (отношение максимального значения к среднему) для музыки лежит от 8…10 дБ (2,5…3 раза) для «ди-джейской» музыки, до 18…24 дБ (8…16 раз) для классики. Это для громких мест. А самые тихие места имеют уровень еще от 3 (сильно компрессированная поп- и DJ - музыка) до 100-1000 (симфоническая классика) раз меньше!

    Вот что написано в журнале «Автозвук» (статья «Вспомнить все - 2», АЗ №2, 2005) про то, насколько средняя мощность музыки меньше максимальной (с некоторыми непринципиальными купюрами):

    «Я пропустил через компьютер некоторое количество музыкальных фрагментов и выбрал довольно показательные с точки зрения соотношения средней и пиковой мощности.

    Первая картинка — это 60 секунд «Шествия гномов» (6-я дорожка «Let's Test!»). Если система настроена так, чтобы самые большие пики сигнала не вышли за пределы выходной мощности усилителя, то в целом за минуту акустике будет доставаться около полутора процентов этой мощности.

    Минута деятельности барабанщиков Yamato (помните, приезжали в Москву?). Уровень сигнала выбран так, чтобы беспрепятственно пропустить пик деятельности на 21 секунде. В результате средняя мощность всего фрагмента — меньше процента от максимальной, а самой его напряжённой части — одна десятая от максимума.

    Третий пример: «In the Pocket» (Kai Eckhardt, «NAIM Sampler», дорожка 8). Средняя мощность 13% от максимума, а прибавить громкость будет означать — обрубить многочисленные пики, вызванные умелой работой барабанщика. »

     

    Возникает искушение сделать музыкальный сигнал погромче, чтобы повысить его средний уровень. А нельзя! Вы еще не забыли, что в нагрузку идет напряжение из источника? Поэтому больше, чем он дает, напряжение получить невозможно! Здесь громкость уже установлена максимальная - такая, чтобы в точности воспроизвести пики сигнала. Если прибавим громкость - пики обрежутся, т.к. у источника нет столько вольт, сколько нужно для их воспроизведения. Что бывает при обрезании верхушек пиков, описано в статье Ограничение сигнала усилителем – можно ли работать в клиппинге? Одним словом, это плохо - искажения.

    Итак, что же у нас получается? А получается, что средняя мощность музыкального сигнала как минимум в 4…8 раз меньше, чем максимальная, и в 3…6 раз меньше, чем средняя у синусоиды. И это при максимальной громкости! А что будет, если сделать тише? А если еще учесть динамический диапазон музыки - не всегда же она громкая, есть и средние, и тихие места. То есть, кроме влияния пик-фактора, на среднюю выходную, а значит, и потребляемую от источника, мощность влияет динамический диапазон самой музыки, и уровень громкости, с которым мы ее слушаем. И все это влияет только в одну сторону - в сторону уменьшения потребляемой мощности!

    Так зачем нам тогда такой большой и толстый силовой трансформатор?

   

    Дальше мне проще выразить свои мысли в виде диалога: Вопрос – Ответ.

   

    ВОПРОС. На чем основан принцип расчета блока питания?

    ОТВЕТ. На том, что усилитель с «облегченным» блоком питания должен выдавать точно такую же максимальную выходную мощность, что и с обычным, но кратковременно. При этом средняя выходная мощность, а значит и мощность блока питания, намного ниже максимальной. Реально оценив эту среднюю мощность, получаем реальную мощность блока питания (главным образом силового трансформатора).

   

    ВОПРОС. Насколько точен этот расчет? Можно ли ему доверять?

    ОТВЕТ. Доверять можно – расчет построен на общепризнанной теории, дополненной экспериментальными исследованиями. Величина ошибки не превышает погрешности изготовления трансформатора (а разброс параметров трансформаторов очень велик!).

   

    ВОПРОС. Не получится ли так, что рассчитанный по этой методике блок питания «не справится» с питанием реального усилителя?

    ОТВЕТ. Справится. И этому способствуют сразу два обстоятельства: 1) расчет выполняется для работы на максимальной громкости. При обычном прослушивании на меньшей громкости, работа блока питания еще сильнее облегчается; 2) в расчете практически не учтен динамический диапазон звукового сигнала, т.е. расчет «думает», что вся музыка состоит только из самых громких мест. А в реальности есть места и тихие и средние. Кроме того, «облегченый» трансформатор хорошо выдерживает небольшие перегрузки, если вдруг мы все же подадим очень-преочень «тяжелый» звуковой сигнал.

   

    ВОПРОС. Всегда ли применим этот подход?

    ОТВЕТ. Только для усиления звуковых сигналов. Если источник должен питать нагрузку, потребляющую неизменную мощность, или усилитель, усиливающий какой-нибудь сигнал незвукового характера (например, синусоидальный или шумовой для исследования АЧХ колонок), то этот расчет неприменим. Повторяю, метод «заточен» под свойства реального звука – человеческой речи и музыки.

   

    ВОПРОС. Выдаст ли усилитель в нагрузку заявленную мощность, если на вход подать синусоидальный сигнал?

    ОТВЕТ. Очень непродолжительно (доли-единицы секунды) – пока не разрядятся конденсаторы фильтров. Поскольку средняя мощность синусоидального сигнала, намного больше, то блок питания не сможет поддерживать нужное напряжение питания (оно «просядет»). Поэтому максимальная мощность на синусоидальном сигнале будет несколько меньше (на 10...30%). Программа выдает ориентировочное значение максимальной синусоидальной мощности, которую можно получить с этим блоком питания.

   

    ВОПРОС. За счет чего усилитель будет выдавать в нагрузку большУю импульсную мощность?

    ОТВЕТ. В основном за счет запасения энергии конденсаторами фильтра. Эти конденсаторы выполняют две функции – сглаживают пульсации напряжения питания, и подпитывают усилитель на пиках сигнала.

   

    ВОПРОС. Так ли важна большая емкость конденсаторов фильтра?

    ОТВЕТ. Как уже было сказано, конденсаторы выполняют две функции – сглаживают пульсации напряжения питания, и подпитывают усилитель на пиках сигнала. Причем обе эти функции очень важны! Но зачастую им не придают должного значения. Особенно это касается сглаживания пульсаций. Вот осциллограмма напряжения питания реального усилителя с разными величинами емкостей:

    С емкостью фильтра 4700 мкФ напряжение питания «просаживалось» до 18 вольт, поэтому на нагрузку приходило максимум 18-4=14 вольт неискаженного сигнала (здесь dU=4В). При увеличении емкости получили минимум 22 вольта питания и 18 В на нагрузке. Это соответствует увеличению выходной мощности в 1,6 раз! Кроме того, подавление пульсаций по питанию самим усилителем не бесконечно, поэтому во втором случае кроме роста максимальной выходной мощности еще и искажения уменьшаются.

   

    ВОПРОС. В чем особенность расчета питания усилителей для сабвуферов?

    ОТВЕТ. В том, что сабвуферы воспроизводят только низкочастотные сигналы, поэтому продолжительность пиков сигнала у них больше. Соответственно больше должна быть и емкость конденсаторов фильтров и несколько больше мощность трансформатора, чтобы эти конденсаторы заряжать. Это все программа учитывает сама.

   

    ВОПРОС. Какие особенности у усилителя домашнего кинотеатра?

    ОТВЕТ. Тут большой разницы нет (кроме сабвуфера). Обычно в кино речь (которую делают погромче, следовательно, и мощность нужна больше) имеет очень большой пик-фактор и динамический диапазон. Поэтому увеличение громкости компенсируется пик-фактором и в среднем мощность источника нужна та же. Разница в том, что перепады громкости несколько больше, чем в музыке, поэтому циклы трансформатора «нагрев-охлаждение» (при сильном и тихом сигнале) проявляются в несколько большей степени. Но трансформатор это никак не беспокоит.

   

    ВОПРОС. А сабвуфер для ДК?

    ОТВЕТ. А вот от сабвуфера ДК иногда требуется бОльшая мощность. Например, громкий взрыв с продолжительным грохотом обвала взорванного моста - в музыке такого количества низких частот просто не бывает. Поэтому при расчете блока питания сабвуфера ДК автоматически берется определенный запас по мощности и емкости конденсаторов фильтра питания.

   

    ВОПРОС. А почему же некоторые производители заявляют для своих усилителей блоки питания огромной мощности?

    ОТВЕТ. Одну цель – рекламную – мы опустим. Другая цель – максимально снизить просадки напряжения питания и получить максимально возможную выходную мощность не только в музыке, но и вообще всегда. Третья цель – максимально снизить пульсации напряжения питания, чтобы выжать максимум качественного звучания («грязный» источник питания – одна из причин роста интермодуляционных искажений). Однако создание качественного источника питания большой мощности тоже непросто. Там появляется много противоречий, которые трудно разрешить. Вот мнение Владимира Перепелкина (специалиста компании НОЭМА) " ...слишком низкое внутреннее сопротивление трансформатора (избыточная габаритная мощность) сильно осложняют режим выпрямительных диодов и конденсаторов фильтра и очень сильно увеличивает помехи генерируемые в сеть питания из-за резко несинусоидального потребления тока..."

    На мой взгляд, для высококачественной техники (а такие источники используются именно в классе Hi-End ) правильнее использовать стабилизированное питание. А трансформатор для него рассчитать по предлагаемой методике, добавив к Uпитания дополнительно падение напряжения на стабилизаторе.

   

    ВОПРОС. Какие исходные данные нужны для расчета?

    ОТВЕТ. Назначение (для сабвуфера или нет) и выходная мощность усилителя, число его каналов, сопротивление нагрузки, предпочитаемый жанр музыки (по нему оценивается пик-фактор), ток покоя усилителя и ток, потребляемый от этого блока питания предусилителем. А также dU – минимальное остаточное напряжение на выходных транзисторах усилителя.

   

    ВОПРОС. Можно подробнее про эту самую dU ?

    ОТВЕТ. Напряжение питания должно быть несколько больше чем наибольшее выходное напряжение. Дело в том, что усилитель не может выдать в нагрузку все то напряжение, что дает ему источник. Часть напряжения ( dU =3…5 В) остается на выходных транзисторах, как бы они не пытались открыться и пропустить максимум тока. Значит, берем напряжение питания на эти 3…5 вольт больше максимального выходного. Это значение и учитывается в расчете.

     

    ВОПРОС. А почему ввод данных разбит на два этапа?

    ОТВЕТ. Вначале по мощности усилителя и сопротивлению нагрузки определяется требуемое напряжение питания и емкость конденсатора фильтра. Но если по какой-то причине разработчик хочет взять другое напряжение (например, усилитель на микросхеме не позволяет подать на нее столько) и емкость – мы обязаны предоставить ему такую возможность. Или программа предложит напряжение 30 вольт, а мы можем свободно подать все 36 (с запасом, чтобы наверняка избежать клиппинга). Тогда вводим значение 36 вольт. И мощность трансформатора будет считаться из введенного нами значения. Нужно понимать, что снизив напряжение питания, снижаем и выходную мощность. Поэтому полностью расчет выполняется после ввода выбранных напряжения питания и емкости для этих заданных пользователем значений.

Важно! Напряжение питания задается на холостом ходу блока питания. Т.е. без усилителя.

   

    ВОПРОС. А эта мощность усилителя, что мы вводим – что она означает? Ведь мы договорились использовать источник сравнительно малой мощности…

    ОТВЕТ. Ну, в данном случае вводимая мощность усилителя – довольно условная величина. Правильно будет сказать так: «Усилитель с этим блоком питания воспроизводит музыку точно так же, как и усилитель мощностью ХХ ватт». Здесь ХХ ватт – это та самая мощность, которую мы ввели в исходных данных. (Еще раз говорю: именно музыку, тут они равны, а вот на синусе им не сравняться).

   

    ВОПРОС. Что получаем в результате?

    ОТВЕТ. Габаритную мощность трансформатора, напряжение и ток на вторичной обмотке (одной из двух – источник-то двухполярный), рекомендуемую емкость конденсаторов фильтра (по ней подбираются конденсаторы для расчета). Максимальное обратное напряжение, максимальный прямой импульсный и максимальный средний (длительный) токи диодов выпрямителя (чтобы их можно было подобрать подходящий трансформатор и диоды). А также максимальную синусоидальную и мгновенную импульсную выходные мощности усилителя. Это уже необязательная информация. Просто она может быть кому-то интересна.

   

    ВОПРОС. А как быть, если пик-фактор сигнала неизвестен, или если «любимых» жанров больше одного?

    ОТВЕТ. В принципе это не так важно. Музыка даже одного жанра имеет большой разброс пик-фактора. Кроме того, поскольку мощность считается «с запасом» (не учитывается динамический диапазон и прослушивание на «немаксимальной» громкости), можно выбрать стандартное значение « Common » - ошибка будет невелика. Кстати, фирма SGS Thomson считает пик-фактор музыки равным 15 дБ - у меня выходит с запасом!

   

    ВОПРОС. А как быть, если неизвестно значение dU , или тока покоя?

    ОТВЕТ. Обычно значение dU лежит в пределах 3…6 вольт. А вот ток покоя имеет большой разброс: 30…300 мА. Это уже нужны технические данные усилителя. Или взять максимальные значения из приведенных.

   

    ВОПРОС. А можно ли использовать трансформатор большей габаритной мощности и диоды с напряжением/током большим, чем получилось по расчету?

    ОТВЕТ. Конечно. Можно ли для перевозки груза весом 1 тонну использовать грузовик, рассчитанный на 5 тонн?

   

    ВОПРОС. А почему бы не добавить ввод мощности реального трансформатора? Например, программа выдала рекомендуемую мощность 40 Вт, а в наличии имеется трансформатор, мощностью 70 Вт. Тогда можно было бы ввести эту мощность в программу, и увидеть насколько стало лучше.

    ОТВЕТ. Во-первых, лучше станет не на много - см. сам принцип снижения мощности источника питания. Во-вторых, для того, чтобы рассчитать как будет что-то работать с реальным трансформатором, нужно в точности знать все параметры этого трансформатора (а их измерить не так-то просто). И вводить в программу придется не только мощность, но еще полдюжины других параметров (все параметры полной Т-образной схемы замещения трансформатора). Поверьте, их измерить намного сложнее, чем просто сделать хороший блок питания. В-третьих, расчеты-то приблизительные! У одного музыкального произведения одни статистические характеристики, у другого - другие. Я сделаю расчет и введу в программу формулы для первых, а включат другую музыку, у которой все немного не так. И что тогда? Кому тогда нужны будут точные цифры, точно вычисленные, но для другой задачи?!

    Хочу напомнить, что напряжение на вторичной обмотке от мощности трансформатора не зависит. Оно зависит от того напряжения питания постоянного тока, которое выбрано изначально. А вот если сердечник позволяет получить мощность больше, чем выдает расчет, то ток вторичной обмотки можно повысить. Но повторяю - большого смысла в этом нет.

    08.12.2006

Страница подготовлена по материалам сайта http://www.electroclub.info/

 

 

 

Адрес администрации сайта: [email protected]
   

 

Как подобрать усилитель к сабвуферу?

Многие автолюбители любят себя порадовать хорошим звуком. Вы — не исключение? Тогда данная статья точно вам подойдет. Речь сегодня пойдет о том, как подобрать усилитель к сабвуферу. Так ли сложно правильно подобрать устройство? В чем заключаются тонкости выбора? Ответ на этот и другие вопросы вы сможете найти здесь.

к содержанию ↑

Выбираем усилитель

Сабвуфер, как известно, нужен для передачи низких частот, без него любая музыка кажется не такой живой и погружающей. Но если вы действительно хотите достичь качества, необходимо правильно подобрать усилитель для “булки”. Но погоня за качеством имеет свою цену, нужно принять во внимание все возможные риски и затраты и только потом переходить непосредственно к выбору.

к содержанию ↑

Мощности

Какой усилитель лучше для сабвуфера? Для того чтобы правильно выбрать усилитель, нужно сперва познакомиться с тремя самыми распространенными мнениями:

  • Мощность выбранного устройства должна быть меньше мощности сабвуфера, чтобы исключить возникновение перегрузок на динамик.
  • Мощности должны быть равны.
  • Усилительное устройство должно иметь большую мощность.

Где истина? Давайте понемногу разбираться.

Усилитель слабее сабвуфера

При выборе значения сопротивления нужно понимать, что усилитель должен работать на такой нагрузке, теперь можно браться за мощность. Нам необходимо знать значение именно номинальной мощности. Динамик должен стабильно работать на таких значениях без плачевных последствий. Для усилителя же это — максимальная мощность, при которой уровень искажений допустим.

Существуют нюансы и для динамика, и для усилка. Динамик можно повредить механическим или тепловым воздействием, если не всеми сразу. При механическом воздействии выходит из строя подвижная система. Для того чтобы избежать этого, нужно правильно подобрать значения максимального хода конуса. Оно не должно превышать двадцать процентов.

Тепловое воздействие проявляется в перегреве системы, которое может произойти по следующим причинам:

  • Клипинг усилителя. Причина такой проблемы — это нехватка мощности устройства. Другими словами, вы прибавляете громкость звука, а усилок начинает “захлебываться” и выдавать гармоники, отправляя на динамик много высоких частот. Звуковая катушка очень быстро перегреется и сгорит, если вы не убавите громкость.
  • Движение катушки вне рабочего зазора магнитной системы. Если витки этой катушки выйдут из рабочего зазора, вся энергия устройства уйдет на нагрев катушки. До перегрева, конечно, она дойдет медленнее, но можно и не уследить, потеряв динамик.

Важно! Желательно не слушать треки с сильно низкими частотами. Именно на этих частотах можно разрушить подвижку сигналом даже малой мощность, пусть даже значительно меньше номинальной.

Не думайте, что подбор усилителя к сабвуферу сейчас зайдет в тупик. Главное в этом деле — понимать все нюансы.

Мощности равны

Такой случай тоже особо не сулит ничего хорошего. Чаще всего номинальную мощность усилка регулируют для напряжения питания, которое составляет 14.4 Вольт. К сожалению, реальные условия не позволяют удержать такое напряжение на выводах прибора.

Усилитель тут же уйдет в клип, даже не приблизившись к своей номинальной мощности. В этом случае и звуковая катушка будет под угрозой.

Усилитель имеет большую мощность

Так какой усилитель лучше для сабвуфера? Порой, можно увидеть приборы со значениями в полтора или даже два раза выше. Но стоит ли опасаться механических повреждений в таком случае? Безусловно, но только, если вы твердо решили поиздеваться над динамиком. Но делать этого, конечно же, не стоит. Если не выводить динамик на максимальный и не увлекаться композициями с сильно низкими частотами, жизнь у него будет долгая и счастливая.

Ну что ж. Вот мы и пришли к выводу, что со всех сторон обезопасить себя не выйдет, и главное в таком деле — это иметь голову на плечах. Но если взглянуть на статистику, то третий вариант самый оптимальный, поскольку динамик в таком случае проживет подольше.

к содержанию ↑

Частотный диапазон

Мощность — не единственный критерий для выбора, да и не единственный важный параметр. Именно частотный диапазон отвечает за разброс. Чаще всего на товарах красуются значения равные приблизительно 15-350 Гц.

Важно! Числа, разительно превышающие средние значения — это ход маркетологов. Такой прибор, возможно, будет работать на таких частотах, но качество звучания ставится под сомнение.

к содержанию ↑

Класс

Класс усилителя — это тоже немаловажный параметр. Современные приборы можно подразделить на два известных типа:

  • АВ. Это аналоговый девайс, который обладает прекрасным качеством усиления, но характеризуется довольно маленькими показателями коэффициента полезного действия и мощности.
  • D-тип. Цифровой усилитель с хорошим КПД, но хромающим качеством.

Какой усилитель лучше для сабвуфера, если выбирать его по классу? Ответить на этот вопрос сможете только вы. Все зависит от желаемого результата и средств.

к содержанию ↑

Количество каналов

Тоже немаловажный параметр для выбора. Классифицируем устройство по следующим критериям:

  • Одноканальный. Простым языком — моноблок. Такие приборы выдерживают нагрузку только при низких ее значениях (где-то пару Ом). Эти усилки подойдут для обладателей профессиональных аудиосистем, мощность который является одним из главных показателей. Чаще всего это-  гаджеты D-класса.
  • Двухканальные. Такие устройства легко установить с сабвуферами, которые рассчитаны от четырех до восьми Ом. Соединение осуществляют при помощи мостовой схемы или по катушки.
  • Трехканальные. Такие девайсы могут похвастаться лидирующими представителями: Eton SR 100.2 или Genesis Profile Two. Но такие устройства найти сложнее из-за утраченной актуальности.
  • Четырехканальные. Такие усилители можно с легкостью использовать хоть для четырех динамиков и сабвуфера или для нескольких качественных “булок”. Установка и эксплуатация редко вызывает вопросы, что делает такие гаджеты крайне популярными.
  • Пятиканальный. Также имеют огромную популярность, поскольку дополнительный сабвуферный канал позволяет использовать и фронтальную, и тыловую акустику. Явным преимуществом является цена и малые габариты.
  • Шестиканальные. Найти такой аппарат выдается крайне редко, поскольку системы, существующие ныне, еще не настолько требовательны к усилительным элементам.
к содержанию ↑

Видеоматериал

Некоторые водители заостряют внимание на чувствительности, но таким параметром при выборе обычно пренебрегают.

Поделиться в соц. сетях:

Расчёт сопротивления нескольких динамиков.

Последовательное соединение динамиков

При последовательном соединении ( рис. 1) динамики подключаются последовательно, один за другим. Очень важно правильно фазировать динамики, подключая плюс одного динамика к минусу другого. При последовательном подключении общее сопротивление возрастает, а выходная мощность уменьшается. Этот метод можно использовать для уменьшения выходной мощности канала, который поддерживает звучание других — например, тыловой или центральный каналы. Последовательно лучше соединять не более двух динамиков, поскольку большее их количество сильно уменьшит выходную мощность. Нельзя соединять динамики с разным сопротивлением, например, четырех- и восьмиомный, так как в этом случае каждый из них будет иметь разную громкость. Последовательным способом можно подключать только совершенно одинаковые динамики, ведь у разных динамиков может также различаться сопротивление в диапазоне 0. 5 Ом.


 


При последовательном соединении сопротивление динамиков рассчитывается по формуле:

R = R1 + R2,

где R — сопротивление, которое мы получим в результате такого соединения, а R1 и R2 — сопротивление динамиков 1 и 2. Сопротивление большего количества динамиков рассчитывается аналогично: R = R1 + R2 + R3 + … + Rn, т.е. сопротивления суммируются.

Уменьшение мощности из-за увеличенной нагрузки рассчитывается по формуле:

P = Preal  (Rreal/Rcurrent),

где P — мощность при измененной нагрузке, Preal — паспортная мощность усилителя при стандартном сопротивлении, Rreal — сопротивление нагрузки, при котором проводились измерения реальной мощности усилителя (паспортное сопротивление нагрузки), Rcurrent — суммарное сопротивление динамиков, которое мы получили. Эту формулу можно использовать при любом из трех описанных видов подключения, и с ее помощью легко рассчитывается увеличение или уменьшение мощности усилителя из-за нестандартной нагрузки.

Параллельное соединение динамиков

При параллельном подключении динамиков ( рис. 2) растет выходная мощность, а сопротивление уменьшается. При подключении двух четырехомных динамиков таким способом их совместное сопротивление станет равным 2 Ом, и необходимо узнать, сможет ли усилитель работать на такой низкой нагрузке. Значительно чаще попадаются усилители, которые могут нормально работать при сопротивлении в 2 Ом, чем на 1 или 0.5 Ом — последние уже большая редкость.


 


При подключении к усилителю более низкого сопротивления нагрузки, чем его паспортное значение, может привести к повреждению устройства. Но если усилитель раньше работал с сопротивлением в четыре Ом, и может работать на два Ом, то теперь на такую нагрузку он будет давать намного больше мощности и, возможно, ему потребуется более мощный блок питания! Например, если раньше усилителю вполне хватало четырех ампер для питания, то теперь для повышения мощности в два раза ему потребуется около восьми ампер (т. е. в два раза больше).

Вычислить сопротивление, которое будет после параллельного соединения динамиков, можно по формуле:

R = (R1  R2) / (R1 + R2),

где R — сопротивление нагрузки при параллельном соединении, которое мы ищем, а R1 и R2 — сопротивления динамиков, которые соединены данным способом. Например, сопротивление при параллельном соединении двух восьмиомных динамиков составит 4 Ом [(88)/(8+8) = 4 Ом]. При параллельном подключении двух динамиков выходная мощность усилителя на такую нагрузку будет в два раза больше.

Комбинированное соединение динамиков

Эту схему подключения ( рис. 3) используют для того, чтобы получить нужное сопротивление для усилителя. Например, для того, чтобы подключить четыре динамика с общим сопротивлением 4 Ом. Для вычисления сопротивления нагрузки по этому способу подключения используется формула:

R = (R1+2  R3+4) / (R1+2 + R3+4),


 


где R12 — общее сопротивление динамиков 1 и 2, которые подключены последовательно, а R34 — аналогично для динамиков 3 и 4. Если у вас есть четыре 30-ваттных 4-Омных динамика, то по такой схеме подключения общая мощность составит 120 Вт и сопротивление будет все тех же 4 Ом. А мощность, подводимая от усилителя, будет поровну делиться на четыре динамика.

Для большего количества динамиков используем формулу

1/Rпар=1/ R1+1/R2+1/R3+1/R4+1/R5....... для параллельного соединения динамиков с одинаковым сопротивлением  можно посчитать по ф.

Rпар= Rном./ n  , где n- количество динамиков

Пример расчета: Надо подключить 2 динамика имеющие по две катушки в 2 Ом

1 вариант, (самый хороший) подключаем обе катушки одного динамика параллельно получаем 2/2= 1Ом , соединяем последовательно со вторым динамиком у которого также подключены параллельно катушки и получаем 2Ом .      2/2+2/2= 2Ом

2вариант: подключаем все катушки и динамики последовательно 2+2+2+2=8 Ом,

3 вариант: катушки подключаем последовательно а сами динамики параллельно, (2+2)/2= 2Ом.

4 вариант: все катушки обоих динамиков параллельно ,2/4= 0,5Ом, тут уже сами думайте, чтобы так подключить, необходимо очень хорошее питание усилителя.

Рекомендации : 

не используйте разные динамики в таких подключениях, тем более с разным сопротивлением!

Простой расчет сопротивления нескольких динамиков.xlsx

Как подобрать усилитель?

Сегодня мы поговорим о том, как правильно выбрать усилитель звука для пассивных акустических систем.

Если вы не знаете, какая акустическая система вам нужна, то вам сюда.

Усилитель мощности необходим для усиления входного сигнала (с микшерного пульта либо другого устройства) до частот, воспринимаемых человеком, как правило в диапазоне от 20Гц до 20кГц.

Мощность. Подбирая усилитель, нужно придерживаться золотого правила: мощность акустической системы должна быть равна мощности усилителя. Исключением могут быть пассивные сабвуферы, усилитель для них нужен чуть мощнее.

Если усилитель будет меньшей мощности, то ему будет сложно "раскачать" акустическую систему. Усилитель будет нагреваться, и, рано или поздно, он "уйдет в защиту". Если же усилитель будет сильно превышать по мощности акустическую систему, то велика вероятность перегрузить саму акустику, выйдут из строя динамики, а это довольно дорогостоящий ремонт.

Разумеется, это правило распространяется только на клубы/бары/рестораны. В театрах и на живых выступлениях (особенно это касается оркестровых концертов), там, где работают высокопрофессиональные звукорежиссеры, усилители выбирают на 20% мощнее основной акустики. Связано это с тем, что в определенные моменты необходима дополнительная мощность для эмоциональной, более громкой окраски звука. Например, выделить партию духовых над общим миксом.

Но, если на площадке возможен доступ низкоквалифицированного персонала, то о таких вещах нужно немедленно забыть. Начинающий диджей мгновенно забудет о том, что дополнительная мощность нужна только на короткое время. Выкрутит ручки на максимум громкости и, тем самым, отправит акустические системы в ремонт.

Класс усилителя. Буквы от A до D в технических характеристиках обозначают режимы работы усилителей. Усилители класса A работают без "отсечек". Сигнал на выходе максимально соответствует входному. Достигается это за счет постоянной работы усилительных элементов. Минусом такой точности является крайне низкий КПД - порядка 20%. Другими словами, 4/5 мощности усилителя расходуется на выделение тепла. Высокое энергопотребление и большой вес - главные недостатки усилителей класса A.

Усилители класса B имеют меньший, но не нулевой, ток покоя, и являются двухтактными. Один усилительный элемент может воспроизвести либо положительную, либо отрицательную часть синусоиды входного сигнала. На выходе эти сигналы складываются. Такие усилители имеют КПД от 40 до 70% и меньший вес при меньшей точности.

Усилители класса AB - это средний вариант между усилителями A и B. В них ток покоя больше, чем в усилителях B, но меньше, чем в усилителях A.

Режим работы C используется, в основном, в радиопередатчиках. Он имеет почти 100% КПД, но превращает синусоидальный входной сигнал в почти прямоугольный на выходе, обрезая и искажая больше половины сигнала, что не допустимо в звуковоспроизведении.

Усилители класса D работают по принципу импульсного управления. Они так же двухтактные, но транзисторы "умышленно" превращают синусоидальный сигнал в прямоугольный. Дальше эти сигналы соединяются и , проходя через фильтр, снова становятся синусоидальным выходным сигналом. КПД усилителей класса D составляет 90-95%, они обладают крайне низким потреблением электроэнергии и весят, в основном, до 10кг. Но, при этом, в элементах усилителя накапливаются потери и искажения, которые негативно сказываются на качестве выходного сигнала.

Кроссовер. Существуют усилители со встроенным кроссовером. Нужно это для разделения частотного диапазона между широкополосными акустическими системами и сабвуферами. В таких усилителях нельзя выбрать частоту раздела, как, например, в отдельных кроссоверах, но само устройство очень удобно для пользования, так как не требует специализированных знаний и навыков.

Выходные каналы. Так же стоит обратить внимание на количество выходных каналов усилителя. В большинстве своем усилители мощности двухканальные. Связано это с применением стерео сигнала. Двухканальные усилители можно подключать в мостовом режиме - это предполагает суммирование мощностей левого и правого каналов, когда требуется увеличение мощности и стерео сигналом можно пренебречь.

Одноканальные усилители получили широкое распространение в трансляционном оборудовании. Меньшим спросом пользуются усилители на четыре и более каналов.

Выходные разъемы усилителя так же бывают нескольких видов: спиконы, клеммы, большие джеки. Перед выбором посмотрите внимательно, какие входные разъемы на вашей акустике. Это облегчит покупку коммутации.

Эксплуатация. Усилителю мощности требуется охлаждение. Запирать усилитель в шкаф без притока свежего воздуха - не лучшая идея. Так же не стоит закрывать их тканью во время работы.

Поскольку усилители охлаждаются посредством притока воздуха, то вся пыль попадает на решетки, вентиляторы и другие детали, забивая их. Совершенно не лишним будет проводить периодическую чистку усилителя пылесосом, кистью и спиртовыми салфетками. Это убережет его от перегрева. Особенно это актуально для ночных клубов, где в воздухе сосредоточено большое количество пыли, сигаретного дыма и прочих лишних субстанций.

Подробнее о профилактических работах можно прочитать здесь.

Необходимо провести профилактические работы по чистке оборудования в кафе или клубе? Обращайтесь к нам!

Сколько мощности усилителя | Crown Audio

Я играю народную музыку в кафе. Какая мощность усилителя мне нужна?
Наша рок-группа будет играть в концертном зале на 2000 мест. Сколько ватт нам понадобится?
Я только что купил акустические системы. Я хочу играть на них как можно громче, не взрывая их. Какой усилитель мне выбрать?

В Crown нам часто задают похожие вопросы, и эта статья даст некоторые ответы.

Сначала определите вашу цель.Вы хотите включить некоторые громкоговорители, чтобы они играли как можно громче, не перегорая? Если это так, все, что вам нужно прочитать, - это раздел ниже. Вы хотите добиться определенной громкости в определенном месте? Если да, перейдите к разделу «Мощность против приложения».

Сколько мощности выдерживают мои динамики?

Вы можете определить это, посмотрев на лист данных динамика. Ищите спецификации номинального импеданса. Обычно это 2, 4, 8 или 16 Ом. Затем найдите спецификацию громкоговорителя, называемую «Непрерывная мощность» или «Номинальная непрерывная мощность».Его можно назвать рейтингом IEC или мощностью.

Если вы можете предотвратить ограничение мощности усилителя (с помощью ограничителя), используйте усилитель мощности, который обеспечивает в 2–4 раза превышающую номинальную непрерывную мощность динамиков на канал. Это дает от 3 до 6 дБ запаса для пиков аудиосигнала. Динамики созданы для того, чтобы справляться с краткосрочными пиками. Если вы не можете предотвратить ограничение мощности усилителя (скажем, у вас нет ограничителя, а система перегружена или переходит в режим обратной связи), мощность усилителя должна равняться номинальной непрерывной мощности динамиков. Таким образом, динамик не будет поврежден, если усилитель перегрузит входной сигнал. В этом случае нет запаса для пиков, поэтому вам придется использовать громкоговоритель на мощности ниже его полной номинальной мощности, если вы хотите избежать искажений.

Если вы в основном занимаетесь легкой танцевальной музыкой или голосом, мы рекомендуем, чтобы мощность усилителя была в 1,6 раза выше номинальной продолжительной мощности на канал. Если вы занимаетесь хэви-металом / гранжем, попробуйте в 2,5 раза больше номинальной мощности для каждого канала. Мощность усилителя должна соответствовать импедансу громкоговорителя (2, 4, 8 или 16 Ом).

Вот пример. Предположим, что импеданс вашего динамика составляет 4 Ом, а его непрерывная мощность составляет 100 Вт. Если вы играете легкую танцевальную музыку, мощность усилителя 4 Ом должна составлять 1,6 x 100 Вт или 160 Вт непрерывно на канал. Для работы с хэви-металом / гранжем мощность усилителя 4 Ом должна составлять 2,5 x 100 Вт или 250 Вт непрерывно на канал.

Если вы потребляете гораздо большую мощность, вы можете повредить динамик, заставив диффузор динамика работать до предела. Если вы потребляете гораздо меньше энергии, вы, вероятно, включите усилитель до упора, пытаясь сделать динамик достаточно громким.Обрезка может повредить динамики из-за перегрева. Так что оставайтесь на уровне от 1,6 до 2,5 раз превышающего номинальную мощность динамика.

Мощность и приложение

В этом разделе будет указано, какого размера усилитель мощности вам нужен, чтобы наполнить помещение громким и чистым звуком. В основном, чем громче звуковая система и чем больше комната, тем больше требуется мощности. Громкоговорителям с высокой чувствительностью требуется меньше энергии, чем громкоговорителям с низкой чувствительностью.

В приведенном ниже списке рекомендована общая мощность усилителя, необходимая для нескольких приложений.Каждое приложение имеет диапазон мощности в зависимости от желаемой громкости и типичной чувствительности громкоговорителя.

При составлении этого списка мы сделали следующие допущения:

  • Типичная чувствительность громкоговорителя составляет 85 дБ SPL / Вт / м для домашних стереосистем, 95 дБ SPL / Вт / м для небольших динамиков PA, 100–105 дБ для динамиков среднего размера и 110 дБ для больших динамиков PA.
  • Рекомендуемая мощность допускает пики сигнала до 10 дБ для фолка, джаза и поп-музыки. На самом деле пики могут достигать 25 дБ, но мы допускаем некоторое неслышимое кратковременное ограничение.
  • Рекомендуемая мощность допускает пики сигнала в 6 дБ для рок-музыки, которая сильно ограничена или сжата.
  • По словам главного инженера по усилителям Crown Джеральда Стэнли, непрерывная мощность усилителя и пиковая мощность усилителя практически одинаковы. Обычно пиковая мощность всего на 1 дБ выше, чем непрерывная мощность, и зависит от длительности пика.
Полная мощность усилителя, необходимая для различных приложений
  • Мониторинг ближнего поля: 25 Вт для среднего уровня звукового давления 85 дБ (с пиками 15 дБ), 250 Вт для среднего уровня звукового давления 95 дБ (с пиками 15 дБ)
  • Домашняя стереосистема: 150 Вт для среднего уровня звукового давления 85 дБ (с пиками 15 дБ), 1500 Вт для среднего уровня звукового давления 95 дБ (с пиками 15 дБ)
  • Народная музыка в кофейне на 50 мест: от 25 до 250 Вт
  • Народная музыка в зале среднего размера, клубе или молитвенном доме на 150–250 мест: от 95 до 250 Вт
  • Народная музыка на небольшом фестивале под открытым небом (50 футов от динамика до аудитории): 250 Вт
  • Поп или джаз в зале средних размеров. клуб или молитвенный дом на 150–250 мест: от 250 до 750 Вт
  • Поп или джаз в концертном зале на 2000 мест: от 400 до 1200 Вт
  • Рок-музыка в зале среднего размера, клубе или молитвенном доме на 150–250 мест: минимум 1500 Вт
  • Рок-музыка на небольшом фестивале под открытым небом (50 футов от динамика до аудитории): не менее 1000–3000 Вт
  • Рок или хэви-метал на стадионе, арене или в амфитеатре (от 100 до 300 футов от динамика до аудитории): не менее 4000-15000 Вт

Несмотря на то, что мощность рок-концерта на арене может составлять 15 000 ватт (с учетом запаса мощности только 6 дБ для пиков), вы часто будете видеть большие гастрольные звуковые компании, использующие в сумме от 80 000 до 400 000 Вт.Такая большая мощность необходима для обработки пиков от 20 до 24 дБ без каких-либо ограничений, а также для питания дополнительных динамиков для равномерного покрытия большой площади.

Если один громкоговоритель не справляется с необходимой общей мощностью, вам необходимо разделить общую мощность между несколькими громкоговорителями и несколькими каналами усилителя. Например, предположим, что вам нужно 1000 Вт для достижения желаемой средней громкости, но мощность ваших динамиков составляет 250 Вт непрерывно. Вы можете использовать усилитель мощности 500 Вт на канал.Подключите два динамика параллельно к каждому каналу. Таким образом, каждый динамик будет получать 250 Вт (без учета изменения мощности усилителя при разных импедансах и без учета потерь в кабеле).

Обратите внимание, что при параллельном подключении двух динамиков их полное сопротивление уменьшается вдвое. Например, два параллельных динамика на 8 Ом имеют импеданс 4 Ом. В этом случае каждый динамик будет получать половину 4-омной мощности усилителя.

Калькулятор мощности

На веб-сайте Crown есть калькулятор, который определяет мощность усилителя, необходимую для достижения желаемого уровня звукового давления на определенном расстоянии.Это также учитывает количество дБ запаса мощности усилителя, необходимого для звуковых пиков. В тексте, сопровождающем калькулятор, указаны используемые уравнения. Щелкните следующую ссылку, чтобы перейти к калькулятору мощности Crown: Калькулятор

Чтобы использовать этот калькулятор, вам необходимо знать чувствительность громкоговорителя, максимальный запас по мощности, расстояние до слушателя и желаемый уровень звукового давления. Давайте рассмотрим каждый фактор.

Чувствительность

Спецификации чувствительности можно найти в паспорте громкоговорителя. Типичная чувствительность громкоговорителя PA составляет от 95 до 110 дБ SPL / ватт / метр.Большие динамики обычно имеют более высокую чувствительность, чем динамики меньшего размера, а высокочастотные драйверы имеют более высокую чувствительность, чем низкочастотные драйверы.

Высота потолка

Поскольку музыка имеет переходные пики, которые на 6–25 дБ выше среднего уровня, усилитель мощности должен производить достаточно мощности, чтобы справиться с этими пиками без искажений.

Например, если вам требуется постоянная мощность 100 Вт для достижения желаемого среднего уровня звукового давления, вам потребуется 1000 Вт непрерывной мощности для обработки пиков 10 дБ, 3162 Вт для обработки пиков 15 дБ и 10 000 Вт для обработки пиков 20 дБ. Ясно, что для пиков требуется гораздо больше энергии, чем для средних уровней. В поле Peak Headroom калькулятора введите 6 дБ для сжатой или ограниченной рок-музыки или введите 20–25 дБ для несжатой живой музыки. Если вы можете жить с некоторым кратковременным ограничением звука, которое может быть неслышным, введите от 10 до 15 дБ.

Расстояние слушателя от источника

Это расстояние от громкоговорителя до самого дальнего слушателя. Если вы используете несколько громкоговорителей, которые выходят на аудиторию, это расстояние от ближайшего громкоговорителя.Например, если аудитория находится на глубине 100 футов, а у вас есть динамики на 0 футов и 50 футов, расстояние до слушателя составляет 50 футов.

Если вы не знаете это расстояние, вы можете сделать приблизительную оценку по типичным значениям, приведенным ниже. Обязательно введите расстояние в метрах (м).

Кофейня: от 4,8 до 9,8 м (от 16 до 32 футов)
Малый клуб или аудитория: 9,8 м (32 фута)
Средний клуб, аудитория или молитвенный дом: 13,7 м (45 футов)
Концертный зал на 2000 мест: 110 футов (33,5 м)
Малый фестиваль на открытом воздухе: 50 футов (15. 2 м)
Стадион или арена: от 30,5 до 91,4 м (от 100 до 300 футов)

Желаемое SPL

Ниже приведены типичные уровни звукового давления (SPL) для различных типов музыки. Измеритель SPL был настроен на C-взвешивание, медленный отклик. Вы можете захотеть, чтобы ваша система была как минимум на 10 дБ выше уровня фонового шума, чтобы добиться хорошего отношения сигнал / шум.

New age: 60-70 dB
Folk: 75-90 dB
Jazz: 80-95 dB
Classical: 100 dB
Pop: 90-95 dB
Rock: 95-110 dB
Heavy metal: 110 dB.

Прочие соображения

Обсуждаемые здесь расчеты применимы к безэховым условиям или вне помещения. Если звуковая система находится внутри помещения, реверберация помещения обычно увеличивает SPL на 6 дБ. Вы можете использовать этот прирост помещения как дополнительный запас по высоте.

Предположим, вам нужно обеспечить 1000 Вт для пиков, а длительная мощность вашего динамика составляет 250 Вт. Пиковая мощность динамика обычно в 4 раза больше, чем при непрерывной мощности. Таким образом, динамик, вероятно, может выдерживать пиковую мощность 1000 Вт.Это означает, что вы можете использовать усилитель мощностью 1000 Вт для управления этим динамиком - при условии, что вы используете эту мощность для пиков и не используете динамик непрерывно с мощностью 1000 Вт. Другими словами, не включайте усилитель настолько высоко, чтобы он не защемлял.

Что, если ваша звуковая система использует активный кроссовер и отдельный канал усилителя мощности для каждого драйвера? Примените калькулятор к каждому типу драйвера. Допустим, у вас есть трехпозиционная система. Определите мощность отдельно для сабвуферов, среднечастотных драйверов и высокочастотных драйверов.Все три типа драйверов должны обеспечивать одинаковый уровень звукового давления на одинаковом расстоянии. Обратите внимание, что роговой загружены драйверы, как правило, имеют гораздо более высокую чувствительность, чем сабвуферы, так что рога нужно меньше энергии для производства того же уровня звукового давления, что и подводные лодки.

Предположим, ваша звуковая система имеет несколько громкоговорителей, выходящих в зону аудитории. Например: фестиваль на открытом воздухе с кластерами динамиков на задержках каждые 100 футов или набор потолочных динамиков. Примените калькулятор к каждому соседнему кластеру или динамику.

Руководство по выбору усилителя Crown (номинальная общая мощность)

Когда вы узнаете, сколько мощности вам нужно, вы можете выбрать усилитель Crown из этого списка. В этом списке есть некоторые совпадения, поскольку каждый усилитель мощности вырабатывает разное количество мощности в зависимости от импеданса нагрузки.

Возможно, вы захотите выбрать усилитель, который имеет большую мощность, чем вам нужно, на случай, если вы расширите свои области применения. Кроме того, разумно указать немного больше мощности, чем вам нужно. Вы всегда можете уменьшить мощность усилителя, если система слишком громкая, но вы не можете увеличить мощность усилителя выше максимума, если система слишком тихая!

Суммарная мощность (оба канала вместе)

25-50 Вт: D-45
50-100 Вт: 180A, 180MA, D-75A
100-200 Вт: 280A, 280MA, CP660
200-400 Вт: 1160A, 1160MA , CP660, CT 600, XLS 202
400-800 W: CE 1000, CE 2000, Ch2, CL1, CT 600, CT 1200, K1, MA-602, MA-1202, SR II, XLS 202, XLS 402 , XLS 602
800–1000 Вт: CE 1000, CE 2000, Ch2, Ch3, CL2, CTs 4200, K1, MA-1202, SR II, XLS 402, XLS 602, Xs500, Xs700
1000–1500 Вт : CE 1000, CE 2000TX, CE 4000, Ch3, Ch5, CL1, CL2, CL4, CT 1200, CT 2000, CT 3000, CT 4200, CT 8200, K1, K2, MA-1202, MA-2402, SR II , XLS 402, XLS 602, Xs500, Xs700, Xs900, Xs1200
1500-5000 Вт: CE 4000, Ch5, CL2, CL4, CT 2000, CT 3000, CT 8200, I-T4000, I-T6000, K2, MA-3600VZ, MA-5002VZ, SR I, XLS 602, Xs700, Xs900, Xs1200
4000-8000 Вт: I-T6000, I-T8000, MA-5002VZ

С помощью инструментов и советов, приведенных в этой статье, вы сможете приобрести или порекомендовать усилитель мощности с нужной мощностью в соответствии со стилем музыки и местом проведения.

Артикул:

Брэдфорд Бенн, менеджер по развитию бизнеса в Crown International.

Дон и Кэролайн Дэвис, Sound System Engineering, второе издание. Howard W. Sams & Co., 1987, стр. 273-275.

John Eargle, Руководство по проектированию профессиональной звуковой системы JBL, издание 1999 г., (с сайта www.jblpro.com)

Дэвид Л. Гласс, специалист службы технической поддержки Crown International.

JBL, Требования к питанию динамика. Из www.jblpro.com.

Чак ​​МакГрегор, Насколько большой усилитель мне нужен для громкоговорителя?, Www.live-audio.com/studyhall/watts.html.

Брэд Нельсон, Шесть с половиной шагов к правильному размеру усилителя, Syn Aud Con Newsletter (Том 27, № 1, зима 1999 г.). В том же номере Пэт Браун написал статью о расчете мощности усилителя. Статья Брэда Нельсона была переиздана как The Right Call в журнале Sound & Video Contractor за сентябрь 2000 года.

Джеральд Стэнли, старший вице-президент по исследованиям и разработкам Crown International.

Список рассылки Syn Aud Con. Особая благодарность Пэту Брауну и Брэду Нельсону.

Адам Андерсон, калькулятор Программирование на Javascript

AllegroSound * AllegroKnowledgeBase * Калькулятор мощности усилителя *


AllegroKnowledgeBase

Сколько мощности усилителя мне действительно нужно ?

- Сколько мощности могут выдержать мои динамики ? -

Проверьте номинальное сопротивление в технических характеристиках динамика; это будет 2, 4, 8 или 16 Ом (обычно «8 Ом» и неточно; большинство динамиков ближе к 4 Ом, чем к 8, независимо от того, что заявляет производитель; получите модуль импеданса , , и вы будете знать наверняка).Затем найдите параметры непрерывной мощности, номинальной продолжительной мощности, номинальной мощности IEC или мощности.

Предположим, что импеданс вашего динамика составляет 4 Ом, а его непрерывная мощность составляет 100 Вт. Если вы играете легкую танцевальную музыку, мощность усилителя 4 Ом должна составлять 1,6 x 100 Вт или 160 Вт непрерывно на канал. Для работы с хэви-металом / гранжем мощность усилителя 4 Ом должна составлять 2,5 x 100 Вт или 250 Вт непрерывно (RMS) на канал. Если вы используете гораздо большую мощность, вы, вероятно, повредите динамик, заставив диффузор динамика до предела.Если вы используете гораздо меньшую мощность, вы можете повредить динамик (и усилитель) из-за обрезания усилителя (нестабильное состояние, для которого ни усилитель, ни динамик не были предназначены). Практическое правило - от 1,6 до 2,5 раз превышающей номинальную непрерывную мощность динамика. Однако имейте в виду, что больше динамиков повреждается слишком малой мощностью , а не слишком большой. Если вы слышите искажения в усилителе, немедленно уменьшите громкость, чтобы не повредить его.



- Power vs Application -

Громкоговорителям с высокой чувствительностью требуется меньшая мощность, чем громкоговорителям с низкой чувствительностью.



- Калькулятор - AllegroPowerCalculator определяет мощность усилителя, необходимую для достижения желаемого уровня звукового давления на расстоянии прослушивания.

Использовать

AllegroPowerCalculator , вам необходимо знать Чувствительность динамика, Расстояние до слушателя в метрах (1 метр = 40 дюймов) измеряется от вашего носа до передней части динамика, и желаемый уровень звукового давления (SPL).Для классической музыки приемлемым средним уровнем будет 85 дБ, 100 дБ зарезервированы для самых громких пиков.

- Чувствительность -

Спецификации чувствительности можно найти в листе технических данных громкоговорителя (обычно 3-4 дБ оптимистично). Более крупные динамики обычно имеют более высокую чувствительность, чем динамики меньшего размера. а высокочастотные драйверы обычно имеют более высокую чувствительность, чем низкочастотные драйверы.



- Peak Headroom -

Поскольку музыка имеет переходные пики, которые на 6–25 дБ выше среднего уровня, усилитель мощности должен вырабатывать достаточно мощности, чтобы обрабатывать эти пики без искажений.

Например, если вам требуется непрерывная мощность 100 Вт для достижения желаемого среднего уровня звукового давления, вам потребуется 1000 Вт для обработки пиков 10 дБ, 3000 Вт для обработки пиков 15 дБ, и 10 000 Вт для обработки пиков 20 дБ. (любители блошиных комплектов на заметку).



- Расстояние слушателя от динамика -

Это расстояние от передней части динамика до ваших ушей, измеренное в метрах (1 метр = 40 дюймов). Если вы должны угадать это измерение, угадайте высокий , а не низкий.



- Требуемый уровень звукового давления -

Ниже перечислены типичные уровни звукового давления (УЗД) для различных типов музыки, измеренные с помощью измерителя, установленного на C-weighting и Slow Response . Возможно, вы захотите, чтобы ваша система была как минимум на 10 дБ выше уровня фонового шума для достижения хорошего отношения сигнал / шум.

Нью Эйдж: 60-70 дБ.
Народный: 75-90 дБ.
Джаз: 80-95 дБ.
Поп: 90-95 дБ.
Классика: 75-100 дБ.
Рок: 95-110 дБ.
Хэви-метал: 110 дБ.



- Соображения -

Используемые здесь расчеты применимы к безэховым (или наружным) измерениям. Когда динамики размещаются в комнате, реверберация комнаты увеличивает уровень звукового давления примерно на 6 дБ.

Предположим, вам нужно подать 200 Вт для пиков, а непрерывная мощность вашего динамика составляет 50 Вт. Пиковая мощность динамика обычно в 4 раза больше, чем при непрерывной мощности, так что динамик, вероятно, может выдержать пиковую мощность 200 Вт.Это означает, что вы можете использовать усилитель мощностью 200 Вт для управления этим динамиком, если вы используете эту мощность для пиков, а не постоянно.

Если ваша система использует активный кроссовер и отдельный усилитель на канал для каждого драйвера, тогда примените

AllegroPowerCalculator каждому водителю. Если у вас типичная 2-полосная система, определите мощность отдельно для низкочастотного драйвера (ей) и высокочастотного драйвера (ов), который должен производить такое же звуковое давление на том же расстоянии. Рупорные драйверы, как правило, имеют на на более высокую чувствительность, чем сабвуферы, таким образом, рупорам требуется на намного меньше энергии (обычно на 1 Вт) для обеспечения того же звукового давления, что и для сабвуферов (150–1000 Вт).

* AllegroPowerCalculator

AllegroPowerCalculator обеспечивает необходимую электрическую мощность (Вт) от усилителя для получения желаемого уровня звукового давления (SPL) на заданном расстоянии (в метрах) с запасом по высоте, чтобы усилитель не перебивался.

ПРИМЕР :
Расстояние от ушей до каждого спкр составляет 3,5 метра. Самый высокий уровень звукового давления составляет 100 дБ SPL. У динамика "рейтинг" чувствительности 87 дБ. Принимая во внимание типичные рейтинги (-), коэффициент усиления помещения (+) и 2 SPKR (+), Добавить 5 дБ к чувствительности (87 дБ + 5 дБ = 92 дБ). С рекомендуемым запасом мощности усилителя 4 дБ следует выбрать качественный усилитель, который может выдавать 200 Вт на каждый из двух динамиков.

услуга за услугу


AllegroSound
- Год основания 1973 -
" Любите то, что вы слушаете, с Angelesound, США. com

Мастер - Индекс

AllegroSound и другие не несут ответственности за использование или неправильное использование продуктов, услуг, информации и т. Д.
Дизайн и оригинальный контент © AllegroSound, Лос-Анджелес, Калифорния, США.все права защищены.

Соответствие усилителю и динамикам: простое руководство

Я ссылаюсь на товары, которые мне нравятся. Если вы купите по ссылке в этом посте, я могу получить комиссию. Узнать больше

Поиск совместимых динамиков и усилителей - обычная проблема для многих людей, когда они хотят купить новые. оборудование.

Это руководство по подбору усилителя и динамиков должно помочь ответить на некоторые из ваших вопросов.

Если не хочешь купить комплект системы домашнего кинотеатра, но предпочел бы отдельный усилитель и динамики; тогда может быть трудно понять, что искать.

У большинства из нас есть видели все перечисленные спецификации - но мы не слишком конечно, как мы собираемся сопоставить два вместе. И есть ли другие важные проблемы для размышления?

Беспокойство в том, что мы купит не тот усилитель для наших колонок (или наоборот), и у нас видения взрыва динамиков при первом включении.

Итак, сколько нам нужно беспокоиться об этом - и каковы важные вопросы?

Нужно ли согласовывать усилители и динамики?


Главное, чтобы Когда мы рассматриваем этот вопрос, становится ясно, что это не то, что мы должен терять сон.

Это не значит мы должны полностью игнорировать это. Что мы вообще не должны думать об этом.

Это больше понимание того, что вы может проигнорировать его, и обычно все будет хорошо. Скорее всего, вы бы все же купите комбинацию динамика и усилителя, которая будет хорошо работать вместе.

Вы вряд ли найти динамики и усилитель, предназначенные для домашнего использования, которые совершенно не подходят друг другу.

То есть к степени, что вы повредите их, соединив их вместе и включив громкость до разумного уровня.

Большинство компонентов, которые доступны для домашних систем, будут примерно совместимы друг с другом.

Вопрос в том, хотите ли вы изучить спецификации и получить лучшее соответствие? Так вы получите максимум от ваше оборудование.

Нет точная наука для согласования вашего усилителя и динамиков. И у тебя много место для ошибки.

У вас не будет особых проблем, если вы не попытаетесь подключиться оборудование которое полностью несовместимо.

Импеданс динамика и усилители

Один из самых Важно учитывать импеданс динамиков.

Все динамики имеют импеданс (или сопротивление), и это будет в спецификациях динамики - обычно в диапазоне от 4 до 8 Ом.

Согласование значений импеданса усилителя

Теперь, когда вы знаете сопротивление громкоговорителей, которые вы собираетесь использовать, проверьте, работает ли ваш AV-ресивер или усилитель поддерживает это. В руководстве к усилителю должно быть указано сопротивление динамика, которое он может поддерживать.Он должен быть указан как на картинке выше.

Пример показывает, что усилитель будет работать с любым динамиком от 4 до 16 Ом. Это довольно хорошо и должно охватывать большинство ораторов, которые вы можно купить для домашнего кинотеатра или Hi-Fi.

В моем путеводителе по лучшим AV-ресиверам я показываю таблицу характеристик для каждого AV-ресивера, которая включает в себя поддерживаемое сопротивление динамиков.

Как правило, большинство усилители будут поддерживать большинство динамиков, доступных сегодня на рынке, но полезно убедиться, что это так.

Основная опасность связана с динамиками, которые имеют низкое сопротивление - скажем, 4 Ом. Это может вызвать перегрузку источника питания усилитель, если он не предназначен для работы с низким импедансом.

Самый распространенный В сценарии будет AV-ресивер, поддерживающий только динамики с сопротивлением от 6 до 8 Ом. В этом случае в идеале не следует подключать к нему 4-омные динамики.

Однако он все равно будет работать, и все будет в порядке, если вы будете осторожны с уровнями прослушивания.

Если вы хотите быть уверенным, придерживайтесь рекомендаций производителя.

Для более подробного объяснения обратитесь к статье о согласовании импеданса динамиков.

Номинальная мощность усилителей и динамиков

Часто встречаются спецификации динамиков, предлагающие подходящую номинальную мощность. Это относится к выходной мощности усилителя, к которому подключен динамик. Опять же, это всего лишь рекомендация. Вам не нужно искать точное совпадение.

Очевидно, что идеальным вариантом здесь является получение номинальной мощности на канал. усилителя в соответствии с номинальной мощностью динамиков.

Если усилитель выдает 100 Вт на канал на 8-омные динамики - тогда вы можете найти 8-омные динамики, рассчитанные на поддержку 100 Вт.

Простой.

Главное - убедиться, что рейтинги, которые вы смотрите, сопоставимы. То есть они либо оба среднеквадратичных (или средних) значения, или они оба являются пиковыми (или музыкальная сила) цифры.

Соответствие номинальной мощности динамиков

Если сравнить среднее значение с пиковым значением, они не совпадают и не могут быть сравнены.

Подробнее об этом читайте в статье о номинальной мощности динамиков.

Однако вы не собираетесь сильно навредить своему громкоговорители, если ваш усилитель немного маломощный или слишком мощный для вашего компьютерные колонки. Есть много места для ошибки.

Усилитель мощностью 50 Вт на канал отлично работает с динамиками. рассчитан на 100 Вт. Самая большая проблема была бы, если бы 50-ваттный усилитель не дает вам достаточно объема в вашей комнате.

Если вы всегда использовали регулятор громкости усилителя на максимуме, вы можете послать обрезанные формы волны для динамиков.Это могло их повредить.

Усилитель мощностью 150 Вт на канал будет работать с мощностью 75 Вт. компьютерные колонки. У вас будут проблемы с этим, только если вы сильно увеличите громкость. громко - надолго.

Вы услышите, если динамики начинают сопротивляться с силой, которую вы им посылаете.

Характеристики номинальной мощности усилителя

Если размер колонок подходит для вашей комнаты, вероятно, им никогда не придется пересылать им слишком много.

В качестве общей рекомендации лучше брать усилитель с небольшим мощнее, чем рассчитаны на ваши динамики.

В этом случае у вас будет достаточно мощности для полный. У усилителя будет достаточно места для громких пиков - и вы может полагаться на ваши уши, чтобы сказать вам, когда ваши динамики начинают слишком большая мощность!

Усилитель с недостаточной мощностью может быть более вредным, чем более мощный.

Если у вашего усилителя недостаточно мощности для той громкости, require, вы в конечном итоге поверните ручку регулировки громкости вправо.

Это может привести к Усилитель посылает на динамик обрезанную форму волны. Это действительно может повреждать.

Перейдите сюда для получения дополнительной информации о характеристиках мощности AV-ресивера и усилителя.

Колонки, усилители и размер комнаты

Одним из наиболее важных факторов является размер комнаты - и объем объема, необходимый для его заполнения. Однако то, насколько громко это звучит на самом деле, зависит от разных людей.

Только вы можете решить, насколько громким вы хотите, чтобы звук в вашей комнате.

Есть стандартные эталонные уровни THX, с которыми вы можете работать, хотя они довольно громкие и будут слишком высокими для многих людей в домашних условиях.

Вам также потребуется измерить уровень звука в вашей комнате.

Самая важная проблема - достаточно ли мощности от вашего усилителя. чтобы заполнить комнату, которую вы будете использовать. Это только большие комнаты (или, если вы знаете вам нужны очень громкие звуки), которым нужны большие усилители с большой выходной мощностью - скажем, более 200 Вт на канал.

Тогда, если вы разумно относитесь к размеру динамиков, вы в этой комнате у вас будет хорошее соответствие между усилителем, динамиками и размер вашей комнаты.

Например, если у вас очень большая комната с высокими потолками, вам, вероятно, понадобится мощная система, которая даст вам достаточно объема, чтобы заполнить пространство. Если вы это сделаете, то, скорее всего, вы не будете покупать небольшие сателлитные колонки для подключения к мощному усилителю мощностью 200 Вт на канал.

Логично, что маленькие сателлитные колонки не будут достаточно большими, чтобы дать вам громкость, которая вам нужна в большой комнате.

Однако, если вы это сделаете, то, конечно, не будет большим сюрпризом, если вы повредите сателлитные динамики.Вы бы слишком увеличили громкость, чтобы попытаться заполнить свою комнату.

Вы пошлете им гораздо больше энергии, чем они рассчитаны.

Итак, в этом примере вы, скорее всего, выберете полочные, напольные или встраиваемые в стену динамики. Те, мощность которых близка к мощности вашего усилителя. Тогда у вас не было бы проблем.

Следующее видео дает хорошее резюме некоторых вещей, которые вы хотите учитывать при выборе мощности, необходимой для вашей комнаты:

Видео рассказывает о концепции эффективности динамика.

Как будто вы еще недостаточно запутались, верно?

Я попытался помочь, написав эту статью о чувствительности и эффективности динамиков. В нем объясняется, как можно добиться большей громкости, не покупая более мощный усилитель.

Попробуйте сопоставить цену


Еще один хороший способ подобрать ваши колонки и усилитель - это посмотреть на цену оборудование, которое вы собираетесь покупать.

Если вы действительно не хотите заморачиваться, глядя на усилитель и спецификации динамиков (и понимание их!) - тогда это может быть хорошим способом чтобы полностью избежать этих скучных спецификаций.

Если вы потратите примерно равные суммы на свой усилитель и динамики, то вы не ошибетесь.

Например, если вы потратите 3000 долларов на усилитель / ресивер, вы можете напрашиваться на проблемы, если вы подключите их к динамикам за 50 долларов.

Но кто бы вообще это сделал? За 3000 долларов у вас будет отличное звучание усилитель мощности. Но вы не услышите этого, если подключите его к дешевым динамикам.

Однако, если вы потратите 1000 долларов на усилитель и 600 долларов на динамики, тогда вы можете быть уверены, что им будет хорошо вместе.Что вы сможете получить максимум от покупок.

Если вы планируете потратить аналогичные суммы на свой усилитель и акустическую систему, тогда вы почти наверняка купите оборудование, которое будет точно соответствовать.

Это не обязательно!

Купить систему домашнего кинотеатра или звуковую панель?

Конечно, когда вы прочтете все эти скучные технические вещи, вы можете подумать, что проще просто купить универсальный пакет. Система, которая поставляется с AV-ресивером и динамиками.

Как и система домашнего кинотеатра Yamaha YHT-4950U, изображенная здесь.

Очевидное преимущество системы: усилитель и динамики должны хорошо работать вместе.

Основная Обратной стороной является то, что вы не можете выбрать, какое именно оборудование ты используешь. Причем модернизировать усилитель или усилитель будет сложнее. ораторы позже.

На ваш выбор.

Если вы хотите исследовать системы домашнего кинотеатра, вы могли бы взглянуть на мою статью «Лучшие системы домашнего кинотеатра в 2021 году: 10 лучших Отзывы и руководство по покупке ».

Или вы также можете рассмотреть простую звуковую панель для домашнего кинотеатра.

Заключение

Итак, как видите, если вы покупаете отдельный усилитель и динамики, это может быть техническое минное поле. Легко запутаться соответствующие усилители и динамики.

Однако, когда мы разбиваем его на важные вещи, мы видно, что при подборе динамиков и усилители.

Главное, чтобы вы купили усилитель с достаточной мощностью, чтобы дать вам объем, который вы хотите для вашего размера комнаты. Тогда возьмите несколько динамиков, которые разумное соответствие этому усилителю (полное сопротивление, номинальная мощность и размер).

Вы не хотите, чтобы усилитель постоянно работал на максимальная громкость для получения необходимого уровня звука в вашей комнате. Это может поставить нагрузка на блок питания и не дает вам никакого запаса для пиков в саундтрек (самые громкие биты!).

По моему опыту, если вы взорвете динамики, то это обычно твоя вина. Если вы руководствуетесь здравым смыслом, вы никогда не должны проблема.Однако, если вы достаточно постараетесь, вы можете повредить любой динамик примерно любой усилитель.

Вот краткое изложение пунктов, обсужденных выше, с парой дополнительных советов по защите ваших динамиков:

  1. Согласование импеданса: убедитесь, что усилитель поддерживает импеданс ваших динамиков.
  2. Номинальная мощность: Будьте осторожны при сравнении номинальной мощности между усилителями и динамиками - числа могут быть средними или пиковыми.
  3. В случае сомнений: выберите усилитель с номинальной мощностью немного выше чем рейтинг динамика - это лучше, чем маломощный усилитель.
  4. Подумайте: о размере комнаты и размере динамика. Большие комнаты потребуются более мощные усилители - и динамики в тон.
  5. Мощность: для большинства систем домашнего кинотеатра, 50-100 Вт на канал (RMS) должен обеспечивать достаточную громкость для разумного размера комнаты.
  6. Цена совпадения: старайтесь соответствовать цене вашего усилителя и колонки - наверное, вместе они будут отлично работать.
  7. Используйте здравый смысл: это не точная наука.Пока вы этого не сделаете доходят до крайностей, тогда большинство усилителей будут нормально работать с большинством спроектированных для домашнего использования.
  8. Equalization: старайтесь избегать чрезмерного выравнивания. это лучше уменьшить частоту, чем повышать. Повышение может привести к большим нежелательным пикам на определенных частотах.
  9. Включение: Когда вы включаете усилитель, постарайтесь выработать привычку удерживать ручку громкости в нажатом положении. Или даже на нуле. Многие усилители более высокого класса делают это автоматически.Он может защитить ваши динамики от нежелательных скачков напряжения и шума.
  10. Не переходите к 11: не включайте регулятор громкости на вашем усилитель по максимуму. Старайтесь держать его на уровне 70-75% максимум. Если это еще слишком для вас тихо, купите усилитель мощнее. Или получите более эффективные колонки.

Pin Me!


Руководство по домашнему кинотеатру

Пол запустил руководство по домашнему кинотеатру, чтобы помочь неопытным пользователям максимально эффективно использовать современные аудиовизуальные технологии.Он проработал звукооператором, световым и аудиовизуальным инженером около 20 лет. Дома он потратил больше времени на установку, настройку, тестирование, демонтаж, исправление, настройку, повторную установку (а иногда и использование) различных устройств Hi-Fi и домашнего кинотеатра.


Кредит изображения: © Can Stock Photo Inc. / nikkytok

В начало

Как согласовать динамики и усилители

Динамики и усилители должны работать вместе, как арахисовое масло и желе.Когда вы сопоставляете хороший динамик с хорошим усилителем, все дело в синергии. Не то чтобы этого всегда легко добиться - это немного сложнее, чем приготовить бутерброд! Если их объединение вызывает у вас головную боль, мы можем помочь. Это наше полное руководство по подбору динамиков и усилителей, и в нем есть все, что вам нужно знать.


Содержание

Объяснение импеданса

Вам не нужно быть Эйнштейном, чтобы понять это правильно, но перед покупкой вам нужно выучить словарный запас.Это ключевые термины, используемые в спецификациях динамиков и усилителей, которые имеют решающее значение для вашего поиска хорошей синергии и отличного звука.

Во-первых, импеданс. Импеданс начинается с I, что очень важно. Импеданс, используемый в спецификациях усилителя и динамика, является мерой электрического сопротивления ваших компонентов. Он измеряется в омах и часто обозначается символом «Ω» - например, в 8Ω. Это часть уравнения, определяющего синергию между динамиками и усилителем. Динамики обычно имеют номинальное сопротивление от 4 до 8 Ом.Усилители обычно эффективно работают в указанном диапазоне: скажем, от 4 до 16 Ом. Проверьте свои характеристики, но в этом случае можно подключить динамик с сопротивлением от 4 до 16 Ом.

Но - и это становится более интересным - вы должны знать, что многие усилители выдают разную мощность на разное сопротивление. (Ниже мы рассмотрим мощность более подробно - пока все, что вам нужно знать, это то, что это мера мощности). Например, смехотворно популярный интегрированный стереоусилитель NAD D3045 непрерывно выдает 60 Вт на канал при 8 Ом и 4 Ом, но его динамическая мощность (иногда называемая пиковой мощностью, которая относится к максимальной мощности) достигает 80 Вт при 8 Ом. Ом и 150 Вт на 4 Ом.

Вообще говоря, подключать громкоговорители с более высоким сопротивлением к усилителю вполне нормально. что вам не нужно, так это подключать динамики с низким сопротивлением, скажем, 4 Ом, в усилитель, который определяет минимальный предел в 8 Ом. Чтобы вывести из уравнения некоторую математическую работу и угадать, многие производители динамиков и усилителей переходят на использование «совместимых с» номинальными сопротивлениями, что значительно упрощает задачу.

Объяснение мощности

Power может сбивать с толку.Одно из распространенных убеждений, которое мы хотели бы опровергнуть прямо сейчас, заключается в том, что чем больше ватт (это то, что вы используете для измерения мощности), тем больше громкость. Ватты - это больше о том, какую мощность может выдержать динамик и какую мощность выдает усилитель. В спецификациях усилителей часто упоминается непрерывная мощность (иногда известная как непрерывная выходная мощность или непрерывная среднеквадратичная мощность) и динамическая мощность (иногда называемая пиковой мощностью). Для простоты в этом руководстве мы поговорим о непрерывной мощности и динамической мощности.

Непрерывная сила - вот где магия.Это спецификация, которая говорит нам, насколько мощный усилитель. Типичная спецификация может гласить что-то вроде «50 Вт непрерывной мощности на 8 Ом», что означает, что усилитель выдает 50 Вт на динамик с сопротивлением 8 Ом. Динамическая мощность - это, по сути, мера максимальной выходной мощности усилителя при превышении его номинальной продолжительной мощности - здесь мы говорим о пиках мощности в миллисекундах во время динамической песни или саундтрека. Что касается динамиков, то, похоже, каждый производитель немного по-своему оценивает мощность. Многие производители высококачественных акустических систем отказываются от предложения значений непрерывной мощности и пиковой мощности, отдавая предпочтение рейтингам «рекомендованного усиления».Возьмем, к примеру, KEF, который просто перечисляет «Требования к усилителю: 25–100 Вт» для великолепных динамиков LS50. Затем есть Ascend Acoustics, которая по-прежнему обеспечивает минимальную рекомендуемую мощность, максимальную продолжительную мощность и максимальную кратковременную пиковую мощность для своих динамиков. Не спрашивайте нас, мы здесь просто работаем.

Объяснение чувствительности

Параметр, зависящий от динамика, чувствительность, по сути, является мерой того, насколько громким будет динамик в децибелах на расстоянии одного метра, когда он приводится в действие одним ваттом мощности (да, всего одним ваттом).Вот пример. Мы уже упоминали KEF LS50, поэтому давайте возьмем второй набор динамиков - Audioengine HDP6 (полный обзор здесь), который у нас случайно лежит в нашей тестовой комнате. При мощности в один ватт, HDP6 будут производить уровень звукового давления (SPL) 88 дБ на расстоянии одного метра, что практически идеально для того, чтобы не потерять слух во время длительных сеансов прослушивания. дБ, кстати, означает децибелы - стандартная мера громкости. При обычном разговоре человеческий голос составляет около 60 дБ.

Почему так важна чувствительность? Это напрямую связано с тем, насколько громким становится динамик. Когда расстояние и мощность одинаковы, динамик с более низкой чувствительностью (скажем, 85 дБ) будет звучать тише, чем динамик с более высокой чувствительностью (скажем, 88 дБ) в той же комнате и в той же комнате. Чувствительность не делает и не ломает хороший динамик, но динамик с более высокой чувствительностью может избавить вас от необходимости покупать усилитель большего размера, чтобы достичь ваших любимых уровней прослушивания (но мы вернемся к этому позже).

Вот еще один интересный факт о чувствительности: мощность усилителя должна удвоиться, чтобы увеличить SPL динамика на 3 дБ.Таким образом, нашим HDP6 потребуется один ватт для воспроизведения звука 88 дБ, два ватта для воспроизведения звука в 91 дБ, четыре ватта для воспроизведения звука в 94 дБ и так далее. И наоборот, звук быстро пропадает. Ожидайте спада на 6 дБ каждый раз, когда вы удваиваете расстояние от динамиков. Вот почему мы не можем просто выбрать усилитель и колонки с парой подходящих характеристик и надеяться на лучшее.

Практический пример

Возьмите колонки KEF LS50 и усилок NAD D3045. Мы можем легко предположить, что NAD D3045 отлично справится с KEF LS50 в небольшой комнате для прослушивания.Почему? Потому что NAD D3045 выдает 60 Вт постоянной мощности на 8 Ом, а максимальная - 80 Вт динамической мощности. Такое количество мощности безопасно в пределах рекомендуемого диапазона усиления от 25 до 100 Вт для 8-омного LS50. А поскольку LS50 имеет рейтинг чувствительности 85 дБ, мы знаем, что он будет достаточно громко в маленькой комнате.

Итак: наш усилитель и динамики согласовывают сопротивление на 8 Ом; непрерывная мощность и динамическая мощность усилителя находятся в пределах допустимого диапазона мощности динамика; а чувствительность динамика позволит достичь хорошего уровня громкости в небольшой комнате. Похоже, у нас здесь есть некоторая синергия.

Как лучше всего подобрать

для колонок или усилителя

Вы хотите знать, какое письмо мы получаем чаще всего? Это электронное письмо, в котором говорится: «У меня X колонок - какой усилитель лучше всего подходит для них?» Бывают дни, когда мы получаем их буквально от пяти до десяти. Мы скажем вам так же, как и им: нет однозначного ответа. Дело в том, что нужно подобрать динамики и усилители. Существуют тысячи и тысячи различных продуктов.Мы не можем проверить их все, поэтому, даже если бы мы назвали то, что, по нашему мнению, было идеальным совпадением, могло бы быть одно, чего мы еще не обнаружили. Руководящий принцип здесь очень прост: не беспокойтесь об этом .

Нет, серьезно: это не стоит вашего времени. Если вы купите хорошую пару динамиков и хороший усилитель и убедитесь, что их диапазоны мощности и импеданса совпадают, как в приведенном выше примере, вы получите хороший звук. Современное оборудование очень щадящее, и большая его часть очень хорошо построена.Это больше похоже на поиск звука, который нравится вам, , а не на поиск оборудования, которое идеально подходит. Найти этот звук зависит от вас!

ОК - есть несколько способов упростить этот процесс. Покупка усилителя и громкоговорителей от одной и той же компании обычно является хорошим началом, так как тяжелая работа по их совместному использованию была сделана за вас. Например, вы можете купить усилитель Onkyo A-9110 (полный обзор здесь) и совместить его с парой динамиков Onkyo D-77NE.

Но вы хотите знать, что будет иметь большее значение? Ваша среда прослушивания. Слишком часто люди не учитывают влияние своей комнаты на их настройку, и мы не хотим, чтобы вы этого делали. Итак, давайте применим эти факторы на практике.

Для большой комнаты могут потребоваться колонки большего размера или более мощные усилители, чем вы ожидали. Большое внимание уделяется тому, где будут располагаться динамики, а также где вы будете сидеть. Помните, что вы пожертвуете качеством звука, если ваши динамики и положение слушателя не будут спланированы правильно.Как правило, мы рекомендуем размещать динамики в полтора раза дальше от вас, чем друг от друга, под небольшим углом внутрь, на одинаковой высоте и с твитерами как можно шире ушей. И всегда старайтесь не загораживать динамики мебелью и не размещать их в углах или слишком близко к стенам (если производитель динамиков не рекомендует иное).

Вам следует выяснить, как далеко вы планируете сесть от динамиков. Во-вторых, подумайте, насколько громко вы хотите, чтобы они звучали.Эти две цифры важны для определения чувствительности динамика и диапазонов мощности усилителя, в которых вам необходимо работать. Если вы уже имеете в виду динамик, у Crown Audio есть действительно удобный калькулятор, в который вы можете ввести значения расстояния, желаемого звукового давления и чувствительности динамика, чтобы вычислить, сколько непрерывной мощности вам нужно от усилителя. Тогда все, что вам нужно проверить, это то, находится ли эта мощность в безопасном рабочем диапазоне вашего динамика.

Очевидно, что чувствительность динамика играет большую роль, чем многие думают, и вы можете использовать этот калькулятор, чтобы увидеть, насколько большое влияние это оказывает.Дело в том, что если вам нужно 200 Вт мощности, чтобы ваши динамики 85 дБ пели с нужной громкостью, находясь в кресле для прослушивания, которое находится в трех метрах от ваших динамиков, но ваши динамики рассчитаны только на 100 Вт непрерывной мощности, ну, вы Вам не повезло, и у вас нет синергии. Начните искать другого оратора - или сядьте намного ближе к нему.

Безопасность прежде всего

Вот наш отказ от ответственности: если вы взорвете динамики или усилитель, это ваша вина.Понятно? Хороший.

Спросите дюжину аудиоэкспертов о том, сколько усиления требуется динамику с учетом его номинальной мощности, и вы получите дюжину разных мнений. Мы видели рекомендации по увеличению продолжительной мощности на десять процентов по сравнению с сопоставимыми возможностями управления мощностью динамика. Мы также видели рекомендации по удвоению номинальной продолжительной мощности динамика. Эти рекомендации, вероятно, порождены убеждением в том, что слишком малая мощность повреждает динамики, а не слишком много.На самом деле это идет в обе стороны.

Есть две очень распространенные и нежелательные причины выхода из строя динамиков и усилителей, которых мы хотим, чтобы вы избегали любой ценой. Во-первых, это подключение динамиков к усилителю с номинальной продолжительной мощностью, с которой ваши динамики не могут справиться. Часто здесь происходит то, что динамик не может эффективно рассеивать тепловую энергию от усилителя, что затем сжигает звуковую катушку и подвеску динамика, а это означает, что вы могли вместо этого поджечь свои кровно заработанные деньги.Второй - это усилитель, который слишком слаб для подключенных к нему динамиков. Дело не в том, что низкая мощность - это плохо, но она становится плохой, когда вы продолжаете крутить ручку громкости в поисках подходящего уровня прослушивания, которого, вероятно, не существует; вместо этого ваш усилитель начнет сгорать, потому что вам требуется больше мощности, чем он может создать. Это вызывает перегрев усилителя и начало отсечения сигнала, отправляемого на динамики, создавая чрезмерные искажения и высокочастотную энергию, которая может и, вероятно, приведет к потере ваших динамиков.Тогда у вас будет сгоревший усилитель и динамики. Итак, пусть это сделает , а не .

Наша рекомендация для максимальной защиты вашей системы от курения заключается в том, чтобы внимательно изучить максимальную мощность обработки ваших динамиков и усилителя, и, основываясь на технических характеристиках комнаты для прослушивания, о которых мы говорили, выберите усилитель, который выводит правильную постоянную мощность требуемый уровень громкости , а - динамик, который может потреблять вдвое большую мощность . Итак, если вам нужно 100 Вт из вашего усилителя при 8 Ом, переведите его в динамик на 8 Ом, который может выдерживать 200 Вт непрерывной мощности.Это должно дать вам достаточно места, когда сопротивление падает, вызывая эти пики динамической мощности, и немного больше места для распространения этих липких вибраций арахисового масла.

Вернуться к началу

Импеданс динамика, регулировка мощности и проводка

Номинальное сопротивление динамика - это показатель импеданса динамика переменного тока, который зависит от частоты входного сигнала. Это изменение импеданса динамика можно увидеть на кривой полного сопротивления динамика. Вот почему в спецификации указано, что этот динамик имеет номинальное сопротивление 8 Ом ".«

Большинство динамиков доступны с альтернативными номиналами сопротивления (обычно версии с сопротивлением 4, 8 и 16 Ом). Такое разнообразие обеспечивает большую гибкость в согласовании общего эквивалентного импеданса динамика (-ов) с выходным сопротивлением усилителя. Важно, чтобы выходной импеданс вашего усилителя соответствовал общему эквивалентному импедансу ваших динамиков для максимальной передачи мощности и чтобы вы не повредили усилитель.

При использовании более одного динамика с вашим усилителем эквивалентное полное сопротивление изменяется в зависимости от того, как динамики подключены. Вы можете подключить несколько динамиков «последовательно», «параллельно» или в сочетании двух конфигураций проводки («последовательно / параллельно»).

Акустические системы

также имеют номинальную мощность, которая показывает, с какой мощностью усилителя они могут справиться до выхода из строя. Когда вы используете несколько динамиков, выходная мощность усилителя будет распределяться между динамиками. Мы рекомендуем использовать динамики с одинаковым сопротивлением в корпусах с несколькими динамиками, чтобы мощность равномерно распределялась по каждому динамику.(Для гитарного усиления мы рекомендуем выбирать динамик, рассчитанный как минимум на удвоенную максимальную мощность, которую он может получить от усилителя).

Пример 1: Подключение одного динамика

В примере 1 у нас есть усилитель мощностью 50 Вт с выходным сопротивлением 8 Ом. Он был согласован с одним динамиком на 8 Ом.

Поскольку имеется только один динамик, он может воспроизводить все 50 Вт от усилителя.

В этом случае мы рекомендуем выбрать динамик на 8 Ом и номинальной мощностью не менее 100 Вт.

Пример 2: Последовательное подключение

Если несколько динамиков подключены последовательно, сумма номинальных сопротивлений динамиков должна равняться выходному сопротивлению усилителя.

~ z _ {\ text {эквивалент}} ~ = Эквивалентное полное сопротивление

~ z_n ~ = Импеданс динамика ~ n ~

$$ z _ {\ text {эквивалент}} = z_1 + z_2 + \ ldots + z_n $$

В примере 2 у нас есть усилитель мощностью 50 Вт с выходным сопротивлением 8 Ом. Чтобы определить значения динамиков, нам нужно решить, используя эквивалентную формулу импеданса.

$$ z _ {\ text {эквивалент}} = z_1 + z_2 + \ ldots + z_n $$$$ z _ {\ text {эквивалент}} = 8Ω $$$$ 8Ω = z_1 + z_2 $$

Поскольку мы знаем ~ z_1 = z_2 ~, мы можем упростить:

$$ 8Ω = z _ {\ text {динамик}} + z _ {\ text {динамик}} $$$$ 8Ω = 2 \ times z _ {\ text {динамик}} $$$$ \ frac {8Ω} {2} = z _ {\ text {динамик}} $$$$ z _ {\ text {динамик}} = 4Ω $$

Поскольку динамиков два, каждый динамик может потреблять 25 Вт (половина выходной мощности усилителя).

В этом случае мы рекомендуем выбрать два динамика на 4 Ом с номинальной мощностью не менее 50 Вт каждый.

Пример 3: Параллельное подключение

Когда несколько динамиков подключены параллельно, все немного сложнее, так как полное сопротивление параллельной цепи будет меньше, чем номинальное сопротивление отдельных динамиков, как показано в следующей формуле.

~ z _ {\ text {эквивалент}} ~ = Эквивалентное полное сопротивление

~ z_n ~ = Импеданс динамика ~ n ~

$$ z _ {\ text {эквивалент}} = \ frac {1} {\ frac {1} {z_1} + \ frac {1} {z_2} + \ ldots + \ frac {1} {z_n}} $$

В примере 3 у нас есть усилитель мощностью 50 Вт с выходным сопротивлением 8 Ом.Чтобы определить значения динамиков, нам нужно решить, используя эквивалентную формулу импеданса.

$$ z _ {\ text {эквивалент}} = \ frac {1} {\ frac {1} {z_1} + \ frac {1} {z_2} + \ ldots + \ frac {1} {z_n}} $$$ $ z _ {\ text {эквивалент}} = 8Ω $$$$ 8Ω = \ frac {1} {\ frac {1} {z_1} + \ frac {1} {z_2}} $$

Поскольку мы знаем ~ z_1 = z_2 ~, мы можем упростить:

$$ 8Ω = \ frac {1} {\ frac {1} {z _ {\ text {динамик}}} + \ frac {1} {z _ {\ text {динамик}}}} $$$$ 8Ω = \ frac {1} {\ frac {2} {z _ {\ text {динамик}}}} $$$$ 8Ω = \ frac {z _ {\ text {динамик}}} {2} $$$$ z _ {\ text { динамик}} = 16 Ом $$

Поскольку есть два динамика, каждый динамик может потреблять 25 Вт (половина выходной мощности усилителя).

В этом случае мы рекомендуем выбрать два динамика на 16 Ом с номинальной мощностью не менее 50 Вт каждый.

Пример 4: Последовательное / параллельное подключение

Когда несколько динамиков подключены последовательно / параллельно, все становится еще сложнее. Во-первых, необходимо определить эквивалентный импеданс для всех динамиков, подключенных последовательно, по той же формуле, что и в примере 2 выше. Как только это будет сделано, общий номинальный импеданс цепи можно рассчитать, используя формулу параллельной цепи в Примере 3 выше.

В примере 4 у нас есть усилитель мощностью 50 Вт с выходным сопротивлением 8 Ом. Чтобы определить импеданс динамиков, нам нужно будет решить, используя как параллельную формулу, так и формулу серии для эквивалентного импеданса.

Поскольку два верхних динамика подключены параллельно двум нижним динамикам, мы можем выразить формулу эквивалентного импеданса, используя формулу параллельного импеданса, следующим образом:

$$ z _ {\ text {эквивалент}} = \ frac {1} {\ frac {1} {z_1} + \ frac {1} {z_2} + \ ldots + \ frac {1} {z_n}} $$$ $ z _ {\ text {эквивалент}} = \ frac {1} {\ frac {1} {z _ {\ text {top}}} + \ frac {1} {z _ {\ text {bottom}}}} $$

Где ~ z _ {\ text {top}} ~ - эквивалентное сопротивление двух верхних динамиков, а ~ z _ {\ text {bottom}} ~ - эквивалентное сопротивление двух нижних динамиков.

Итак, чтобы решить эту формулу, нам нужно определить импеданс для верхнего и нижнего наборов динамиков. Каждый из этих двух наборов динамиков подключен последовательно, поэтому для решения мы можем использовать формулу эквивалентного последовательного импеданса.

$$ z _ {\ text {эквивалент}} = z_1 + z_2 + \ ldots + z_n $$$$ z _ {\ text {top}} = z_1 + z_2 $$

Поскольку все динамики имеют одинаковый импеданс, мы знаем, что ~ z_1 = z_2 ~ и мы можем еще больше упростить:

$$ z _ {\ text {top}} = z _ {\ text {динамик}} + z _ {\ text {динамик}} $$$$ z _ {\ text {top}} = 2 \ times z _ {\ text {динамик }} $$

Поскольку все динамики имеют одно и то же значение, мы также знаем, что:

$$ z _ {\ text {bottom}} = 2 \ times z _ {\ text {динамик}} $$

Итак, мы также можем видеть, что ~ z _ {\ text {top}} = z _ {\ text {bottom}} ~

Подставляя эти уравнения в нашу исходную формулу для ~ z _ {\ text {equal}} ~, мы можем увидеть, как вычислить:

$$ z _ {\ text {эквивалент}} = \ frac {1} {\ frac {1} {z_1} + \ frac {1} {z_2} + \ ldots + \ frac {1} {z_n}} $$$ $ z _ {\ text {эквивалент}} = \ frac {1} {\ frac {1} {z _ {\ text {top}}} + \ frac {1} {z _ {\ text {bottom}}}} $$ $$ z _ {\ text {эквивалент}} = \ frac {1} {\ frac {1} {2 \ times z _ {\ text {динамик}}} + \ frac {1} {2 \ times z _ {\ text { динамик}}}} $$$$ z _ {\ text {эквивалент}} = \ frac {1} {\ frac {1} {2 \ times z _ {\ text {динамик}}} + \ frac {1} {2 \ times z _ {\ text {динамик}}}} $$$$ z _ {\ text {эквивалент}} = \ frac {1} {\ frac {2} {2 \ times z _ {\ text {динамик}}}} $$$$ z _ {\ text {эквивалент}} = \ frac {1} {\ frac {1} {z _ {\ text {динамик}}}} $$$$ z _ {\ text {эквивалент}} = z_ { \ text {динамик}} $$

Итак, после всей этой работы мы видим, что эквивалентный импеданс этой последовательной / параллельной цепи просто равен импедансу динамика. Поскольку мы знаем, что выходной импеданс усилителя составляет 8 Ом, мы можем легко увидеть, что

$$ z _ {\ text {динамик}} = 8Ω $$

Поскольку имеется четыре динамика, каждый динамик может иметь мощность 12,5 Вт (одна четвертая выходной мощности усилителя).

В этом случае мы рекомендуем выбрать четыре динамика на 8 Ом с номинальной мощностью не менее 25 Вт каждый.

Для этой конфигурации проще всего рассчитать эквивалентный общий импеданс в два этапа.

Похожие видео

Курт Прейндж (BSEE), инженер по продажам антикварной электроники, базируется в Темпе, штат Аризона.Курт начал играть на гитаре в возрасте девяти лет в Каламазу, штат Мичиган. Он мастер по изготовлению гитар и дизайнер ламповых усилителей, которому нравится помогать другим музыкантам в бесконечном поиске звука.

Обратите внимание, что информация, представленная в этой статье, предназначена только для справочных целей. Amplified Parts не делает никаких заявлений, обещаний или гарантий относительно точности, полноты или адекватности содержания этой статьи и прямо отказывается от ответственности за ошибки или упущения со стороны автора. В отношении содержания данной статьи не дается никаких гарантий, подразумеваемых, выраженных или установленных законом, включая, помимо прочего, гарантии ненарушения прав третьих лиц, права собственности, товарной пригодности или пригодности для определенной цели. или его ссылки на другие ресурсы.

Полное руководство по регулировке мощности динамиков и номинальной мощности - Мой новый микрофон

Существует множество спецификаций, используемых для определения динамиков, и мощность или «номинальная мощность» - одна из наиболее распространенных спецификаций, с которыми мы сталкиваемся, когда собираемся использовать или покупать динамик.В спецификации будет примерно 1000 Вт; 350 Вт среднеквадратичное значение или 800 Вт пиковое значение .

Что такое мощность динамика (номинальная мощность)? Спецификация допустимой мощности динамика (также известная как номинальная мощность) - это измеренный или теоретический предел электрической мощности, с которой динамик может справиться до сгорания. Спецификация указывается в ваттах и ​​может быть измерена / рассчитана как непрерывное, пиковое или среднеквадратическое (среднеквадратичное) значение.

В этой статье вы узнаете все о довольно запутанной номинальной мощности (характеристиках мощности) динамиков и о том, как она может быть бесполезной или бесполезной при выборе динамиков.


Что такое мощность?

Чтобы понять номинальную мощность динамиков, мы должны понять, что такое мощность в первую очередь.

Электрическая мощность определяется как скорость в единицу времени, с которой электрическая энергия передается по электрической цепи.

Измеряется в ваттах (Вт) в системе СИ. 1 ватт равен передаче 1 джоуля в секунду.

Усилитель мощности в нашей сигнальной цепи обеспечивает усиленные аудиосигналы, которые могут правильно управлять динамиком (ами) для воспроизведения звука.Передача (мощность) этих аудиосигналов обычно оценивается как количество электроэнергии (в ваттах).

Динамики - преобразователи

По сути, динамики - это преобразователи, которые преобразуют электрическую энергию (звуковые сигналы) в механическую энергию (звуковые волны).

В подавляющем большинстве случаев это делается с помощью электромагнетизма. Аудиосигнал проходит через проводящую звуковую катушку, создавая магнитное поле, которое взаимодействует с постоянным магнитом, вызывая движение диафрагмы.

По сути, переменный ток звукового сигнала вызывает изменение напряжения на проводящей звуковой катушке, что, в свою очередь, заставляет диафрагму (прикрепленную к звуковой катушке) двигаться в соответствии с электрическим сигналом.

Электродинамический драйвер динамика / изображение преобразователя

Таким образом, форма волны выходного звука динамика имитирует форму волны аудиосигнала.

Преобразовательные элементы динамика называются драйверами. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь со следующими статьями «Мой новый микрофон»:
• Что такое драйверы динамиков? (Как работают все типы драйверов)
• Как динамики и наушники работают как преобразователи?

Почему для оценки динамиков используется мощность?

Итак, если в конечном итоге именно переменный электрический ток, протекающий в звуковой катушке, заставляет динамик воспроизводить звук, почему мы беспокоимся о мощности. Почему бы не заняться самими напряжением и током?

Начнем с тока.

Электрический ток, хотя в конечном итоге и вызывает преобразование аудиопреобразователей, не является хорошим показателем для электрических аудиоустройств.

Это связано с тем, что звуковое оборудование (например, динамики и усилители) имеет импеданс. Электрический импеданс препятствует прохождению переменного тока.

Поскольку разные устройства имеют разные импедансы, и эти устройства могут быть смешаны и согласованы в сигнальной цепи, ток редко используется для описания характеристик устройств.

Слишком много переменных. Попытки учесть каждое подключенное устройство в звуковой цепи бесполезны.

А как насчет напряжения?

На самом деле, напряжение обычно используется для измерения уровней аудиосигнала и регулярно используется в спецификациях аудиоустройств.

В аудио, грубо говоря, мы генерируем напряжение (электромеханическими средствами, такими как микрофон или виниловая игла / стилус, или через цифро-аналоговые преобразователи). Мы используем это напряжение, чтобы получить ток.Этому току противодействует импеданс аудиоустройств в сигнальной цепи.

Итак, напряжение обычно используется для измерения силы сигнала. Это верно для сигналов микрофона и аналоговых линейных сигналов, независимо от того, измерены ли они в:

  • Милливольт (мВ)
  • Вольт (В)
  • Децибел относительно 1 В (дБВ)
  • Децибел относительно 0,775 В (дБн)

Но факт остается фактом: мощность обычно используется на уровне динамика для определения «Выходные уровни» усилителей мощности и «входные уровни» громкоговорителей.

Одна из причин заключается в том, что, хотя напряжение аудиосигнала и ток в сигнальной цепи будут колебаться между положительными и отрицательными значениями (ток будет течь в обоих направлениях), мощность всегда будет положительной.

Таким образом, мощность немного легче понять как ценность. Обратите внимание, что мощность переменного тока аудиосигнала, например напряжение и ток, колеблется между пиком и минимумом.

Его можно сократить до старой номенклатуры, чтобы помочь нам выбрать подходящий усилитель и динамики.

Номинальная мощность, как правило, полезна и связана с напряжением, током и сопротивлением (которые мы часто заменяем импедансом) следующими уравнениями:

  • P = I • V
  • P = V2 / R
  • P = I2 R

Где:
P = мощность
I = ток
V = напряжение
R = Сопротивление

Конечно, эти формулы упрощают понимание аудиосигналов переменного тока, но могут использоваться для эффективного понимания того, как электрическая мощность работает между усилителем и динамиком.


Колонки и усилители

Громкоговорители должны воспроизводить звуковые волны из электрических сигналов. Это требует много работы, и когда мы учитываем неэффективность типичного драйвера с подвижной катушкой, мы видим, что для динамиков требуются усилители.

Чтобы узнать больше об эффективности громкоговорителей (или ее отсутствии), ознакомьтесь с моей статьей Полное руководство по чувствительности и рейтингам эффективности громкоговорителей.

Усилители увеличивают мощность (напряжение / мощность) аудиосигнала.Они повышают сигналы линейного уровня (используемые в записанном аудио, микшерных пультах и ​​т. Д.) До сигналов уровня динамиков.

С помощью внешнего источника питания и усиления усилители будут принимать сигналы линейного уровня на своих входах и выводить сигналы уровня динамиков на своих выходах. Вход подключается к микшерному пульту, устройству воспроизведения и т. Д., А выход подключается к динамикам.

Другой способ взглянуть на соединение динамика с усилителем - это то, что динамик получает питание от усилителя.

Это обычно возникает при обсуждении громкоговорителей с разным импедансом.Например, динамик с сопротивлением 4 Ом потребляет больше тока, чем динамик с сопротивлением 8 Ом, использующий тот же усилитель.

Выходы усилителя также рассчитаны на мощность. Их номинальная выходная мощность обычно указывается на определенной частоте (часто 1 кГц) при общей нагрузке (импеданс динамика) 4 Ом, 8 Ом и т. Д.

Важно отметить, что нам не нужно сопоставлять номинальную выходную мощность усилителя с номинальной мощностью динамика.

Фактически, динамик с низким энергопотреблением может быть подключен к усилителю с более высокой выходной мощностью, если усилитель не слишком громкий.

Точно так же динамик с высокой мощностью можно подключить к усилителю с более низким выходом, если динамик не пытается потреблять слишком много энергии от усилителя (обычно это проблема только с динамиками с низким сопротивлением).

Все дело в том, чтобы электрическая мощность между усилителем и динамиком не превышала определенного значения, чтобы избежать перегрева.


Спецификация управления мощностью

Характеристики допустимой мощности динамика - это максимальная электрическая мощность, которую он способен передать от усилителя до того, как он начнет получать повреждения.

Существует два основных способа, которыми избыточная мощность может повредить динамик.

Это приводит к 2 различным типам управления мощностью:

Что такое тепловая энергия?

Под термической обработкой мощности понимается предел мощности, с которым динамик может справиться до того, как его звуковая катушка начнет гореть и / или плавиться.

Как обсуждалось ранее, звуковой сигнал (переменный ток) протекает внутри звуковой катушки из-за электрической энергии, подаваемой усилителем.

Часть этой мощности используется для перемещения звуковой катушки (и диафрагмы) для воспроизведения звука. Однако большая его часть теряется в виде тепла из-за значительной неэффективности динамика.

Чем больше мощности передается на динамик, тем больше тепла рассеивается.

Обычно это тепло рассеивается на поверхности звуковой катушки, когда она колеблется вперед и назад в магнитном зазоре. Мы можем рассматривать двигатель динамика как своего рода двигатель с воздушным охлаждением.

Тем не менее, существует порог, при котором динамик больше не может рассеивать достаточно тепла для обеспечения безопасности звуковой катушки.В этот момент звуковая катушка сгорит и / или расплавится, и динамик получит необратимое повреждение.

Этот тип перегорания происходит, когда превышен предел допустимой тепловой мощности динамика.

Для получения дополнительной информации о перегорании громкоговорителей ознакомьтесь с моей статьей Перерыв громкоговорителя: почему это происходит и как его избежать / исправить.

Расплавленная / сгоревшая звуковая катушка - наиболее распространенный способ сгорания динамика. Следовательно, предел допустимой мощности или номинальная мощность динамика обычно относятся к пределу допустимой тепловой мощности.

Что такое механическая обработка энергии?

Таким образом, перегрузка динамика обычно приводит к возгоранию / плавлению звуковой катушки из-за тепловых ограничений. Однако динамики также могут быть перегружены механически.

В динамике есть два основных порога механического движения:

  • Максимальное линейное перемещение
  • Максимальное механическое движение

Первая точка - это точка, в которой динамик перестает работать линейно. То есть начинает искажаться.

Это максимальное линейное движение определяется как точка, в которой звуковая катушка переместилась достаточно далеко за пределы магнитного зазора, чтобы катушка больше не испытывала полную плотность магнитного потока двигателя.

На этом этапе электрический звуковой сигнал больше не имеет такого контроля над движением двигателя. Это приводит к искажению звука, воспроизводимому динамиком.

Максимальное механическое движение превышает линейный порог до точки, в которой динамик больше не может двигаться.

Это происходит внутри, когда катушка ударяется о заднюю пластину магнитной конструкции. Это также происходит снаружи, когда диафрагма движется к точке растяжения своего окружения.

Превышение механических ограничений динамика приводит к повреждению и в некоторых случаях может быть вызвано подачей на динамик слишком большой мощности.

Однако, как уже говорилось, превышение теплового предела более вероятно.

Сабвуферы на самом деле единственные динамики, которые могут достичь своих механических пределов, прежде чем достигнут своих предельных температур.Для этого есть две основные причины.

Во-первых, звуковая катушка сабвуфера относительно велика и, следовательно, лучше сама охлаждается.

Однако более важным является величина хода, необходимого для сабвуфера. Чтобы воспроизводить самые низкие частоты слышимого спектра (до 20 Гц), сабвуфер должен выдувать много воздуха.

Помимо большой площади диафрагмы, сабвуфер должен колебаться на больших расстояниях, чтобы воспроизводить низкие частоты с любой громкостью.Когда прилагается слишком большая мощность, сабвуфер может действительно выйти из-под контроля, что приведет к его повреждению.


Измерение управляемой мощности: пиковая, среднеквадратичная, непрерывная и др.

Самая запутанная часть в обращении с динамиками - это знать, о чем на самом деле идет речь в спецификации.

До сих пор мы говорили о том, что номинальная мощность динамика - это максимальная мощность, с которой динамик может справиться до сгорания или иного повреждения.

Однако это еще не все.Мы должны понимать временной горизонт, в течение которого сохраняется номинальная мощность.

Сгорит ли наш динамик в любой момент времени, превышающий номинальный, или это ограничение относится к безопасному количеству энергии, которое может поддерживаться часами за раз?

Здесь вступают в игру многочисленные вариации характеристик мощности. В их числе:

Из всех этих спецификаций пиковое значение никогда не должно превышаться.

Однако с другими значениями мы можем периодически превышать пороговое значение, не вызывая повреждения динамика. Пики динамического аудиосигнала вполне могут вызвать скачки мощности в динамик.

Пока мы остаемся в среднем ниже «непиковых» точек, наш говорящий должен оставаться в безопасности.

Помните, что управление мощностью в основном связано с отводом тепла. Мы можем увеличивать нагрев на короткие периоды времени, пока мы снижаем тепло до определенного уровня в течение большей части времени, чтобы позволить звуковой катушке остыть.

К сожалению, существует довольно много вариантов характеристик мощности динамиков, которые вызывают путаницу.Разные производители используют разную терминологию, и, что еще хуже, некоторые имеют разные определения одной и той же терминологии.

Всегда лучше узнать, как производитель придумывает спецификации управления мощностью своих динамиков, чтобы точно знать, что вы читаете, когда речь идет об управлении мощностью.

При этом давайте попробуем разобраться во всем этом.

В пояснениях ниже я буду использовать теоретический динамик со следующими характеристиками:

  • Номинальное сопротивление: 8 Ом
  • Пиковая мощность: 1000 Вт

С помощью этого теоретического примера динамика мы выясним различия в различных номинальных значениях мощности.


Пиковая мощность

Пиковая мощность - это максимальная мощность, с которой динамик может справиться в любой момент времени. Если в любой момент динамик потребляет мощность, превышающую максимальную номинальную мощность, динамик будет поврежден.

Пиковая мощность часто является предпочтительным методом для маркетологов, так как она дает наивысшую оценку мощности. Большие числа обычно выглядят лучше для потребителя.

В случае с динамиком в качестве примера допустимая мощность указана как 1000 Вт.

Используя уравнение мощности P = V 2 / R и номинальное сопротивление, мы находим, что пиковое напряжение цепи составляет 89,44 В, , пиковое значение .

Пиковая мощность и напряжение динамика 1000 Вт, 8 Ом

Эффективная мощность RMS

Мощность

RMS на самом деле ошибочный термин, хотя он обычно используется в спецификациях динамиков.

Чтобы понять этот вариант спецификации мощности, мы должны сначала понять, что такое RMS.

RMS (среднеквадратичное значение) технически представляет собой измерение квадратного корня из среднего квадрата (среднее арифметическое квадратов набора чисел).

Переменный ток (и напряжение) идут в обоих направлениях, как и положительные и отрицательные значения. Это легко увидеть по синусоиде. Давайте рассмотрим часть напряжения на приведенной выше диаграмме:

Напряжение динамика 1000 Вт 8 Ом

Средняя амплитуда (в вольтах) вышеупомянутой синусоиды на самом деле равна 0 вольт, потому что сигнал тратит одинаковое время и амплитуду как на положительном, так и на отрицательном полюсе.

Однако эти сигналы по-прежнему дают результат и приводят в движение динамики. Хитрость заключается в том, чтобы вычислить среднее значение абсолютной амплитуды синусоидальной волны, а не фактическую амплитуду.

Вот где RMS пригодится.

Давайте посмотрим на вычисления для среднеквадратичного напряжения, поскольку в настоящее время мы обсуждаем напряжение.

Для сложных сигналов расчет среднеквадратичного значения:

В действующее значение = √ 1 / (T 2 - T 1 ) ∫ T 1 T 2 [ f ( t )] 2

Для простых синусоидальных волн (которые имеют одну частоту и обычно используются в расчетах характеристик громкоговорителей) уравнение RMS может быть сведено к следующему:

В среднеквадратичное значение = V пик sin (2π футов ) = V пик / √2 ≈ 0.707 В пик

Используя пик 89,44 В , который мы вычислили на основе пиковой мощности мощностью 1000 Вт нашего динамика с сопротивлением 8 Ом (при допущении синусоидальной волны), мы можем вычислить, что среднеквадратичное напряжение V равно 63,24 В среднеквадратичное значение .

Пиковое напряжение и среднеквадратичное значение напряжения показаны на диаграмме ниже:

Среднеквадратичное значение напряжения 1000 Вт, 8 Ом. Динамик

. Кроме того, среднеквадратичное значение постоянного напряжения - это просто амплитуда самого постоянного напряжения.Конечно, звуковые сигналы по своей природе являются переменным током, но это может помочь нам понять.

Мощность, которая, как мы знаем, всегда положительна, не имеет среднеквадратичного значения. Скорее, мы можем вычислить среднюю амплитуду мощности, а не полагаться на какие-либо формулы среднеквадратического значения.

Так что же тогда означает мощность RMS (P rms )?

Ну, это должно означать средний предел допустимой мощности в соответствии с максимальным среднеквадратичным напряжением, с которым может работать динамик.Итак:

P «среднекв.» = P средн. = V среднекв. 2 / R

В случае нашего примера динамика средняя номинальная мощность будет равна 63,24 В среднеквадратичное значение 2 , разделенное на 8 Ом (номинальное сопротивление).

Это дает нам среднеквадратичную мощность 500 Вт при условии идеального синусоидального сигнала.

Это легко визуализировать, если просто взглянуть на график, показывающий пиковую мощность:

Среднюю мощность легко представить, взглянув на график выше.

Однако, чтобы укрепить наши знания, давайте кратко обсудим мощность и напряжение в терминах мощности и основных величин мощности. Что я имею в виду?

  • Величины мощности - это величины, прямо пропорциональные мощности.
  • Величины корня из мощности (иногда называемые величинами поля) - это величины, которые в квадрате пропорциональны мощности в линейных системах.

Электрическая мощность и акустическая мощность / интенсивность являются величинами мощности, тогда как напряжение, ток и уровень звукового давления (УЗД) являются величинами корня мощности.

Это помогает объяснить уравнения P = V 2 / R и P = I 2 • R.

Это также помогает объяснить (если мы чрезмерно упрощаем и рассчитываем среднеквадратичное значение и среднее значение одного и того же), почему средняя «среднеквадратичная» мощность составляет 1/2 пиковой мощности, а «среднее» среднеквадратичное напряжение составляет √ (1/2) пикового напряжения.

Если мы подставим 1/2 P и √ (1/2) V в уравнение P = V 2 / R, все получится.

К сожалению, RMS-мощность стала означать количество непрерывной мощности, с которой может справиться динамик.Это технически неверно, но иногда подходит для динамиков.

«Среднеквадратичное значение» мощности, равное половине пиковой мощности, - это просто расчет, основанный на математике, а не на фактическом рейтинге, основанном на тестировании динамика.

Тем не менее, некоторые производители указывают «RMS Power» как предел непрерывной мощности, с которым может работать динамик.


Средняя допустимая мощность

Средняя мощность, как мы уже обсуждали, равна квадрату среднеквадратичного значения напряжения, деленного на сопротивление (или импеданс на данной частоте) динамика.

Он также будет равен действующему значению тока, умноженному на действующее значение напряжения (P = I • V).

P средн. = I среднекв. • V среднекв.

P средн. = V среднекв. 2 / R

Тем не менее, мощность редко, если вообще когда-либо, дается как «средняя». Скорее, оно дано как несколько сбивающее с толку значение RMS.


Постоянное управление мощностью

Непрерывная регулировка мощности (часто называемая неточно «среднеквадратичной мощностью») - это мощность, с которой динамик может комфортно работать в течение длительного периода времени.

Чтобы получить это значение, производители могут фактически проверить ограничения динамика, пропуская через динамики розовый шум в течение нескольких часов подряд.

Можно проводить различные тесты, проверяя уровень мощности, который со временем приведет к перегоранию звуковой катушки.

Упомянутые мною методы тестирования расплывчаты, и в конечном итоге производитель должен изложить процедуру тестирования, чтобы мы могли понять, как они приходят к выводу о спецификации непрерывной мощности.

Во многих случаях розовый шум, используемый в тесте, будет иметь пик-фактор от 2 до 2,828 (√8). Другими словами, среднеквадратичное значение сигнала розового шума будет между 0,5 и 0,3536 пикового значения.

Чтобы понять эту разницу, давайте разберемся с коэффициентом амплитуды и децибелами.

Как мы уже упоминали, розовый шум может иметь различные пик-факторы, но пик-фактор при тестировании обычно равен 2. Для этого объяснения я использую пик-фактор, равный 2.

Пик-фактор - это параметр формы сигнала, который описывает отношение пиковых значений к эффективному среднеквадратичному значению. Другими словами, коэффициент амплитуды показывает, насколько экстремальны пики сигнала.

Пик-фактор, равный 1, означает отсутствие пиков, таких как постоянный ток или прямоугольная волна. Более высокие коэффициенты амплитуды указывают на пики и являются обычными для аудиосигналов.

Итак, сигнал розового шума с пик-фактором 2 будет иметь среднеквадратичное значение напряжения 1/2 (0.5) умноженное на его пиковое значение.

Сигнал розового шума с пик-фактором √8 будет иметь среднеквадратичное значение напряжения, умноженное на 1 / √8 (~ 0,354) его пикового значения.

Синусоидальная волна, как другой пример, имеет пик-фактор √2 (~ 1,414) и среднеквадратичное значение напряжения, умноженное на 1 / √2 (~ 0,707) его пикового значения.

Пик-фактор также может быть выражен как отношение пиковой мощности к средней мощности (PAPR). PAPR дается как квадрат амплитуды пика (что дает пиковую мощность ), деленный на квадрат среднеквадратичного значения (что дает среднее значение мощности ).

PAPR - это просто квадрат коэффициента амплитуды. Однако обычно он выражается в децибелах (дБ).

При измерении в дБ пик-фактор (C) и отношение мощности к средней мощности (PAPR) равны, поскольку мощность является величиной мощности, а напряжение - величиной корневой мощности. Для справки вот уравнения:

C = | V пик | / V СКЗ

C дБ = 20 log 10 (| V пик | / V rms )

PAPR = | V пик | 2 / V среднеквадратичное значение 2

PAPR дБ = 10 log 10 (| V пик | 2 / V среднеквадратичное значение 2 ) = C дБ

Обработка чисел дает нам следующее:

  • PAPR синусоидальной волны (пик-фактор 1.414) = 3 дБ
  • PAPR розового шума (пик-фактор 2) = 6 дБ

Или, другими словами:

  • Пики синусоидальной волны будут на 3 дБ выше, чем среднеквадратичное значение синусоидальной волны.
  • Пики розового шума будут на 6 дБ выше, чем среднеквадратичное значение розового шума.

Как мы видим, динамикам будет легче (они будут выделять меньше тепла), чем просто синусоидальные волны с тем же среднеквадратичным уровнем, производить розовый шум.

Как правило, номинальная постоянная мощность часто составляет около 25% от максимальной допустимой мощности.

Это связано с тем, что если «розовый шум» дает PAPR 6 дБ, это означает, что для достижения реального пикового уровня потребуется мощность 6 дБ (увеличение мощности в четыре раза).

Характеристики непрерывной мощности являются наиболее полезными, поскольку они дают нам представление о средней мощности, которую мы можем безопасно подавать на динамик в течение длительных периодов времени.

Таким образом, для нашего теоретического динамика мощностью 1000 Вт с сопротивлением 8 Ом потребляемая непрерывная мощность составит около 250 Вт.


Программа управления мощностью

Спецификацию управления мощностью программы можно рассматривать как значение рекомендованной выходной мощности усилителя мощности динамика.

Рейтинг музыки / программы почти всегда в два раза превышает непрерывный рейтинг. Это более высокий рейтинг, потому что музыка имеет много пиков и провалов и не настолько оскорбительна, как непрерывный сигнал.

Каждое удвоение мощности приводит к увеличению на 3 дБ (а каждое уменьшение мощности вдвое дает уменьшение на 3 дБ).

Таким образом, номинальная мощность в непрерывном режиме (измеренная с розовым шумом, который обычно имеет пик-фактор 2) дает нам (обычно) здоровые 6 дБ ниже пика. Это означает, что мощность составляет около четверти пиковой мощности, так что запас по мощности для усилителя составляет 6 дБ.

Обычно рекомендуется иметь усилитель, способный поддерживать постоянную номинальную мощность динамика. Однако также важно иметь усилитель, который может правильно воспроизводить пики аудиосигнала.

Усилитель с удвоенной номинальной мощностью динамика в непрерывном режиме может безопасно управлять динамиком и обычно справляется с пиками звука без искажений.

Именно по этой причине спецификация программы часто вдвое (или примерно вдвое) превышает номинальную непрерывную мощность. Опять же, все зависит от того, как производитель проверяет непрерывную работу с питанием и насколько он уверен в рекомендации усилителя.

Помните, что номинальная мощность программы / музыки не столько связана с ограничениями самого динамика, сколько для того, чтобы помочь пользователю выбрать подходящий усилитель.

Для справки:

  • Речь, которая обычно усиливается с помощью микрофона и громкоговорителей PA, имеет типичный коэффициент амплитуды и PAPR около 12 дБ.
  • Музыка часто имеет пик-фактор и PAPR около 18 дБ и даже больше для динамической музыки.

Итак, для нашего теоретического динамика мощностью 1000 Вт с сопротивлением 8 Ом, непрерывная мощность будет около 250 Вт, а программная мощность - около 500 Вт.


Номинальная мощность

К сожалению, существует большая путаница и в отношении номинальной мощности. Если производитель использует этот вариант управления мощностью в своей таблице, проконсультируйтесь с производителем о том, что они означают.

В некоторых случаях это просто означает то же самое, что и непрерывное управление мощностью. В других случаях это определяется как половина непрерывного рейтинга.

Можно найти и другие определения, в том числе следующие:

  • Это максимальная мощность динамика, рассчитанная при его номинальном сопротивлении.
  • Это максимальная теоретическая электрическая мощность, которая передавалась бы от усилителя к динамику, если бы динамик действительно демонстрировал свое номинальное сопротивление.Фактическая электрическая мощность может варьироваться от примерно вдвое большей номинальной мощности до менее одной десятой.

Все это еще раз говорит о том, что лучше всего выяснить, как производитель тестирует управление мощностью, чтобы правильно понять спецификацию. К сожалению, характеристики мощности на самом деле не подходят для использования при сравнении динамика и / или согласовании усилителя с динамиком.


Громче ли громче динамики с более высокой мощностью?

Когда мы видим большую номинальную мощность динамика, мы обычно предполагаем, что динамик будет громким, но действительно ли более высокая номинальная мощность свидетельствует о более громком динамике?

Что ж, как мы уже упоминали в предыдущем разделе, это зависит от того, какие у нас есть вариации характеристик мощности.

Мы можем с уверенностью предположить, что при прочих равных, динамик 250 Вт непрерывного действия будет громче, чем динамик пикового значения 250 Вт.

Но есть и другие факторы, которые влияют на громкость динамика.

Прежде чем мы начнем, я хотел бы упомянуть, что громкость - это акустическое и психоакустическое явление, в отличие от электрических факторов, которые мы обсуждали до этого момента.

Два человека могут воспринимать один и тот же звук по-разному в зависимости от их собственного психоакустического (слухового) профиля и акустики пространства вокруг них.

Также верно и то, что, хотя электрическая и акустическая мощность являются величинами мощности и напряжения, ток и уровень звукового давления являются основными величинами мощности, воспринимаемая громкость является строго психологической.

При этом децибелы все еще можно использовать для приблизительного определения «громкости» по сравнению с мощностью и уровнем звукового давления:

Относительное изменение Величины мощности
• Электроэнергия
• Акустическая мощность
• Интенсивность звука
Величины основной мощности
• Уровень звукового давления
• Напряжение
4 • Сила тока 32 Том
(в восприятии)
+60 дБ 1000000 x 1000 x 64 x
+50 дБ 100,000 x 316 x 32 x
+40 дБ 10,000 x 100 x 16 x
+30 дБ 1000 x 31.6 х 8 х
+20 дБ 100 x 10 x 4 x
+10 дБ 10 x √10 (~ 3,162) x 2 x
+6 дБ 4 x √4 (2) x 1,52 x
+3 дБ 2 x √2 (~ 1,414) x 1,36 x
0 дБ 1 x 1 x 1 x
-3 дБ 1/2 (0.5) x 1 / √2 (~ 0,707) x 0,816 x
-6 дБ 1/4 (0,25) x 1 / √4 (0,5) x 0,660 x
-10 дБ 1/10 (0,1) x 1 / √10 (0,316) x 1/2 (0,5) x
-20 дБ 1/100 (0,01) x 0,1 x 1/4 (0,25) x
-30 дБ 1/1000 (0,001) x 0,0316 x 1/8 (0,125) x
-40 дБ 1/10 000 (0.0001) x 0,01 x 1/16 (0,0625) x
-50 дБ 1 / 100,000 (0,00001) x 0,00316 x 1/32 (0,03125) x
-60 дБ 1 / 1,000,000 (0,000001) x 0,001 x 1/64 (0,015625) x

Может быть, это немного не по плану, но более справедливый вопрос мог бы быть:

Выделяют ли динамики с более высокой номинальной мощностью больше акустической мощности, чем динамики с более низкой номинальной мощностью?

Ответ на этот вопрос, касающийся громкости, «не обязательно».

Позвольте мне объяснить.

Возможно, более очевидная причина в том, что акустическая мощность динамика зависит от выходной мощности усилителя.

Например, если усилитель выдает мощность 100 Вт на динамик мощностью 1000 Вт, а другой усилитель выдает мощность 500 Вт на динамик мощностью 800 Вт, то при прочих равных условиях динамик мощностью 800 Вт будет громче.

Это может показаться очевидным, но о нем стоит упомянуть.

Еще одним ключевым фактором при определении выходной акустической мощности динамика является рейтинг чувствительности и, соответственно, рейтинг эффективности.

Рейтинги чувствительности динамиков измеряют уровень звукового давления динамика на расстоянии одного метра (по оси), когда динамик потребляет 1 Вт мощности.

КПД - это отношение выходной акустической мощности динамика к электрической мощности, потребляемой динамиком.

Давайте продолжим наши примеры динамиков мощностью 800 и 1000 Вт.

Допустим, динамик мощностью 1000 Вт имеет рейтинг чувствительности 84 дБ SPL при 1 Вт / 1 м, а динамик 800 Вт имеет рейтинг чувствительности 90 дБ SPL при 1 Вт / 1 м.

Итак, при любой заданной мощности (в пределах каждого динамика) динамик 800 Вт будет производить на 6 дБ больше звукового давления на расстоянии 1 метра (и на любом расстоянии в этом отношении), чем динамик 1000 Вт.

Для того, чтобы динамик 84 дБ SPL @ 1 Вт / 1 м давал такое же SPL на заданном расстоянии (и такой же уровень выходной звуковой мощности на динамике), что и динамик 90 дБ SPL @ 1 Вт / 1 м, потребуется 6 дБ дополнительной выгоды.

Увеличение усиления на 6 дБ - это 4-кратное увеличение мощности усилителя.

Таким образом, номинальная мощность зависит от максимальной мощности, с которой может справиться динамик, но не обязательно означает, что динамик будет громче.

При этом, динамик мощностью 1000 Вт в паре с соответствующим усилителем, который включен, определенно будет звучать громче, чем, скажем, динамик мощностью 100 Вт с подходящим усилителем, который включен. Акустическая система с более низким энергопотреблением просто не сможет работать без сгорания.

В конечном счете, максимальный уровень звукового давления и чувствительность больше влияют на громкость динамика, чем номинальные значения мощности.


Разработка или маркетинг?

Часто мы видим пиковые значения мощности на динамиках. Хотя эта вариация абсолютна, она мало что нам говорит.

Как мы уже обсуждали, постоянный рейтинг и даже программный рейтинг являются более полезными характеристиками управления мощностью.

Однако чем больше, тем лучше, поэтому маркетологи часто используют пиковую мощность, чтобы динамик выглядел как лучший выбор.

Конечно, пиковая мощность важна для обеспечения безопасности динамика в экстремальных ситуациях, но можно утверждать, что, особенно когда пиковая мощность является единственной приведенной номинальной мощностью, спецификация является скорее аргументом в пользу продажи, чем полезной частью информация для пользователя.


Активный Vs. Пассивные динамики

Хотя активные динамики иногда имеют номинальную мощность, обычно это характеристики пассивных динамиков.

Это связано с тем, что пассивным динамикам для правильной работы требуются внешние усилители. Мы можем «смешивать и согласовывать» громкоговорители и усилители, поэтому при принятии решения о согласовании усилителя и громкоговорителя важно знать ограничения мощности динамика (и усилителя).

Активные усилители

спроектированы со встроенными усилителями, поэтому, хотя их драйверы, безусловно, имеют ограничения по мощности, усилители и драйверы созданы для совместной работы, поэтому номинальная допустимая мощность меньше заботит пользователя.

Напомним, да, активные (и активные) динамики имеют ограничения по мощности, но спецификация по мощности обычно более полезна для пассивных динамиков, которым требуется отдельный усилитель.

Иногда мы видим характеристики пиковой мощности для активного усилителя как маркетинговые характеристики.


Имеет ли значение мощность? Что такое хороший рейтинг управляемости мощности?

Хотя мощность, безусловно, имеет значение, она не слишком важна, если только мы не планируем использовать динамики с усиленными усилителями.

Более полезные характеристики, как мы уже обсуждали, включают максимальное звуковое давление, чувствительность и эффективность.

Два динамика с одинаковой номинальной мощностью (допустимой мощностью) могут иметь разные показатели чувствительности и эффективности. Громкоговоритель с более высоким рейтингом чувствительности и эффективности будет производить больше звука при заданной мощности.

Поскольку оба динамика имеют одинаковую мощность, динамик с более высокой чувствительностью также будет иметь более высокий максимальный уровень звукового давления.

«Хорошая» оценка мощности зависит от ваших привычек слушателя и зависит от чувствительности динамика и предполагаемого положения слушателя.

Помните, что безопасность прослушивания критически важна для здоровья нашего слуха. Вот таблица, представляющая безопасные уровни прослушивания, рекомендованные NIOSH (Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья) и OSHA (Управление по охране труда):

Стандарт NIOSH (дБА) Эквивалентный уровень звукового давления (при 1 кГц) Максимальный предел времени воздействия Стандарт OSHA (дБА) Эквивалентный уровень звукового давления (при 1 кГц)
127 дБА127 дБ SPL
44.8 Па
1 секунда 160 дБ (А) 160 дБ SPL
2,00 кПа
124 дБА 124 дБ УЗД
31,7 Па
3 секунды 155 дБА 155 дБ УЗД
1,12 кПа
121 дБА 121 дБ УЗД
22,4 Па
7 секунд 150 дБА УЗД 150 дБ
632 Па
118 дБ (A) 118 дБ SPL
12.6 Па
14 секунд 145 дБ (А) 145 дБ УЗД
356 Па
115 дБА 115 дБ УЗД
11,2 Па
28 секунд 140 дБА 140 дБ УЗД
200 Па
112 дБА 112 дБ УЗД
7,96 Па
56 секунд 135 дБА 135 дБ УЗД
112 Па
109 дБ (A) 109 дБ SPL
5.64 Па
1 минута 52 секунды 130 дБА 130 дБ SPL
63,2 Па
106 дБА 106 дБ УЗД
3,99 Па
3 минуты 45 секунд 125 дБА 125 дБ УЗД
35,6 Па
103 дБА 103 дБ УЗД
2,83 Па
7 минут 30 секунд 120 дБА 120 дБ УЗД
20,0 Па
100 дБ (A) 100 дБ SPL
2.00 Па
15 минут 115 дБ (А) 115 дБ SPL
11,2 Па
97 дБА 97 дБ УЗД
1,42 Па
30 минут 110 дБА УЗД 110 дБ
6,32 Па
94 дБА 94 дБ УЗД
1,00 Па
1 час 105 дБА УЗД 105 дБ
3,56 Па
91 дБ (A) 91 дБ SPL
0.71 Па
2 часа 100 дБА 100 дБ УЗД
2,00 Па
88 дБ (A) 88 дБ SPL
0,50 Па
4 часа 95 дБ (A) 95 дБ SPL
1,12 Па
85 дБ (А) 85 дБ УЗД
0,36 Па
8 часов 90 дБ (А) 90 дБ УЗД
0,63 Па
82 дБА 82 дБ УЗД
0,25 Па
16 часов 85 дБА 85 дБ УЗД
0.36 Па

Итак, допустим, нам нужен динамик, который может обеспечить безопасный уровень звукового давления 90 дБ (согласно OSHA, мы можем безопасно слушать 90 дБ в течение 8 часов). Мы хотим слушать говорящего на расстоянии 1 метра.

  • Акустической системе с чувствительностью 90 дБ SPL @ 1 Вт / 1 м для этого потребуется всего 1 Вт мощности, поэтому любой номинальной продолжительной мощности выше 1 Вт будет достаточно.
  • Акустической системе с чувствительностью 84 дБ SPL @ 1 Вт / 1 м потребуется усиление +6 дБ для выработки мощности 4 Вт, чтобы это произошло, поэтому любой номинальной продолжительной мощности выше 4 Вт будет достаточно.

Практически каждый динамик имеет мощность более 4 Вт.

А теперь что, если бы нам нужен SPL 102 дБ на расстоянии 8 метров от динамика (допустим, мы на очень громком концерте).

Сейчас мы обычно используем несколько динамиков для достижения этого уровня звукового давления, а не полагаемся на один динамик. Допустим, мы используем 4 одинаковых динамика. Это означает, что выходная акустическая мощность будет в 4 раза больше (+6 дБ), поэтому каждый динамик можно будет уменьшить на 6 дБ, чтобы добиться того же результата.

Мы должны учитывать падение на 6 дБ при каждом удвоении расстояния. Следовательно, 102 дБ на 8 метрах будет 120 дБ на 1 метре (это помогает в расчетах, которые включают чувствительность).

Таким образом, каждый динамик должен будет производить 120-6 = 112 дБ на расстоянии 1 метр.

Для динамика с чувствительностью 90 дБ SPL @ 1 Вт / 1 м потребуется усиление 22 дБ. Это означает, что для достижения этого уровня каждому динамику потребуется 159 Вт средней мощности (пиковая мощность 317 Вт).Подойдет любой динамик с мощностью выше этих значений (при условии наличия соответствующего усилителя).

Для динамика с чувствительностью 84 дБ SPL @ 1 Вт / 1 м потребуется 28 дБ усиления. Это означает, что каждому динамику потребуется 631 Вт средней мощности (пиковая мощность 1262). Эти значения невероятно высоки, и маловероятно, что вы найдете динамик с такими характеристиками, предназначенный для живого звука. Это всего лишь пример.

Еще раз отметим, что это теоретические примеры, которые помогают проиллюстрировать разнообразие применений громкоговорителей и то, что составляет субъективно «хорошую» оценку мощности динамика.


Минимальная номинальная мощность динамика

Если динамику требуется большая мощность, он может иметь минимальную номинальную мощность.

Эта спецификация, как следует из названия, относится к минимальному уровню мощности, необходимому для того, чтобы динамик вообще произвел какой-либо шум.

Следовательно, для работы с динамиком усилитель должен выдавать мощность, превышающую минимальную. Этот сценарий редок, если у нас нет больших динамиков и маленьких усилителей.


Номинальная мощность усилителя

Усилители

также имеют номинальную мощность, соответствующую их выходам.

Обычно эти рейтинги включают следующую информацию:

  • Варианты измерения: , как и мощность динамика, номинальные мощности усилителя могут быть измерены / рассчитаны как пиковая / PMPO, RMS / средняя и другие.
  • Ватт на канал: сколько ватт может быть произведено / потреблено каждым каналом усилителя (каждый канал посылает один аудиосигнал на один динамик или на несколько динамиков, подключенных последовательно или параллельно).
  • Максимальная выходная мощность на один импеданс: разные динамики имеют разное сопротивление нагрузки для усилителя. Громкоговоритель обычно обеспечивает большую мощность для снижения сопротивления нагрузки.
  • Частоты и диапазоны частот: конкретные номинальные мощности обычно измеряются на отдельных испытательных частотах или в указанных диапазонах частот.
  • Искажение: точка, в которой усилитель начнет искажать (обычно измеряется в процентах от общего гармонического искажения).

Влияют ли номинальные мощности усилителя и динамика на качество звука? При прочих равных, разница в мощности или ограничениях выходной мощности не вызовет разницы в качестве звука, если, конечно, эти ограничения не будут превышены в области искажений.

Какой класс усилителей лучший? Каждый класс усилителей имеет свои преимущества и недостатки, и термин «лучший» является субъективным. Но объективно:

  • Класс A / B имеет лучшее соотношение цены и качества.
  • Класс D - самый эффективный (самый крутой).
  • Класс A имеет самый чистый звук.

Регулировка мощности гитарного динамика | CE Distribution

Номинальная мощность гитарного динамика является показателем того, с какой мощностью он может выдержать без термических или механических повреждений. Это не показатель того, насколько громко будет звучать динамик по сравнению с другими динамиками. Давайте рассмотрим основы того, как работают колонки, как определяется номинальная мощность, и посмотрим на вещи с точки зрения гитарного усилителя, чтобы мы могли выбрать гитарные колонки, которые прослужат вам всю жизнь.

Как работает электродинамический громкоговоритель

Гитарные громкоговорители - это тип громкоговорителей, известный как электродинамические громкоговорители или громкоговорители с подвижной катушкой. Магнитная цепь (состоящая из передней пластины, задней пластины, полюсного наконечника и магнита) и звуковая катушка составляют двигатель гитарного динамика. Переменный электрический ток, протекающий через звуковую катушку, создает переменное магнитное поле, перпендикулярное потоку тока через катушку. Магнитная цепь создает сильно сфокусированное магнитное поле в воздушном зазоре между передней пластиной и полюсным наконечником, на котором центрируется звуковая катушка.Звуковая катушка проталкивается и протягивается через воздушный зазор на основе взаимодействия между этими двумя магнитными полями. Поскольку диффузор динамика соединен со звуковой катушкой, он теперь обладает механической силой, с которой он толкает частицы воздуха и издает звук.

Термическое повреждение

Колонки преобразователи. Они преобразуют электрическую энергию усилителя в акустическую. На самом деле это очень неэффективные преобразователи, потому что большая часть электрической энергии преобразуется в тепло, а не в звук.Эталонный КПД (отношение выходной акустической мощности к входящей) для большинства гитарных динамиков составляет от 2% до 6%, что означает, что от 98% до 94% электрической энергии рассеивается в виде тепла.

С точки зрения рассеивания мощности гитарный динамик можно смоделировать как резистор. Большинство энтузиастов гитарных усилителей знакомы с уравнением для электрической мощности и с тем, как его можно использовать для определения мощности, рассеиваемой на резисторе. Резисторы можно рассматривать как преобразователи, которые намеренно преобразуют электрическую энергию в тепловую для создания падения напряжения.2} {8} = \ frac {400} {8} = 50 \ text {W} $$

Звуковая катушка - это электрический интерфейс динамика, для которого задан "номинальный импеданс" (например, 4, 8 или 16 Ом), который можно использовать для оценки рассеиваемой мощности при подключении к усилителю. (Фактическое сопротивление звуковой катушки зависит от частоты). Точно так же, как резистор в конечном итоге сгорит, если его номинальная мощность недостаточно высока, звуковая катушка динамика сгорит, если усилитель подавит ее. Один из наиболее распространенных симптомов громкоговорителя с избыточной мощностью - сгоревшая звуковая катушка, которая обычно измеряется как обрыв цепи на омметре.Динамик с открытой звуковой катушкой не может воспроизводить звук. Перегретый формирователь звуковой катушки также может деформироваться и начать тереться о полюс, вызывая громкое жужжание динамика.

Механическое повреждение

Громкоговорители могут быть повреждены механически из-за чрезмерного отклонения звуковой катушки и диффузора. Это чаще встречается в старых динамиках с изношенными подвесками и адгезивом, но также может происходить на очень низких частотах за пределами используемого частотного диапазона динамика.Когда происходит чрезмерное отклонение, звуковая катушка может смещаться или выходить за нижнюю границу. Конус и подвеска (подвес и крестовина) также могут растянуться или порваться.

Как определяется номинальная мощность динамика

Многие производители динамиков оценивают свои динамики на основе отраслевых стандартов, подобных IEC 60268-5 или AES2-1984. Эти стандарты определяют тестовый сигнал розового шума с пик-фактором два (т. Е. 6 дБ), который предназначен для имитации переходного характера музыки со средним значением, а также частых мгновенных всплесков напряжения, которые в два раза превышают среднее значение.Розовый шум - это особый тип случайного шума с равной энергией на октаву, который на самом деле звучит как запуск космического корабля. Тестовый сигнал подается на тестовый динамик в течение нескольких часов, что дает разумный способ проверить реальные тепловые и механические возможности динамика. После тестирования колонка должна быть в рабочем состоянии, без постоянного изменения ее технических характеристик. Номинальная мощность рассчитывается с использованием среднеквадратичного значения приложенного напряжения и минимального значения электрического импеданса в пределах рабочего диапазона динамика.

Номинальная выходная мощность гитарного усилителя

Номинальная выходная мощность гитарного усилителя в основном является приблизительной цифрой для того, что он может выдать. В спецификациях усилителя обычно указывается выходная мощность в следующей форме:

Выходная мощность: 50 Вт на 8 Ом при 5% THD

Этот тип номинальной выходной мощности достигается за счет использования синусоидальной волны от генератора сигналов (обычно 1 кГц) в качестве входного сигнала. Значение 5% THD (общее гармоническое искажение) означает, что синусоидальная волна смогла генерировать 50 Вт выходной мощности с относительно низким уровнем искажений (около порога ограничения или перегрузки).Измерения THD были одним из первых соглашений, использованных для объективного сравнения точности звуковых усилителей.

Гитарные усилители - это нетрадиционные усилители звука. В то время как большинство аудиоусилителей спроектированы так, чтобы искажения были как можно более низкими, гитарное усиление дошло до того, что обычно требуется перегрузка искажений. Например, Marshall® JCM800 2203 - ламповый усилитель мощностью 100 Вт с высоко ценимым овердрайвом. В руководстве пользователя указана выходная мощность следующим образом:

Типичная мощность при ограничении, измеренная на частоте 1 кГц, среднее искажение 4% 115 Вт RMS на 4, 8, 16 Ом.Типичная выходная мощность при 10% искажениях 170 Вт на 4 Ом.

Этот пример показывает, что для многих гитарных усилителей номинальная выходная мощность (в данном случае 100 Вт) является не максимальной выходной мощностью, а скорее приблизительной чистой выходной мощностью.

RMS и искажения перегрузки

RMS (среднеквадратичное значение) - это своего рода среднее значение, которое можно использовать для сравнения рассеиваемой мощности от разных сигналов на равных условиях. Например, источник питания 20 В постоянного тока рассеивает такое же количество тепла через резистор 8 Ом, что и синусоида со среднеквадратичным значением 20 В переменного тока.2 dt} $$

Выходные характеристики гитарного усилителя обычно основаны на синусоиде с низким уровнем искажений, но при дальнейшем увеличении громкости или использовании эффекта усиления синусоидальная волна становится более перегруженной и может приближаться к форме прямоугольная волна. Среднеквадратичное значение прямоугольной волны равно ее амплитуде, а среднеквадратичное значение синусоидальной волны равно ее амплитуде, деленной на квадратный корень из двух.

Подстановка значений RMS в уравнение для мощности показывает, что прямоугольная волна рассеивает вдвое больше мощности на той же нагрузке, чем синусоидальная волна с той же амплитудой.2} {R} $$

Эта упрощенная модель перегрузочного искажения иллюстрирует, как 100-ваттный усилитель Marshall®, который выдает 115 Вт при 4% THD, может выдать дополнительные 50 Вт при 10% THD.

Ламповый и твердотельный выходы

Во многих ламповых гитарных усилителях используются выходные трансформаторы со вторичными ответвлениями, подключенными к переключателю импеданса, что обеспечивает такую ​​же выходную мощность при подключении к нагрузке с сопротивлением 4, 8 или 16 Ом. В полупроводниковых усилителях не используются выходные трансформаторы, и они не имеют одинаковой выходной мощности при подключении к разным импедансам нагрузки.

Для ламповых выходов важно согласовать импеданс нагрузки с выходным сопротивлением усилителя. Для твердотельных выходов важно использовать нагрузку, которая больше или равна номинальному минимальному импедансу нагрузки, и знать выходную мощность усилителя при этой нагрузке. Например, Fender M-80 - это твердотельный усилитель, рассчитанный на 69 Вт (RMS) при 5% THD на 8 Ом и 94 Вт (RMS) при 5% THD на 4 Ом (минимальное сопротивление нагрузки).

В полупроводниковых усилителях перегрузочные искажения, создаваемые усилителем мощности, обычно не считаются музыкально приятными, поэтому большинство людей не будут превышать низкий уровень THD усилителя.С другой стороны, ламповые усилители мощности часто выходят за пределы своего низкого рейтинга THD.

Усилители с несколькими динамиками

Когда в усилителе используется несколько динамиков, выходная мощность делится между ними. Номинальный импеданс каждого динамика должен быть одинаковым, чтобы мощность распределялась равномерно и чтобы выходное сопротивление усилителя могло быть согласовано.

Формула для расчета эквивалентного полного сопротивления динамиков, подключенных параллельно

~ Z _ {\ text {total}} ~ = Эквивалентное полное сопротивление

~ Z_1 ~ = Импеданс динамика 1 и т. Д.

$$ Z _ {\ text {total}} = \ frac {1} {\ frac {1} {Z_1} + \ frac {1} {Z_2} + \ frac {1} {Z_3} + \ ldots + \ frac { 1} {Z_n}} $$
Пример: два динамика параллельно
$$ Z _ {\ text {total}} = \ frac {1} {\ frac {1} {Z_1} + \ frac {1} {Z_2}} = \ frac {1} {\ frac {1} {16Ω} + \ frac {1} {16Ω}} = \ frac {1} {\ frac {1} {8}} = 8Ω $$
Формула для расчета эквивалентного общего импеданса динамиков, подключенных последовательно

~ Z _ {\ text {total}} ~ = Эквивалентное полное сопротивление

~ Z_1 ~ = Импеданс динамика 1 и т. Д.

$$ Z _ {\ text {total}} = Z_1 + Z_2 + Z_3 + \ ldots + Z_n $$
Пример: два динамика в серии
$$ Z _ {\ text {total}} = Z_1 + Z_2 = 4 Ом + 4 Ом = 8 Ом $$

Выбор гитарных акустических систем на срок службы

Не существует стандартного метода, используемого всеми производителями усилителей при выборе соответствующей номинальной мощности динамика. Если вы хотите выбрать динамик на весь срок службы, вам нужно выбрать динамик, который может справиться с максимальным количеством перегрузочных искажений предусилителя и усилителя мощности, которые могут быть помещены в него, и безопасно избежать превышения температурных пределов динамика.В случае установки с одним динамиком это означает выбор динамика, рассчитанного как минимум на удвоенную номинальную выходную мощность усилителя. Для нескольких динамиков выберите двойную номинальную мощность, которая будет на них распределяться.

Вы можете выбрать более низкую номинальную мощность, потому что знаете, что вам никогда не удастся запустить на полную мощность, и любите звук динамика с более низкой номинальной мощностью. Таким же образом вы можете выбрать динамик с гораздо более высокой номинальной мощностью из-за того, как он звучит.

Пример из реального мира: динамики для Fender® '65 Twin Reverb® Reissue

1) Определите номинальную выходную мощность усилителя.

Усилители имеют два номинальных значения мощности: потребляемая мощность и выходная мощность. Потребляемая мощность всегда намного выше выходной мощности. В этом случае выходная мощность составляет 85 Вт RMS , а потребляемая мощность - 260 Вт.

2) Определите выходное сопротивление для данной выходной мощности.

В данном случае это 4 Ом .

3) Определите количество динамиков.

В данном случае есть два динамика 12 дюймов (8 Ом), подключенные параллельно, с общим импедансом 4 Ом.

Для этого усилителя выбор динамиков на весь срок службы должен быть рассчитан на мощность не менее 85 Вт каждый. Существует множество вариантов динамиков мощностью 100 Вт, и этот рейтинг будет очень безопасным. Собственно, штатный динамик для этого усилителя - Jensen C12K, рассчитанный на 100 Вт.

Похожие видео

Курт Прейндж (BSEE), инженер по продажам антикварной электроники, базируется в Темпе, штат Аризона. Курт начал играть на гитаре в возрасте девяти лет в Каламазу, штат Мичиган.Он мастер по изготовлению гитар и дизайнер ламповых усилителей, которому нравится помогать другим музыкантам в бесконечном поиске звука.

Обратите внимание, что информация, представленная в этой статье, предназначена только для справочных целей. CE Distribution не делает никаких заявлений, обещаний или гарантий относительно точности, полноты или адекватности содержания этой статьи и прямо отказывается от ответственности за ошибки или упущения со стороны автора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2019 © Все права защищены. Карта сайта