Меню

Динамик мощностью 100 ватт



Подробная расшифровка некоторых характеристик акустики

Мощность

Под словом мощность в разговорной речи многие подразумевают «мощь», «силу». Поэтому вполне естественно, что покупатели связывают мощность с громкостью: «Чем больше мощность, тем лучше и громче будут звучать колонки». Однако это распространенное мнение в корне ошибочно! Далеко не всегда колонка мощностью 100 Вт будет играть громче или качественней той, у которой указана мощность «всего» в 50 Вт. Значение мощности, скорее, говорит не о громкости, а о механической надежности акустики. Те же 50 или 100 Вт — это совсем не громкость звука, издаваемого колонкой. Динамические головки сами по себе имеют низкий КПД и преобразуют в звуковые колебания лишь 2-3% мощности подводимого к ним электрического сигнала (к счастью, громкости издаваемого звука вполне хватает для создания звукового сопровождения). Величина, которую указывает производитель в паспорте динамика или системы в целом, говорит лишь о том, что при подведении сигнала указанной мощности динамическая головка или акустическая система не выйдет из строя (вследствие критического разогрева и межвиткового КЗ провода, «закусывания» каркаса катушки, разрыва диффузора, повреждения гибких подвесов системы и т.п.).

Таким образом, мощность акустической системы — это технический параметр, величина которого не имеет прямого отношения к громкости звучания акустики, хотя и связана с ней некоторой зависимостью. Номинальные значения мощности динамических головок, усилительного тракта, акустической системы могут быть разными. Указываются они, скорее, для ориентировки и оптимального сопряжения между компонентами. Например, усилитель значительно меньшей или значительно большей мощности может вывести колонку из строя в максимальных положениях регулятора громкости на обоих усилителях: на первом — благодаря высокому уровню искажений, на втором — благодаря нештатному режиму работы колонки.

Мощность может измеряться различными способами и в различных тестовых условиях. Существуют общепринятые стандарты этих измерений. Рассмотрим подробнее некоторые из них, наиболее часто употребляемые в характеристиках изделий западных фирм:

RMS ( Rated Maximum Sinusoidal power — установленная максимальная синусоидальная мощность). Мощность измеряется подачей синусоидального сигнала частотой 1000 Гц до достижения определенного уровня нелинейных искажений. Обычно в паспорте на изделие пишется так: 15 Вт (RMS). Эта величина говорит, что акустическая система при подведении к ней сигнала мощностью 15 Вт может работать длительное время без механических повреждений динамических головок. Для мультимедийной акустики завышенные по сравнению с Hi-Fi колонками значения мощности в Вт (RMS) получаются вследствие измерения при очень высоких гармонических искажениях, часто до 10%. При таких искажениях слушать звуковое сопровождение практически невозможно из-за сильных хрипов и призвуков в динамической головке и корпусе колонки.

PMPO (Peak Music Power Output — пиковая музыкальная мощность). В данном случае мощность измеряется подачей кратковременного синусоидального сигнала длительностью менее 1 секунды и частотой ниже 250 Гц (обычно 100 Гц). При этом не учитывается уровень нелинейных искажений. Например, мощность колонки равна 500 Вт (PMPO). Этот факт говорит, что акустическая система после воспроизведения кратковременного сигнала низкой частоты не имела механических повреждений динамических головок. В народе единицы измерения мощности Вт (PMPO) называют «китайскими ваттами» из-за того, что величины мощности при такой методике измерения достигают тысячи Ватт! Представьте себе — активные колонки для компьютера потребляют из сети переменного тока электрическую мощность 10 В*А и развивают при этом пиковую музыкальную мощность 1500 Вт (PMPO).

Наравне с западными существуют также советские стандарты на различные виды мощности. Они регламентируются действующими по сей день ГОСТ 16122-87 и ГОСТ 23262-88. Эти стандарты определяют такие понятия, как номинальная, максимальная шумовая, максимальная синусоидальная, максимальная долговременная, максимальная кратковременная мощности. Некоторые из них указываются в паспорте на советскую (и постсоветскую) аппаратуру. В мировой практике эти стандарты, естественно, не используются, поэтому мы не будем на них останавливаться.

Делаем выводы: наиболее важным на практике является значение мощности, указанной в Вт (RMS) при значениях коэффициента гармоник (THD), равного 1% и менее. Однако сравнение изделий даже по этому показателю очень приблизительно и может не иметь ничего общего с реальностью, ведь громкость звука характеризуется уровнем звукового давления. Поэтому информативность показателя «мощность акустической системы» — нулевая.

Чувствительность

Чувствительность — один из параметров, указываемых производителем в характеристике акустических систем. Величина характеризует интенсивность звукового давления, развиваемого колонкой на расстоянии 1 метра при подаче сигнала частотой 1000 Гц и мощностью 1 Вт. Измеряется чувствительность в децибелах (дБ) относительно порога слышимости (нулевой уровень звукового давления равен 2*10^-5 Па). Иногда используется обозначение — уровень характеристической чувствительности (SPL, Sound Pressure Level). При этом для краткости в графе с единицами измерений указывается дБ/Вт*м либо дБ/Вт^1/2*м. При этом важно понимать, что чувствительность не является линейным коэффициентом пропорциональности между уровнем звукового давления, мощностью сигнала и расстоянием до источника. Многие фирмы указывают характеристики чувствительности динамических головок, измеренные при нестандартных условиях.

Чувствительность — характеристика, более важная при проектировании собственных акустических систем. Если вы не осознаете до конца, что означает этот параметр, то при выборе мультимедийной акустики для PC можно не обращать на чувствительность особого внимания (благо указывается она не часто).

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) в общем случае представляет собой график, показывающий разницу величин амплитуд выходного и входного сигналов во всем диапазоне воспроизводимых частот. АЧХ измеряют подачей синусоидального сигнала неизменной амплитуды при изменении его частоты. В точке на графике, где частота равна 1000 Гц, принято откладывать на вертикальной оси уровень 0 дБ. Идеален вариант, при котором АЧХ представлена прямой линией, но таких характеристик в реальности у акустических систем не бывает. При рассмотрении графика нужно обратить особое внимание на величину неравномерности. Чем больше величина неравномерности, тем больше частотных искажений тембра в звучании.

Читайте также:  Что такое установленная мощность турбины

Западные производители предпочитают указывать диапазон воспроизводимых частот, который представляет собой «выжимку» информации из АЧХ: указываются лишь граничные частоты и неравномерность. Допустим, написано: 50 Гц — 16 кГц (±3 дБ). Это значит, что у данной акустической системы в диапазоне 50 Гц — 16 кГц звучание достоверное, а ниже 50 Гц и выше 15 кГц неравномерность резко увеличивается, АЧХ имеет так называемый «завал» (резкий спад характеристики).

Чем это грозит? Уменьшение уровня низких частот подразумевает потерю сочности, насыщенности звучания басов. Подъем в области НЧ вызывает ощущения бубнения и гудева колонки. В завалах высоких частот звук будет тусклым, неясным. Подъемы ВЧ означают присутствие раздражающих, неприятных шипящих и свистящих призвуков. У мультимедийных колонок величина неравномерности АЧХ обычно выше, чем у так называемой Hi-Fi акустики. Ко всем рекламным заявлениям фирм-производителей об АЧХ колонки типа 20 — 20000 Гц (теоретический предел возможности) нужно относиться с изрядной долей скептицизма. При этом часто не указывается неравномерность АЧХ, которая может составлять при этом немыслимые величины.

Поскольку производители мультимедийной акустики часто «забывают» указать неравномерность АЧХ акустической системы, встречаясь с характеристикой колонки 20 Гц — 20000 Гц, надо держать ухо востро. Существует большая вероятность купить вещь, не обеспечивающую даже более или менее равномерную характеристику в полосе частот 100 Гц — 10000 Гц. Сравнивать диапазон воспроизводимых частот с разными неравномерностями нельзя вовсе.

Нелинейные искажения, коэффициент гармоник

Кг — коэффициент гармонических искажений. Акустическая система представляет собой сложное электроакустическое устройство, которое имеет нелинейную характеристику усиления. Поэтому сигнал по прошествии всего звукового тракта на выходе обязательно будет иметь нелинейные искажения. Одними из самых явных и наиболее простых в измерении являются гармонические искажения.

Гармонические искажения — это, попросту, такие искажения, которые кратны основному тону сигнала. Паразитные гармоники в спектре придают звучанию новый тембр и ведут к невосполнимым потерям в звуке. Обычно гармонические искажения измеряются подачей синусоидального сигнала частотой 1000 Гц. С помощью специального фильтра в звуковом сигнале находят лишние гармоники и определяют их мощность.

Коэффициент — величина безразмерная. Указывается либо в процентах, либо в децибелах. Формула пересчета: [дБ] = 20 log ([%]/100). Чем больше величина коэффициента гармоник, тем обычно хуже звучание.

Кг колонок во многом зависит от мощности подаваемого на них сигнала. Поэтому глупо делать заочные выводы или сравнивать колонки только лишь по коэффициенту гармоник, не прибегая к прослушиванию аппаратуры. К тому же для рабочих положений регулятора громкости (обычно это 30..50%) значение производителями не указывается.

Полное электрическое сопротивление, импеданс

Электродинамическая головка имеет определенное сопротивление постоянному току, зависящее от толщины, длины и материала провода в катушке (такое сопротивление еще называют резистивным или реактивным). При подаче музыкального сигнала, который представляет собой переменный ток, сопротивление головки будет меняться в зависимости от частоты сигнала.

Импеданс (impedans) — это полное электрическое сопротивление переменному току, измеренное на частоте 1000 Гц. Обычно импеданс акустических систем равен 4, 6 или 8 Ом.

В целом величина полного электрического сопротивления (импеданс) акустической системы ни о чем, связанном с качеством звучания того или иного изделия, покупателю не скажет. Производителем указывается этот параметр лишь, чтобы сопротивление учитывали при подключении акустической системы к усилителю. Если значение сопротивления колонки ниже, чем рекомендуемое значение нагрузки усилителя, в звучании могут присутствовать искажения или сработает защита от короткого замыкания; если выше, то звук будет значительно тише, нежели с рекомендуемым сопротивлением.

Корпус колонки, акустическое оформление

Одним из важных факторов, влияющих на звучание акустической системы, является акустическое оформление излучающей динамической головки (динамика). При конструировании акустических систем производитель обычно сталкивается с проблемой в выборе акустического оформления. Их насчитывается больше десятка видов.

Акустическое оформление делится на акустически разгруженное и акустически нагруженное. Первое подразумевает оформление, при котором колебание диффузора ограничивается только жесткостью подвеса. При втором колебание диффузора ограничивается помимо жесткости подвеса еще упругостью воздуха и акустическим сопротивлением излучению. Также акустическое оформление делится на системы одинарного и двойного действий. Система одинарного действия характеризуется возбуждением звука, идущего к слушателю, посредством только одной стороны диффузора (излучение другой стороны нейтрализуется акустическим оформлением). Система двойного действия подразумевает использование в формировании звука обеих поверхностей диффузора.

Поскольку на высокочастотные и среднечастотные динамические головки акустическое оформление колонки практически не влияет, мы расскажем о наиболее распространенных вариантах низкочастотного акустического оформления корпуса.

Очень широко применима акустическая схема, получившая название «закрытый ящик». Относится к нагруженному акустическому оформлению. Представляет собой закрытый корпус с выведенным на фронтальную панель диффузором динамика. Достоинства: хорошие показатели АЧХ и импульсная характеристика. Недостатки: низкий КПД, необходимость в мощном усилителе, высокий уровень гармонических искажений.

Но вместо того, чтобы бороться со звуковыми волнами, вызванными колебаниями обратной стороны диффузора, их можно использовать. Наиболее распространенным вариантом из систем двойного действия является фазоинвертор. Представляет собой трубу определенной длины и сечения, вмонтированную в корпус. Длину и сечение фазоинвертора рассчитывают таким образом, что на определенной частоте в нем создается колебание звуковых волн, синфазные с колебаниями, вызванными фронтальной стороной диффузора.

Читайте также:  Измерение мощности электротока при

Для сабвуферов широко применяется акустическая схема с общепринятым названием «ящик-резонатор». В отличие от предыдущего примера диффузор динамика не выведен на панель корпуса, а находится внутри, на перегородке. Сам динамик непосредственного участия в формировании спектра низких частот не принимает. Вместо этого диффузор лишь возбуждает звуковые колебания низкой частоты, которые потом многократно увеличиваются по громкости в трубе фазоинвертора, выполяющего роль резонансной камеры. Достоинством этих конструктивных решений является высокий КПД при малых габаритах сабвуфера. Недостатки проявляются в ухудшении фазовых и импульсных характеристик, звучание становится утомляющим.

Оптимальным выбором будут колонки среднего размера с деревянным корпусом, выполненные по закрытой схеме или с фазоинвертором. При выборе сабвуфера следует обратить внимание не на его громкость (по этому параметру даже у недорогих моделей обычно имеется достаточный запас), а на достоверное воспроизведение всего диапазона низких частот. С точки зрения качества звучания, наиболее нежелательны колонки с тонким корпусом или очень маленьких размеров.

Источник

Сколько ватт нам надо для счастья?

Здравствуйте, дорогие читатели нашего реактивного журнала 🙂 Сегодня мы поговорим в ваттах в усилителях. Сколько их нужно, сколько хватит, и чего может быть слишком много? Как понять, будет ли достаточно вашего усилителя, чтобы играть вместе с барабанщиком в одной комнате? Постараемся ответить на эти вопросы, а также объясним, в чем разница между мощностью (Вт) и громкостью (дБ). Вы наверняка удивитесь, узнав о разнице между 30Вт и 100Вт усилителями. Итак, заглянем внутрь гитарного усилителя и разберемся, сколько же ватт вам все-таки надо.

Первое, что стоит сделать, это усвоить основы. Мы будем пользоваться двумя основными понятиями в дальнейшем: выходная мощность (измеряется в ваттах и громкость (измеряется в децибеллах).

Ватт — единица измерения, характеризующая мощность. Ватт = напряжение в вольтах умножить на силу тока в амперах. Вот и всё (конечно, сильно упрощенно).

Все гитарные усилители различаются своей мощностью, классифицируются по ней. Однако, разберемся в чем же тут собака порылась и почему ватты не так важны, как нам кажется.

Децибелы (дБ, db) — это соотношение между двумя уровнями мощности. Это очень общая единица измерения, описывающая громкость, при помощи децибелов можно охарактеризовать множество различных параметров. Важно помнить, что децибел — это одна десятая часть бела. Целый бел обычно в 2 раза громче для большинства людей. Итак, чтобы сравнить два различных источника звука, мы используем следующую формулу:

P1
10 x log ———
P2

Здесь P1 и P2 обозначают выходную мощность двух различных источников. Для чистоты эксперимента важно чтобы нагрузка у обоих усилителей была одинаковой. То есть 30Вт в кабинет 8 Ом, это совсем не то же самое что 30 Вт в кабинет 16 Ом. Так что возьмем и сравним 2 усилителя в одинаковых условиях. Возьмем 50 Вт башку и 30 Вт.

Сначала делим 30 на 50, получаем 0,6. Логарифм 0,6 равен 0,222. Умножаем эту цифру на 10 и получаем 2,22 дБ. Итак, 50 Вт усилитель всего лишь на 2.22 дБ громче 30 Вт усилителя. 3 дБ для человеческого уха довольно трудно различимая разница.

Итак, вывод: мощность, увеличенная в 2 раза, дает разницу в 3 дБ. Разницу в 3 дБ обычный человек услышит с трудом.

Чтобы было веселее, сравним Fender Deluxe Reverb с номинальной выходной мощностью 22 Вт и Marshall Super Lead 100 Вт соответственно. Мы все знаем, что Marshall громче, но воспользовавшись формулой, выясняется, что громче он всего лишь на 6.576 дБ.

10 дБ — это величина громкости для большинства людей означающая, что источник 1 громче источника 2 в два раза. В нашем случае Marshall не в 2 раза громче, чем Deluxe. Удивлены?

Разница в 0 дБ = та же самая мощность

Итак, разница у Marshall’а и Deluxe в мощности — более чем в 2 раза, а реальный прирост в громкости — меньше чем в 2 раза.

Чтобы получить усилитель, который будет громче чем наш Marshall, нам понадобится усилитель мощностью в 1000 Вт. Правда, круто?

Теперь давайте взглянем на децибелы, чтобы наконец-то навести порядок в этом хаосе из цифр. Отличная табличка с сайта www.gcaudio.com отлично показывает начальную точку отсчета.

Самый тихий звук, который слышит человек 0дБ
Рок концерты обычно проходят на уровне от 110 до 140 дБ.

Так что та самая разница между маршаллом и фендером в 6.576 теперь кажется весьма номинальной. Для человеческого слуха разница в громкости этих усилителей будет едва заметной.

Как выбрать усилитель? Сколько Ватт?

От всей этой технарской писанины переходим к практической части. Поговорим об усилителях. В последнее время стало появляться очень много маломощных усилителей и этому есть объяснение. Давайте признаемся сами себе, немногие из нас регулярно выступают перед залами с 5000 зрителей и больше. Скорее вообще не выступает. Добавим к этому тенденцию перехода музыки из больших залов в маленькие камерные клубные условия с более интимной атмосферой. Все это прямым образом сказывается на требованиях профессиональных музыкантов к их оборудованию.

Если вы играете в клубе на 100 человек через 100 ваттный стек Mesa Boogie, скорее всего на вас будут смотреть как на идиота или выпендрёжника. На самом деле большинство 15 Вт усилителей в таких условиях будут ОЧЕНЬ громкими. Больше и не нужно.

Читайте также:  Мощность одного энергоблока балаковской аэс

Так почему же до сих пор выпускаются эти 100-200 ваттные головы?

Во-первых во времена зарождения рок-музыки акустические системы были далеки от того качества, которое у нас есть сейчас. Они не воспроизводили звук достойным образом. 100 Вт усилитель во многих случаях был нужен на сцене для того, чтобы работать напрямую в большой зал и озвучивать помещение напрямую.

Во вторых важный параметр — объемность и чистота звучания. 15 Вт усилитель и 30 Вт усилитель будут практически одинаковыми по громкости. Разница у них — в 3 дБ. Но 15 Вт усилитель начнет перегружаться раньше, чем 30 Вт.

Для тех, кто использует перегруз в усилителе и управляет звуком при помощи ручки громкости на гитаре, 15 Вт усилитель будет достаточным практически для любого зала, а для некоторых — через чур громким. 8 Вт комбик — идеальный вариант для гитариста, который работает с ручкой громкости. Он достаточно громкий для того чтобы играть на уровне с барабанщиком, а если вы выступаете в большом зале, комбик в любом случае будет подзвучиваться. Так что тащить с собой ваш полустек нет смысла.

Для тез, кто играет с чистым звуком и использует педали для перегруза, 30 Вт — более предпочтительный вариант. 50 Вт будет более чем достаточно, зачастую больше 30 и не нужно. Попробуйте взять VOX AC30 и выкрутить его на такую громкость, где он начнет перегружать. Да, он звучит здорово, но это пипец как громко!

Имеет смысл детально разобраться в возможностях клуба, где вы собираетесь выступать. Если с аппаратурой там полный порядок, они знают какая мощность им размер усилителей им нужны. Если в клубе только акустика для вокала и пара микрофонов, везите с собой ваш репетиционный аппарат.

Если в клубе полноценная PA-система с микрофонами и подзвучкой всех инструментов, скорее всего звукорежиссер попросит вас сделать ваш комбо потише, чтобы получить более сбалансированный звук из основных акустических систем.

ВЫ были когда нибудь на концерте, где усилитель подзвучен, а гитарист при этом все равно выкручивает его на полную катушку? Это не только не комфортно для 40 человек перед сценой, но и общий микс в итоге получается несбалансированным. А если вы походите по залу, вы услышите, что в одних местах гитара есть и слишком громкая, а в других она пропадает.

Самое простое правило, которое я усвоил из концертных выступлений — настроить звук, который нравится и достаточно громкий чтобы можно было играть, стоя прямо перед усилителем, и так его и оставить. Если зал слишком большой, пусть микрофоны это исправят. Любой опытный звукорежиссер сможет для вас в монитор подать микс, который вам нужен, чтобы комфортно играть, так что нет никакого смысла в том, чтобы чьи-то уши кровоточили.

Есть у этого маломощного тренда и другая сторона медали. Гитарные иконы, которых мы все знаем, большей частью остались в 60х и 70х годах. Как мы уже разобрались, тогда усилители на сцене нужны были совсем для другого. Мы все любим тот самый звук перегруженного оконечника лампового усилителя, работающего на пределе своих возможностей. Однако сегодня выкручивать стек Marshall уже стало плохим тоном. Люди шарахаются от сцены, закрывают уши руками, а в клубы после такого вас могут снова и не позвать.

Маломощные комбики и головы позволяют быстрее перегружаться, если нам это нужно, при этом звук остается на комфортном уровне громкости и для вас и для вашей группы и для ваших зрителей и для звукорежиссера. Если громкости не хватает, звукорежиссер всегда может сделать ее погромче своими средствами. Совсем не обязательно быть самым громким музыкантом на сцене. Оставьте это барабанщикам 🙂

Еще один важный момент, который хотелось бы осветить в этой длиннющей статье. Большинство маломощных комбиков выпускаются в формате 1х12″. И, даже если это достаточно громко, все равно не хватает давления и объема как у кабинета 4х12″. Если хотите чтобы ваш маленький усилитель звучал больше, громче и объемнее, подключайте к нему еще один кабинет. Хорошо сделанный 2×12″ каб заставит слишком тонко звучащий комбик по-настоящему раскрыться. Больший объем кабинета и дополнительный динамик дадут вам тот самый кач, который всегда хотят слышать гитаристы.

Если вы все еще не уверены в этом, оставьте свою 100 Вт башку, но попробуйте вот что. Пойдите в ваш местный магазин и возьмите любой самый маломощный ламповый усилитель и воткните его в кабинет 4х12″. Усилители типа Vox AC4TVH или Z.Vex Nano Head идеально подойдут. Установите AC4 в режим 1 Вт и выкрутите его на полную. Вы будете удивлены тем, как быстро к вам прибежит продавец с просьбой сделать потише. Ну а еще, я думаю, вы удивитесь от того насколько хорошо будет звучать гитара.

Надеюсь, эта статья помогла вам развеять несколько мифов о мощности усилителей. В следующий раз, когда увидите маленький ламповый комбик вы уже не будете фыркать и умилительно улыбаться, типа «не достаточно для концертов». Все познается в сравнении. Врубайте этот комбарь погромче и наслаждайтесь тем, как звучат лампы. Именно это и есть настоящий гитарный звук!

Источник