Меню

Если у колонок мощность 100вт



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.

Читайте также:  Мощность укв передатчика дальность связи

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.

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.

Читайте также:  Мощность профессиональных швейных машин

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.

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

Поясните пож. по поводу мощности усила и чувств.!

«Еще технический совет. Правильная Hi-Fi система должна развивать в точке прослушивания, В ПИКЕ, 100 дб/вт/м. Фирма Musical Fidelity считает, что даже 110. Выходная мощность усилителелей приводится в ваттах, но это электрический параметр и к акустике имеет косвенное отношение. Поясню: выходная мощность в 10 вт, соответствует акустическому уровню 10 дб/вт/м, а мощность 100 вт соответственно 20 дб/вт/м. Чтобы посчитать акутистический уровень в точке прослушивания надо сделать следующее: сложить выходную мощность усилителя в дб/вт/м с чувствительностью колонок, минус 5 дб на каждый метр расстояния от точки определения чувствительности колонки до места прослушивания. Например: мощность усилителя — 100 вт, чувствительность АС — 90 дб, место прослушивания находится в трех метрах от колонок.
Арифметика простая: 20 дб/вт/м + 90 дб — (2х5 дб.) = 100 дб. 5 дб умножаются на 2, а не на 3 потому, что чувствительность АС в 90 дб определена на расстоянии в один метр от передней панели колонки. «

Это что же получается? То есть при чувствительности АС 90 Дб для «правильной Hi-Fi системы» мне нужно никак не меньше чем 100 Вт на канал? А я смотрю усилы по 40 вт и выбираю тут.
А если у колонок чувствительность 86 дб? Тогда и 100 вт, получается, недостаточно?

Чую подвох, поэтому прошу совета!

О, вот это уже ближе к подспудно-ощущаемой правде, большое спасибо!
И еще вопрос, если можно: имеет ли смысл слушать пару Ротел с усилом на 40 Вт + акустику Динаудио 62 (86 дб) для комнаты в 18 м. ? Пугает то что у акустики сопротивление 4 ОМ (кстати, как это влияет на громкость звучания?) а у усилителя мощность 40 Вт обозначена для 8 Ом.
А то может это заведомо неправильно?

Читайте также:  Мощность миксера для песочного теста

Спасибо еще раз, в акустике я полный профан, надеюсь, не навсегда.

Источник

Сколько Ватт громкости музыки нам нужно?

Одно из популярных заблуждений у «любителей музыки» — это гонка за мощностью. На рынке продаются куча дешёвых музыкальных центров/колонок/ресиверов, на которых написаны мощности в сотни, а то тысячи Ватт! «Щас куплю усилок на 700 Ватт и прокачаю музон», — думает кто-то. Давайте примерно оценим, сколько настоящих Ватт действительно необходимо в комнате обычных размеров.

Чувствительность большинства колонок массового производства 85-90 дБ/Вт*м. Это значит, что при подводе 1 Вт синусоидальной мощности динамик выдаст громкость 85-90 дБ на расстоянии 1 м. Децибелы – величина логарифмическая. Это значит, что при увеличении мощности в 10 раз мы получим +10 дБ, в 100 раз+20 дБ. Аналогично и полупорядки: каждое наращивание в 2 раза это +3 дБ, в 3 раза + 5дБ. Таким образом, при подводе всего 2 Ватт мы уже получаем перед колонкой звуковое давление более 90 дБ, а при подводе 20 Ватт – более 100 дБ. Колонок обычно две, отсюда имеем ещё +3дБ.

Теперь по расстояниям. Каждое удвоение расстояния в жилой комнате с мебелью и без специальных звукопоглощающих стен – это минус 3.5 дБ. Грубо говоря, если у вас комната 20 м² и колонки стоят у середины стены, то как раз среднее расстояние 2 м и вычитаем 3.5 дБ. Если у вас огромная комната 50 м², то можно заложить линейное расстояние 6-7 м и вычитать 8 дБ. Если колонки стоят на компьютерном столе прямо перед нами, то ничего не вычитаем.

Таким образом, для достижения 90 дБ в средней комнате на 20 м² к колонке нужно приложить примерно 1-3 Ватта мощности, 95 дБ – 3-10 Вт, 100 дБ – 10-30 Вт. Хотя куда нам такая громкость? 100 дБ – это шум кузнечного цеха, и достаточно длительное воздействие такой громкости приводит к необратимой потере слуха! Уже 90 дБ – это очень громко, при 95 дБ нужно кричать собеседнику в ухо. Нормальная громкость для музыки и фильмов – это 85-90 дБ. Таким образом, больше 10 настоящих Ватт нам вряд ли понадобится. У меня в 18-метровой комнате стоит транзисторный усилок на 8 Вт, и мне его полностью хватает. А если разживетесь ламповиком, который мягко ограничивает сигнал, то там и 2-3 Ватта за глаза.

Другой вопрос – насколько реальны Ватты мощности от производителей. Как правило, бюджетные китайцы совсем не имеют совести и запросто лепят на свои скромные усилки какие-то фантастические 100-200-500 Вт. Люди их ставят и говорят, что колонки захрипели на таком-то проценте громкости. Это не колонки хрипят, а усилок перегружен! Динамики вообще редко хрипят сами, в них просто перегорает обмотка. А вот устройство любого усилителя таково, что с ростом мощности растут искажения. Для характеризации этих искажений используется величина КНИ (THD по-английски) в процентах. Если их больше

1-3%, то мы начинаем слышать хрипы. При этом любой приличный производитель обязан указывать мощность при заданном уровне искажений. Например, номинальные 20 Вт при 0.1% КНИ (чистый звук) и максимальные 50 Вт при 10% КНИ (хрипелово!). Как видим, имеется хорошая лазейка, чтобы написать мощность повыше, но про качество звука здесь умалчивается. Ещё одна лазейка – это использование «музыкальных» Ватт RMS вместо честных физических DIN, что даёт прибавку 30-40%. Про PMPO вообще не говорю, это очень скользкий и завышенный в десятки раз показатель ради голого маркетинга. Таким образом, хитрый производитель может написать максимальную мощность 100 Вт и «забыть» указать, что это RMS при диких КНИ. А по факту там будет честных 30 Вт при более-менее чистом звуке. Вот и начинаются искажения выше 40% на ручке громкости, которые люди списывают на хрипящие колонки.

Если бы многие усилители на самом деле развивали указанную сказочную мощность, то люди бы глохли, окна трескались, а теплоотвод от транзисторов/микросхем в классе АВ был больше похож на батарею обогревателя. Не гонитесь за цифрами мощности и не покупайте откровенные подделки. Лучше ищите честных производителей, которые пишут % THD и более-менее реалистичные цифры. Ваши уши будут вам благодарны.

Источник