что такое суммарная мощность колонок

Как мощность влияет на громкость колонок

Содержание

Содержание

Мощность акустических систем — раздолье для спекуляции цифрами. Разнообразие подходов производителей акустики к измерению этого параметра и документирования результатов заставляет подчас задуматься даже опытного аудиофила. Рассмотрим несколько популярных заблуждений на эту тему.

Миф первый. Колонки «выдают» ватты

Первым делом нужно разобраться с несколькими понятиями. Колонки бывают активные и пассивные.

Первые имеют встроенный усилитель, а для вторых он необходим в виде отдельного устройства.

Именно усилитель в обоих вариантах преобразует ток от блока питания и передаёт сигнал определённой мощности на динамики, которые в свою очередь преобразуют его в звук. Причём делают это с низким КПД, рассеивая большую часть получаемой энергии в тепло. Поэтому говорить, что колонки выдают столько-то ватт, корректно только если они активные.

В любом случае, усилитель служит поставщиком мощности (электрической), а динамик — потребителем. За редкими исключениями (их рассмотрим позже) для активной акустики указывается выходная мощность встроенного усилителя.

Например, внутри двухкомпонентной системы SVEN MC-30 установлены TAS5342R. Его номинал 100 Вт, и производитель колонок честно указывает такую выходную мощность.

При этом динамики рассчитаны на такую мощность, иначе долго такая колонка не проживёт.

С пассивной акустикой всё немного сложнее. Согласование параметров нужно обеспечивать самостоятельно. Здесь уже у каждого компонента будет “своя” мощность: у усилителя — выходная, а у колонок — потребляемая.

Дотошный акустик может заметить, что есть такая величина как звуковая мощность, но она не измеряемая, а расчётная. А вычисляется эта величина из уровня звукового давления, который и отвечает за способности колонки. Он будет подробно рассмотрен далее.

Миф второй. Громкость определяется мощностью

Начнём с того, что громкость — параметр субъективный. Если вам в разгар вечеринки захочется прибавить звука, вряд ли это понравится соседу. То есть зависит громкость от нашего основного приёмника — уха. Правильнее говорить об уровне звукового давления. Именно этот параметр часто встречается в документации на аудиоаппаратуру под именем SPL. Измеряется он в децибелах (дБ) в отличие от мощности, единица измерения которой — ватт. Децибел — величина относительная и индицирует насколько текущий уровень SPL превышает порог слышимости (0 дБ).

Мощность приходится SPL очень «дальним родственником». Как правило, это параметр, указывающий какую максимальную электрическую энергию можно направить в динамики колонки, чтобы они при этом не вышли из строя. За то, насколько эффективно эта энергия будет использоваться, отвечает другой параметр — чувствительность. Она характеризует уже динамик, а не усилитель. Измеряется как SPL на расстоянии метра от динамика, при подаче на него сигнала частотой 1 кГц и мощностью 1 Вт. Отсюда единица измерения — дБ/Вт/м.

Например, чувствительность 84 дБ/Вт/м позволит вам на одном ватте получить SPL в 84 дБ. Каждое удвоение мощности прибавит к SPL 3 дБ. Таким образом, чтобы получить внушительные для небольшого помещения 90 дБ, в такой динамик нужно «влить» 4 ватта. Если же взять более чувствительный динамик (90 дБ/Вт/м), то достаточно будет 1 Вт. Почувствуйте разницу.

Интересно, что у некоторых производителей этот параметр значится как «эффективность». Проведём следующую аналогию. Как далеко вы проедете на автомобиле на 10 литрах бензина? Зависит от расхода топлива. Также и с динамиком, который «заправляют» 10 ваттами мощности — насколько громко он заиграет? Зависит от чувствительности. В случае с 10 Вт прибавьте к её значению 10 дБ и ответ готов.

Миф третий. Существует универсальный показатель мощности

В этой области больше решает репутация производителя, который старается придерживаться стандартов измерения характеристик, а не гонится за баснословными цифрами. Вспомните магнитолы производства известных мастеров доступной бытовой электроники, на которых гордо красовались наклейки с киловаттами. Это как раз те исключения, оговоренные в мифе №1. Казалось бы, магнитола — активная акустическая система, да ещё и портативная, откуда такие цифры?

А это не мощность усилителя, а максимально возможная пиковая нагрузка на динамики, которая может длиться миллисекунды. Да, недорогой динамик возможно выдержит такой всплеск, но это ничего не имеет общего со штатным режимом работы.

Измерять мощность можно разными способами, по-разному учитывая качество звука. Ниже приведены несколько стандартизированных показателей мощности:

Представляется ассоциация с водонепроницаемостью смартфона. Поместили на пару метров в воду на несколько минут — всё работает. А если утопить метров на пять на то же время, то бесследно это для аппарата не пройдёт. Сначала могут появиться проблемы с тачскрином, при следующем погружении перезагрузится и т.д. После серии таких погружений вода постепенно выведет из строя плату. Аналогично с тестированием динамика. Кратковременно он выдержит высокую нагрузку, но при увеличении времени воздействия начнётся перегрев со всеми вытекающими последствиями.

Стоит обратить внимание на такой простой параметр как потребляемая мощность.

Миф четвёртый. RMS — «честная» мощность

Это могло быть так, если бы не маркетинг и подчас повышенный оптимизм производителей акустики. RMS — это наиболее часто встречающийся показатель мощности акустической системы. Он говорит о максимальной мощности, при подведении которой динамики могут работать определённое время и не получат повреждений. То есть при следующем тесте будут функциональны. В идеале если ещё при этом не будет превышен заданный уровень нелинейных искажений. Но это для многих производителей совсем не точно. THD свыше 10% в зависимости от частоты вызывают призвуки, хрипы, скрипы и т.п., что делает прослушивание музыки некомфортным. Зато заявленная мощность будет обеспечена.

Безусловно RMS — более значимый параметр, чем любая пиковая мощность. Но лучше если производитель указывает какие уровни THD соблюдались при проведении испытаний. В идеале, если указан также и максимальный SPL.

Миф пятый. Мощность — главный параметр при выборе акустики

Чтобы дать возможность звуку полностью раскрыться, нужна громкость, равно как и обеспечивающая её мощность. Но упомянутые искажения могут сильно испортить картину. За чистоту звука на всём диапазоне SPL отвечают другие важные параметры: АЧХ, согласованность импедансов, акустическое оформление и др. Каждый из них по-своему влияет на восприятие. Не забывайте, что и помещение, в котором расположена акустическая система, тоже играет немаловажную роль. Да и особенности музыкальных композиций тоже нужно учитывать, не зря же существуют эквалайзеры. Всё эти детали в совокупности и формируют сочный насыщенный звук.

Источник

Ода об истинной мощности или громкие и тихие Ватты

У всех, кто когда-либо сталкивался с выбором звуковой аппаратуры возникал вопрос о мощности, а если точнее, о громкости, например, акустической системы или ресивера. Предположу, что многие слышали от “заботливых” продавцов или замечали в рекламных материалах информацию о мощности в 30, 50 или, например, 100 Вт. Когда такое доводится слышать (видеть) мне, я крепко задумываюсь, о какой именно мощности идёт речь. Системы из поднебесной, например, якобы “выдают” заоблачные тысячи Ватт, при этом звучат тише десятиваттных трактов от других производителей.

Из-за ориентирования на значения мощности усилительной техники и акустических систем возникает много неразберихи, которая мешает покупателям приобретать, а продавцам продавать звуковую аппаратуру. Под катом я расскажу о существующих стандартах мощности, а также о том, какие маркетинговые ухищрения помогают некоторым производителям заявить “высокую” формальную мощность, при достаточно скромных реальных характеристиках.

Что определяет громкость?

На всякий случай, ещё раз напишу о том, что такое громкость и какие именно факторы определяют ее для того или иного тракта. Конечно, сегодня для большинства истина в том, что высокая мощность не всегда говорит о высокой громкости — секрет Полишинеля, но мало ли…

Итак, громкость звука — это:

“субъективная характеристика, она определяется интенсивностью
звука, пропорциональной квадрату амплитуды (A) звукового давления (SPL), и
восприимчивостью органа слуха, зависящей от частоты звука.”

Так вот, мощность не единственная влияет на итоговое звуковое давление (SPL). Громкость тракта определяет сочетание чувствительности акустики с мощностью усилителя. Чем ниже чувствительность АС, тем более мощный УМЗЧ потребуется для того, чтобы её “раскачать”.

При этом повышение звукового давления на 3 Дб требует удвоения мощности. Например, акустическая система с чувствительностью 90 дБ создает SPL= 90 дБ при подаче на АС мощности в 1 Вт (расстояние 1 м). Для повышения SPL до 93 дБ, необходимо увеличить мощность до 2 Вт, до 96 дБ — до 4 Вт, до 99 дБ — до 8 Вт и т.д.

“Советские” и “китайские” Ватты

Но всё же вернёмся к стандартам мощности, как к основному инструменту маркетинговых манипуляций. “Советские” и “китайские” Ватты — это “народное” деление мощностных стандартов, которое появилось лет 20-25 назад. Тогда наиболее доступной и востребованной на рынке техникой была новая из Поднебесной или старая из СССР. Остальное либо не поставлялось в РФ (по причине засилья китайских центров), либо стоило неприлично дорого для 80-90% населения РФ.

“Советские” Ватты считались честными, а китайские, соответственно, не очень. Хотя с советскими тоже всё не так просто. Мощностные характеристики усилителя в СССР определялись ГОСТ 23262-88, который предписывал производителю указать в паспорте устройства номинальную мощность.

Номинальная мощность определяется при среднем положении регулятора громкости усилителя, при которой остальные параметры устройства соответствуют заявленным в техническом описании.

Иными словами, ГОСТ оставлял за производителем право указать мощность, которая соответствует наименьшему значению коэффициента нелинейных искажений. Показатели, как правило, подгонялись под требования стандарта к классу сложности устройства. Мощность указывалась как у усилителей, так и у АС (указывала на усиление какой номинальной мощности рассчитана акустика).

При этом, по утверждениям tehpoisk.ru, порой это приводило к проблемам. Например, не учитывались искажения типа «ступенька», возникающие на малых уровнях громкости, в усилителях класса АВ. Уровень искажений мог снижаться при увеличении выходной мощности сигнала до номинальной. При этом на средних и низких уровнях громкости сигнал существенно искажался.

Также в отечественной аппаратуре можно встретить такой параметр, как синусоидальная мощность (максимальная синусоидальная мощность) — это мощность, при которой УМЗЧ или акустика способны работать в течение 2-х часов с музыкальным сигналом без физического повреждения. Такая мощность не ограничена искажениями, её пределы определены лишь тепловыми и механическими повреждениями. Синусоидальная мощность обычно в 2-3 раза больше номинальной.

Типичный пример спекуляции на синусоидальной мощности — легендарные S-90. Их номинальная мощность составляла 35 Вт (к слову, первый вариант акустики назывался 35АС-01), а синусоидальная, уклончиво названная в документации паспортной, — 90 Вт. Номинальная также была указана, но второй по счету, что можно считать почти безобидной, по нынешним меркам, маркетинговой манипуляцией.

По сравнению с китайцами из 90-х и начала нулевых, случай “Радиотехники” с С-90 представляется совсем невинным. До сих пор помню, как унылые подвальные копировщики детища Мацуситы с созвучным названием Panansonica (орфография бракоделов сохранена) оставили на своей поделке “гордую” и заметную надпись: 5000 Вт.

В данном случае речь о PMPO (Peak Music Power Output), т.е. о максимальной мощности, которую в принципе может выдержать динамик АС, а усилитель способен выдать без термических и механических проблем. Тест проводится в течение одной-двух секунд при подаче сигнала 200 Гц.

Такие значения обычно в 20-30 раз выше номинала и именно их принято было называть китайскими. В последние годы, к чести китайских производителей, они отказались от использования PMPO и стали применять RMS.

Среди отечественных паспортных характеристик могут также встречаться максимальная кратковременная мощность (аналог PMPO), паспортная шумовая мощность (аналог синусоидальной, но в тесте вместо музыкального сигнала используется розовый шум).

DIN, RMS, AES, IEC и другие аббревиатуры

Сегодня злосчастное PMPO указывается крайне редко и, как правило, как дополнительный параметр, не несущий маркетинговой нагрузки. ГОСТовский номинал и синусоидальную мощность также достаточно тяжело встретить. Но от этого не становится проще. В многочисленных УМЗЧ и АС современного производства нет единого стандарта мощности. Нередки и откровенные маркетинговые манипуляции.

Начну, пожалуй, со стандарта DIN 45500 (известен тем, что впервые стандартизировал понятие HI-FI), в котором DIN Power измеряется подачей сигнала с частотой 1 кГц на вход устройства в течение 10 минут. Мощность замеряется при достижении 1 % THD. Стандарт практически идентичен EIAJ, принятому японской ассоциацией отраслей электронной промышленности.
(Electronic Industries Association of Japan).

Также стандарт предусматривает ещё один вид измерения мощности — DIN Music Power, описывающая мощность близка к определению синусоидальной и паспортной шумовой мощности, т.е. значение длительной нагрузки музыкальным сигналом без риска повреждения. Обычно указываемая величина DIN music power незначительно выше, чем DIN.

Нормы этого стандарта соотносятся с понятием IEC Power по стандарту IEC 268-5 (стандарт международного электротехнического комитета, второе издание 1989-07), в котором определена длительность нагрузки — более 100 часов.

RMS (Rated Maximum Sinusoidal) — предельная синусоидальная мощность, т.е. такая, при которой звуковоспроизводящее устройство может работать один час с реальным музыкальным сигналом без повреждений. Как правило, на 120-250 % выше ГОСТовского номинала и на 20 — 25 % больше DIN Music Power.

К RMS максимально близок стандарт AES2-1984 (Audio Engineering Society). Различие между AES Power и RMS заключается лишь во времени, которое должно проработать устройство — для стандарта AES необходимо 2 часа.

Также может указываться т.н. программная мощность (Program Power или PP), которая в принципе может быть любой, т.к. не стандартизирована. Принято считать, что Program Power в 2 раза больше RMS, но это не является обязательным. Не менее туманные представления о мощности даёт PPP, т.е. пиковая программная мощность (Peak Program Power), которая в 2 раза больше PP.

Характерным примером разницы в указании мощности могут служить такие известные и уважаемые производители АС как Dynaudio и DALI. Первые указывают «Паспортная мощность, IEC», т.е фактически DIN, вторые вообще ограничиваются понятием “рекомендуемая мощность” и указывают диапазон мощностей.

Манипуляции КНИ

Существует отличный от DIN Power и EIAJ стандарт IHF, разработанный Национальным институтом стандартов США и Institute of High Fidelity, в котором мощность измеряется при 0,1% нелинейных искажений.

Аналогично любой производитель может ввести собственный стандарт расчета мощности, что позволит ему писать напротив слова Power любые цифры, которые он сочтет выгодными. При подобных расчетах можно доводить значения КНИ до любого максимума, например, до 15-20%, что повлечет за собой рост формальной “мощности”. Более того, так могут изменяться значения RMS.

Хитрый ресивер

Следующий неоднозначный момент касается расчета мощности многоканального ресивера. Так при тестировании, происходит “выгодное” для искажения действительности разделение мощности. Результаты измерений очень порадуют глаза, но не уши соседей. Это связано с методом измерения одного нагруженного из шести, восьми или десяти каналов, что формально дает якобы мощностной прирост.

Чтобы не ошибиться, оценивая реальную мощность устройства, следует поискать приписку “all channels drive” в графе, где указана мощность, если таковой нет, то, вероятно, измерения проводились с нагрузкой на один канал. И я почти убежден, что без такой надписи заявленные характеристики мощности не соответствуют действительности. Номинальная (по ГОСТ) мощность, которая (учитывая использование усилителя класса D) будет составлять не более 80% от потребляемой мощности, а с усилителями других классов — ещё меньше.

Сухой остаток

Для подведения итогов и демонстрации существенности в различии мощности, предлагаю провести небольшое сравнение на примере всё тех же S-90. В данном случае я приведу лишь приблизительные расчетные значения (реальные измерения могут отличаться), но это позволит понять насколько сильно разнятся стандарты, с которыми можно сегодня столкнуться. Итак, Радиотехника S-90:

Из всего изложенного можно сделать выводы:

Для концертной аппаратуры, где используется живой голос и динамические инструменты, существует другое правило — номинал мощности усиления равен мощности акустики по AES.

Джинса
В нашем каталоге представлен широкий ассортимент усилителей, ресиверов и другой звуковоспроизводящей аппаратуры. У нас вы можете приобрести акустические системы высокой верности воспроизведения

Источник

Как читать и понимать технические характеристики колонок?

Шпаргалка для новичка в аудио

Как читать и понимать технические характеристики колонок?

Шпаргалка для новичка в аудио

Каждая пара акустических систем, производимая пусть даже мелкой, но серией, всегда сопровождается таблицей технических характеристик – той или иной степени подробности. Что могут рассказать эти показатели и могут ли раскрыть что-нибудь полезное, что поможет в выборе “той самой” пары колонок, которая заставит сердце биться чаще? Давайте разбираться.

Акустические системы, пожалуй, являются наиболее значимыми элементами стереосистемы, оказывающими определяющее влияние на характер её звучания. Задача всех остальных компонентов (включая кабели) состоит в том, чтобы в наибольшей степени раскрыть потенциал акустики. И замена только лишь колонок может кардинально изменить звучание системы – столь существенных перемен не добиться апгрейдом любых других её элементов.

Сразу разрушим всю интригу – о характере звучания колонок сухие цифры ТТХ не расскажут ничего. К сожалению, если стереосистема в вашем доме нужна не в качестве необычного аксессуара в интерьере, а чтобы слушать музыку, то выбрать колонки, изучая технические параметры моделей, комфортно развалившись на диване с планшетом в руках, не получится. Результат придется достигать походами в салоны и к друзьям на бесконечные прослушивания. А если вы ищете идеал (или близкий к идеальному вариант), то придется искать возможность слушать акустику у себя дома в составе системы, в которой колонкам предстоит дальше жить. А это куда более сложная задача.

Но, при этом, технические характеристики вовсе не бесполезная информация, способная лишь декорировать продуктовую страничку на сайте производителя и инструкцию по эксплуатации акустики. Прежде всего, их изучение может помочь сузить круг поиска. А, учитывая трудоемкость этого процесса и немалые временные затраты – сокращение числа претендентов будет очень кстати.

Прежде всего, конечно, на основе анализа значений параметров в таблице ТТХ можно предположить, насколько новые колонки найдут общий язык с вашим усилителем – ведь именно усилитель непосредственно взаимодействует с акустикой. Всю информацию, которую обычно размещают в таблице технических параметров, можно условно разделить на два типа: описательную, к которой относятся данные о количестве, типах и моделях динамиков, а также использованных в их конструкции материалах, выбранном акустическом оформлении, фильтрах кроссовера и так далее. Второй тип – числовые параметры, являющиеся результатом измерений изделия в лабораторных условиях.

Анализируя информацию первого типа можно строить предположения о характере звучания акустических систем, опираясь на общепринятые стереотипы. К примеру, твитер с металлическим куполом даст хирургически точное, но холодное и резковатое звучание. Или ленточный твитер обеспечит воздушность и детальность подачи. Длинный ход и мощный резиновый подвес диффузора низкочастотного драйвера позволит достичь более глубокого баса, при этом, есть опасность получения аморфной и гулкой подачи низкочастотного регистра. А жесткий подвес диффузора басового излучателя обеспечит быстрый и упругий бас, но достичь инфразвуковых глубин такому динамику сложнее. Здесь лишь нужно понимать, что, как и любые стереотипы, эти особенности имеют место во многих случаях, но отнюдь не являются аксиомами. Другими словами, производитель в конкретной модели акустики может вас сильно удивить, не оставив от расхожих стереотипов камня на камне. Потому возвращаемся к началу разговора – окончательный вердикт могут вынести только ваши уши.

Информацию второго типа разберем последовательно по отдельным параметрам:

Рабочий частотный диапазон или диапазон воспроизводимых частот

Коэффициент нелинейных искажений (КНИ)

Параметр, который характеризует появление в процессе преобразования акустической системой электрического сигнала в звуковые волны “новых” спектральных составляющих, которые искажают исходных сигнал. Другими словами, этот показатель характеризует, насколько точным является звучание АС. Коэффициент нелинейных искажений возрастает при увеличении подводимой к АС мощности. И здесь мы сталкиваемся с парадоксом – если говорить об общем КНИ всей системы в целом, то наибольший вклад в него вносят именно колонки, при этом, для акустических систем этот показатель указывается нечасто. Быть может, этот парадокс совсем неслучаен, и производитель просто не хочет пугать пользователя, ведь даже для качественных моделей акустики этот параметр может достигать одного процента, а для массовых недорогих моделей – и нескольких процентов. При этом, к примеру, КНИ транзисторных усилителей измеряется в сотых и тысячных долях процента.

Чувствительность

Очень важная характеристика АС, по которой можно судить о необходимых для счастливой совместной жизни качествах усилителя. В определенном смысле чувствительность колонки – это коэффициент её полезного действия. Чем выше этот показатель, тем меньшее “усилие” (мощность) нужно прилагать для достижения заданного уровня громкости звучания. Измеряется чувствительность в децибелах – это уровень звукового давления, который развивает АС на расстоянии 1 метр при подаче на неё сигнала частотой 1 кГц мощностью 1 Ватт. Современные модели акустических систем имеют чувствительность 80-90 дБ, но можно найти и высокочувствительные колонки, у которых этот параметр составляет 95 и даже 100 дБ. Если у вас в системе работает ламповый (да ещё и однотактный) усилитель – на этот показатель стоит обратить самое пристальное внимание. При этом, нужно помнить о том, что этот параметр оценивается не по привычной линейной, а по логарифмической шкале. То есть, увеличение громкости вдвое соответствует приросту на 10 дБ.

Номинальное сопротивление (импеданс)

Ещё одна важная характеристика АС, с которой опять всё непросто. Знатоки школьной физики возьмут в руки тестер, подключат его щупы к акустическим терминалам колонок и получат некоторое сопротивление, которое ценности не имеет никакой. Ибо это сопротивление постоянному току, а, как известно, акустические системы имеют дело не просто с переменным током, но ещё и переменным током звуковых частот – то есть, целым спектром частот. При этом, звуковая катушка динамика по сути является индуктивностью, а значит её сопротивление зависит от частоты сигнала. Плюс оказывают свое влияние резонансные частоты динамической головки. А теперь вспомним, что таких динамиков в колонке несколько, а связывает их далекий от линейности кроссовер.

Номинальным сопротивлением или импедансом называют сопротивление переменному току частотой 1 кГц. Но гораздо больше информации даст график зависимости импеданса от частоты сигнала, изучая который можно, к примеру, обнаружить, что импеданс колонки с номинальным сопротивлением 8 Ом на частоте 130 Гц проседает до значения 3 Ом. К сожалению, такими графиками производители акустики балуют не часто. В лучшем случае наряду с номинальным сопротивлением указывается минимальное его значение и частота, на котором этот минимум достигается.

Рекомендуемая мощность усилителя

Обычно этот параметр характеризуется двумя цифрами – минимальной и максимальной мощностью усилителя, с которым производитель рекомендует использовать свою акустику. При этом, подразумевается, что при использовании усилителя с мощностью ниже минимального значения, акустическая система не сможет обеспечить заявленный для неё уровень звукового давления, а при работе на мощности, превышающей максимальную, возможен выход колонки из строя. Другими словами, верхнее значение – это мощность, на которой акустическая система может работать длительное время без фатальных последствий для себя, но не для ваших соседей! Потому как использовать эти цифры вам подскажет совесть.

Максимальное звуковое давление (SPL)

Звуковое давление, которое способна развить акустическая система на расстоянии 1 метр при подаче на неё сигнала частотой 1 кГц максимальной мощности (параметр, о котором мы говорили выше). Измеряется в децибелах. Обратите внимание, что три параметра акустики связаны – при работе с сигналом максимальной мощности чем выше чувствительность колонки, тем выше будет максимальное звуковое давление. Для домашних акустических систем этот параметр редко превышает 110 дБ, обычно ограничиваясь уровнем 90 – 100 дБ.

Габариты и вес

Это, пожалуй, самые важные параметры любой АС, ибо физику не обмануть, а преобразование электрической энергии в звуковую полностью определяется её законами. Потому хотите полновесного масштабного звучания – выбирайте крупные и тяжелые колонки! Это, конечно же, шутка, но, как известно, в каждой шутке…

Источник