Мощность усилителя, мощность усилителя обзор, какая мощность усилителя, что такое мощность усилителя,
Мощность усилителя.
При
покупке усилителя многих людей интересует в первую очередь мощность. Но
какая? В мире существует около 20 видов замера мощности усилителей. И
когда китайские производители на бумбоксе c двумя пятиватными динамиками
пишут 300W, они в чём-то правы, можно и так померять. Встроенный
усилитель может выдать такую мощность в доли секунды при подаче
низкочастотного сигнала, динамики конечно сгорят. Такие характеристики
мощности не говорят не о чём. И сама характеристика – мощность усилителя
– это только один из десятка параметров громкости и качества звука.
Какие же бывают измерения мощности усилителей звука.
В Союзе использовались 2 характеристики мощности — номинальная и максимальная. Колонки АС15 (15Вт) назывались S-30 – 15 номинал. 30 максимал.
Номинальная мощность — мощность при которой нет искажений звука, КНИ <1% (коэфициент нелинейных искажений), чуть выше средней громкости.
Максимальная мощность (синусоидальная) — мощность, при которой усилитель или динамик может выдержать длительное время без повреждения системы. Обычно в 2 — 3 раза выше номинальной.
Западные производители используют параметры мощности — DIN, RMS и PMPO.
DIN – значение выдаваемое на реальной нагрузке, ограниченной нелинейными искажениями. Измеряется подачей сигнала с частотой 1 кГц на вход устройства в течение 10 минут. Мощность замеряется при достижении 1 % THD (нелинейных искажений), тоесть меряют когда музыка звучит ещё без искажений.
RMS — мощность замеряется синусоидальным сигналом на частоте 1 кГц при достижении 10% THD. Мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение одного часа с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. 10% искажений – музыки уже не разобрать, но усилитель ещё не сгорел
PMPO – пиковая мощность, которую динамик может выдержать в течение 1 секунды на сигнале низкой частоты (около 200 Гц) без физического повреждения. Обычно раз в 20 выше DIN. Вот эту мощность и указывают на китайских бумбоксах.
Производители качественной аппаратуры указывают мощность в DIN, а производители дешевой техники в PMPO.
Но
мощность усилителя Вам ничего не скажет о громкости и качестве звука,
потому что усилитель только подаёт сигнал, а звук воспроизводит
акустическая система, и громкость воспроизведения зависит от связки
акустических систем и усилителя, от соотношения их технических
параметров. И громкость звука измеряется не в Ватт, а в децибелах. Одним
из главных параметров акустики является её чувствительность. Громкость
воспроизведения звука зависит больше от показателя чувствительности
акустических систем чем от мощности усилителя.
Технически — при увеличении громкости на 3 децибела сигнал с усилителя нужно подать вдвое больший. Человеческий разговор – 65 дБ, рок-концерт – 110 дБ. В результате мы получаем, что чтобы получить одну и ту же громкость (звуковое давление) с колонки чувствительностью 100дБ нам нужен усилитель 3Вт и с колонки с 85 дБ – 200Вт. Или наоборот – один и тот же усилитель, например Вт 40 – еле раскачивает старую колонку S-90 и в то же время легко качает огромную концертную акустику.
Ещё при выборе усилителя нужно обращать внимание на сопротивление акустики. Усилителю одинаково какая акустика к нему подключена – 4 или 8 Ом. Но вот мощность он им отдаст разную. Чем меньше сопротивление, тем больше нагрузка для усилителя — 4-х омная акустика требует в два раза большую отдачу по току от усилителя, чем 8-ми омная. Тоесть к 4-х омным колонкам нужно брать усилители помощнее.
Словарь SLcomfort — термин ‘RMS’
Стандарты мощности (DIN/RMS/PMPO)
Многообразие применяемых стандартов измерения выходной мощности усилителей, аудио видео ресиверов,домашних кинотеатров,звуковых проекторов, музыкальных центров,жк/led телевизоров,dvd плееров, акустических колонок вызывает путаницу при попытке сравнения различных моделей.
В СССР использовалось два параметра мощности — номинальная и синусоидальная. Это нашло свое отражение в названиях акустических систем и обозначениях динамиков. Причем, если раньше в основном использовалась номинальная мощность, то теперь чаще — синусоидальная. Например, колонки 35АС впоследствии получили обозначение S-90 (номинальная мощность 35 Вт, синусоидальная мощность 90 Вт).
Номинальная мощность — мощность при среднем положении регулятора громкости усилителя, при которой остальные параметры устройства соответствуют заявленным в техническом описании.
Синусоидальная мощность — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение длительного времени с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. Обычно в 2 — 3 раза выше номинальной.
Западные стандарты более широки, как правило, используются DIN, RMS и PMPO.
DIN — примерно соответствует синусоидальной мощности — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение длительного времени с сигналом «розового шума» без физического повреждения.
PMPO (Peek Music Power Output)- Музыкальная мощность (запредельная :-)) — мощность, которую динамик колонки может выдержать в течение 1 -2 секунд на сигнале низкой частоты (около 200 Гц) без физического повреждения. Обычно в 10 — 20 раз выше DIN.
Как правило, серьезные западные производители указывают мощность своих изделий в DIN, а производители дешевых музыкальных центров и компьютерных колонок в PMPO.
Не стоит забывать и о сопротивлении колонок. В основном на рынке присутствуют колонки сопротивлением 4, 6, 8 Ом, реже встречаются 2 и 16 ом. Мощность усилителя будет различаться при подключении колонок разного сопротивления. В инструкции усилителя обычно указано, на какое сопротивление колонок он рассчитан, или мощность для различного сопротивления колонок. Если усилитель допускает работу с колонками различного сопротивления, то его мощность растет с понижением сопротивления. Если Вы будете использовать колонки сопротивлением ниже указанного для усилителя, это может вызвать его перегрев и выход из строя, если выше — то указанная выходная мощность достигнута не будет. Конечно, на громкость акустики влияет не только выходная мощность усилителя, но и чувствительность колонок, но об этом в следующий раз. Главное — не забывать, что мощность — это только один из параметров, далеко не самый главный для получения хорошего звука.
Стандарты измерения мощности | Полезный автозвук
Содержание:
Вступление
В наше время многообразие применяемых стандартов измерений выходной мощности усилителей и мощности динамиков может быть далеко не совсем однозначно.
Например: Хороший усилитель крупной и надежной компании мощностью 50 Вт на канал, а другой, практически похожий но очень дешевый с наклейкой на упаковке 2000 Вт. Такое соотношение и сравнение порой вызывает явное недоумение у покупателя.
В России используется два параметра мощности — номинальная и синусоидальная мощность.
Западные производители указывают мощность в DIN, RMS и PMPO. Это говорит о том, что в России, 80-90% акустики и усилителей изготавливается в Китае с заоблачными цифрами мощности.
Стандарты мощности:
- Номинальная мощность — мощность при среднем положении регулятора громкости усилителя, при которой остальные параметры устройства соответствуют заявленным в техническом описании.
- Синусоидальная мощность — мощность, при которой усилитель или динамик может работать в течение длительного времени с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. Обычно в 2 — 3 раза выше номинальной.
- DIN — мощность, при которой усилитель или динамик может работать в течение длительного времени с сигналом «розового шума» без физического повреждения.
Стандарт соответствует синусоидальной мощности. - DIN Power — мощность при реальной нагрузке усилителя или динамика, ограниченной нелинейными искажениями. Измеряется подачей сигнала с частотой 1 кГц на вход устройства в течение 10 минут. Мощность замеряется при достижении 1 % THD (нелинейных искажений).
- RMS (Rated Maximum Sinusoidal) — мощность, при которой усилитель или динамик может работать в течение одного часа с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения (Максимальная предельная синусоидальная мощность). Заявка мощности на 20-25% выше стандарта DIN.
- PMPO (Peak Music Power Output) — пиковая кратковременная мощность, которую динамик может выдержать в течение 1-2 секунд на сигнале низкой частоты (около 200 Гц) без физического повреждения. Заявка мощности в 10-20 раз выше DIN.
- RMS (Root Mean Squared) — среднеквадратичное значение мощности, ограниченной заданными нелинейными искажениями. Мощность замеряется синусоидальным сигналом на частоте 1 кГц при достижении 10% THD. Вычисляется, как произведение среднеквадратичных значений напряжения и тока при эквивалентном количестве теплоты, создаваемой постоянным током.
- Паспортная шумовая мощность — мощность электрическая, ограниченная исключительно тепловыми и механическими повреждениями (сползание витков звуковой катушки от перегрева, выгорание проводников в местах перегиба или спайки, обрыв гибких проводов и т.п.) при подведении розового шума через корректирующую цепь в течение 100 часов.
Рекомендации
Не стоит забывать о сопротивлении динамиков. Мощность усилителя будет различаться при подключении динамиков разного сопротивления.
На громкость акустики влияет не только выходная мощность усилителя, но и чувствительность динамиков.
Не забывайте, что мощность — это только один из параметров и далеко не самый главный для получения хорошего громкого или качественного звука.
Как устроена громкость и звук? Разбор
Если вы когда-нибудь подбирали себе музыкальную колонку, то сталкивались с тем, что сделать это не так-то просто, особенно если вы не специалист в звуковой аппаратуре. И еще ладно, если вы можете послушать акустику в магазине, но если такой возможности нет, то как понять?
Чем больше Ватт, тем громче, так? Но ведь громкость в децибелах…
Громкость в децибелах или ваттах, частотный диапазон — что это все означает? А если спросить про соотношение сигнал/шум? И это не говоря о том, что звучание — это дело вкуса.
Насколько качественный у музыкальных колонок звук? Насколько мощный бас? Сможет ли колонка раскачать комнату, дачу или целый район? Почему и как мы слышим, и как производители это учитывают и превращают в лайфхаки. Сегодня разберемся в том, как подобрать себе оптимальную акустикуи.
А поможет нам в этом небольшая портативная Bluetooth-колоночка JBL Partybox 310.
Что такое звук?
Для начала давайте ненадолго вернемся на урок физики и вспомним, что вообще такое звук. Это механические колебания, распространяющиеся по воздуху, жидкости или даже по твердому телу в виде волн. Но для нас звук, это в большинстве случаев — просто колебание давления в воздухе.
Давление меняется, наши барабанные перепонки улавливают эти изменения и мы слышим звук!
Соответственно, чем сильнее перепады давления? тем звук громче. Казалось бы, все просто. Но здесь физика начинает смешиваться с человеческими ощущениями и все становится сложнее.
Восприятие громкости
Сперва о том, что такое децибелы. Все думают, что это что-то там про громкость. На самом деле дБ — это универсальная штука для обозначения величин в очень широких диапазонах. Потому что децибелы отображаются в логарифмической шкале, и формула у них соответствующая: логарифм отношения двух значений. То есть логарифм показывает не насколько громкий звук, а на сколько порядков этот звук мощнее базового уровня.
Например, утверждение «громкость звука составляет 30 дБ» означает, что интенсивность звука в 1000 раз превышает порог слышимости звука человеком. Но и в данном случае не все так просто. Изменения давления в воздухе измеряется в децибелах, но вот наше восприятие громкости в другой величине — фонах!
Начнем с того, что все частоты мы слышим по-разному. Дело в том, чувствительность нашего уха к разным частотам сильно разная. Поэтому, громкость, это скорее про наши ощущения, чем про давление.
Что это такое?
Фон (др.-греч. φωνή звук)
Фоны — это такие кривые громкости которые были построены по усредненным ощущениям людей с нормальным слухом в возрасте от 18 до 25 лет включительно. На этот счет даже есть ГОСТ, стандарт ISO 226. Поэтому не переживайте — все официально. Люди были проверены с вымытыми ушами.
Шкала фонов отличается от шкалы децибелов тем, что в ней значения громкости коррелируют с чувствительностью человеческого слуха на разных частотах.
Например, тон с частотой 1000 Гц мы начинаем слышать при значении 0 децибел, то есть прямо на пороге слышимости. А тон с частотой 20 Гц мы начнем слышать только в районе 80 децибел.
Поэтому в басовитых колонках нужны большие и мощные динамики для низких частот. В JBL Partybox 310 таких динамиков целых два, по 176 мм каждый. Но и за высокие частоты тут отвечают два динамика, естественно, диаметром поменьше — 65 мм.
Кстати, с этими кривыми есть интересный момент. Если нанести на график звуки разных языков, то окажется, что наша речь попадает как раз в провал на графике — примерно от 250 до 5000 герц. То есть у нас от природы есть своеобразный аппаратный усилитель речи. А свистящие призвуки мы слышим громче всего. Именно поэтому они нас так бесят.
Во-вторых, мы воспринимаем громкость нелинейно. Тихие звуки мы различаем между собой гораздо лучше, чем громкие.
Именно поэтому и шкала громкости в фонах, которые мы привыкли называть децибелами тоже не линейная, а логарифмическая. Это значит, что при увеличении громкости в 10 раз мы получим +10 дБ, а в 100 раз +20 дБ. Это объясняет, почему разница между громкой музыкой 110 децибел и шумовым оружием (200 Дб) не выглядит такой уж большой в децибелах. Хотя мы же знаем, что и при 100 децибелах можно стать шумным оружием, всё зависит от выбора композиции.
Ватты
Окей, с тем, что такое громкость и её восприятием мы разобрались. Но как понять, с какой громкостью будут звучать акустика и хватит ли нам этой громкости, чтобы раскачать нужное помещение?
Этот вопрос не менее каверзный. Громкость в децибелах на колонках никогда не указывается. Зато указывается мощность в Ваттах. Например, в характеристиках JBL Partybox 310 можно найти значение полной выходной мощности — 240 Вт RMS.
Что это значит? Оказывается, мощность тоже бывает разная.
Тут важно обратить на буковки RMS — это значит предельная синусоидальная мощность или Rated Maximum Sinusoidal. Если по-простому, колонка может работать в течение одного часа с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. То есть реально на пределе сил. В основном именно такой показатель указывают все приличные производители.
Но нам нужно чтобы музыкальная колонка могла работать более одного часа, поэтому вычислим другой показатель, который называется просто синусоидальная мощность. Это уже такая мощность, при которой колонка сможет бесконечно долго работать без повреждений. Она обычно процентов на 25 меньше RMS.
Итого получается, что наш монстр может выдавать примерно 180 Вт! Кстати, важный момент, часто на дешевых колонках указывают всякие запредельныей мощности типа 1000 Вт, но не RMS а PMPO — не путать с PIMP.
PMPO — Peak Music Power Output. Это еще один способ указания мощности. Но проблема в том, что это такая мощность, которую динамик сможет выдержать в течение 1-2 секунд. Поэтому внимательно изучайте какого типа Ватты вам продают.
В JBL Partybox 310 — 240 RMS или примерно 180 Вт чистой мощности. Но много это или мало?
Смотрите, например, у маленькой, но громкой JBL Charge мощность: 30 Вт RMS. Такой колонки хватит, чтобы раскачать небольшое помещение до 20 квадратных метров.
240 Вт RMS хватит на целый спорт зал, а с учетом что тут Тут Bluetooth 5.1 и можно подрубить вторую вторую колонку, чтобы они работали в паре, то можно и концерт устроить.
Вообще эта колонка много чего умеет. Звук можно передать не только по Bluetooth, но и через AUX-вход, а также можно воткнуть USB-флешку и переключать треки прямо с колонки или через специальное приложение Partybox App.
Через это же приложение, можно стримить музыку и управлять светом: тут куча вариантов подсветки. Или даже можно настроить караоке — для этого есть микрофонные входы. Микрофон у JBL тоже есть — PBM100. Он довольно простой, зато его специально создавали под линейку Partybox. У него кардиоидная диаграмма направленности, поэтому слышно только голос, никаких посторонних шумов.
Также прямо в колонке есть целая панель звуковых эффектов. Получается настоящий передвижной караоке. Колонка тяжелая, конечно, но тут есть ручка, как в чемодане, и колесики — очень удобно придумали. Что важно, есть защита от брызг IPX4. А значит и на природе можно устроить движ.
Кстати, ёмкость аккумулятора 72 Вт*ч. Его хватит на 5 часа работы, если врубать музыку на полную, в экстренных условиях, например, на улице с низкой температурой можно рассчитывать на 2-3 часа работы. А в негромком чилл-режиме колонка может проработать до 18 часов.
АЧХ
Ладно, с громкостью и мощностью понятно, а как же с качеством звука?
Тут есть два способа. Первый — просто послушать разные колонки и подобрать себе по вкусу, потому что у каждого свои предпочтения, свои любимые жанры и в конце концов, свой слух.
Второй способ — посмотреть на амплитудно-частотную характеристику звука колонки. Она показывает то, как громко динамики воспроизводят звуки разных частот, а если точнее, то насколько равномерно громкость распределена по частотам. Самому провести замер АЧХ не очень просто, но в интернете обычно можно найти тесты АЧХ на популярные гаджеты.
В идеальном случае АЧХ должна быть почти П-образной с резким возрастанием на самых низких частотах, горизонтальной линией к высоким частотам и падением где-нибудь в районе 20 килогерц. В реальности даже очень дорогие студийные или сценические акустические системы дают не идеальную АЧХ, а в доступных обычному покупателю устройствах она будет сильно отличаться от идеала. Здесь нужно смотреть на то, чтобы на графике не было сильных проседаний, чаще всего это заметно в басах, то есть самых низких частотах, которые расположены слева на графике.
Чтоб вы понимали масштаб явления. Если сравнить АЧХ этой колонки и iPhone 12 Pro, то будет наглядно видно, почему смартфоном комнату не раскачать и он будет звучать пискляво, хоть и громко. Но точных студийных замеров АЧХ для нашей колонки в интернетах, к сожалению, нет.
Соотношение сигнал/шум
Наконец, качество звука показывает соотношение сигнала к шуму. Это говорит нам о том, насколько полезный сигнал, то есть звуки песни или кино, превосходит шум, который неминуемо есть в любой акустике. Его можно заметить самому, если не подавать на колонку или усилитель никакой звук и выкрутить громкость на максимум. Соотношение сигнала к шуму измеряют в децибелах и чем оно больше, тем лучше. Условно можно сказать, что 80 децибел — хороший уровень, 100 — High End. В этой колонке соотношение — 90 децибел, что очень даже хорошо.
Итоги
Сегодня мы узнали гораздо больше о звуке и о том, на что стоит обратить внимание при выборе музыкальных колонок в комнату, на дачу или для выездов на природу. В то же время мы узнали о JBL Partybox 310, которая является представителем мощных и универсальных колонок, которые подойдут для тусовки дома или на природе. Это своеобразный чемоданчик звука с подветкой, встроенным аккумулятором, высокой громкостью и неплохим качеством. В общем, и для дома, и для пикника.
Post Views: 3 754
Реальная мощность акустических систем. Обман или грамотный маркетинговый ход?
Печатают фантастические параметры своих АС и УМ в рекламных буклетах сейчас многие, даже очень именитые производители. А иначе они на бумаге даже близко не подойдут к мощности дешевых «узкоглазых» шедевров.Но если одни нагло врут, то другие просто хитрят и не указывают стандарты и особенности измерений или указывают их очень мелким шрифтом к самом конце тех.документации в примечаниях.
В примере с RCF ttl6, кстати, всё не так уж и грустно. Например, мощность 2 000 Вт при потреблении от сети 500 Вт вполне нормально, потому что реальные звуковые УМ рассчитаны на работу с музыкальным сигналом, а не с синусоидой и тем более с прямоугольным меандром.
А музыкальный сигнал имеет так называемый пик-фактор — соотношение средней и максимальной амплитуды. И в одном из современных стандартов измерений испытательный сигнал представляет собой розовый шум с пик-фактором 6 дБ. Т.е. средняя амплитуда сигнала в два раза меньше пиковой, а значит средняя потребляемая мощность в четыре раза меньше пиковой. Вот на эти данные и ориентируются разработчики УМ и БП.
Про соотношение мощности АС и УМ.
Действительно правы те, кто советует выбирать УМ в 1.5…2 раза мощнее чем АС. И с усилителем меньшей мощности вероятность сжечь динамики в АС гораздо выше.
Уже правильно сказали, что всё дело в клиппинге — обрезании амплитуды сигнала, при котором возникает много высокочастотных гармоник, которые и выводят из строя «пищалки» АС. Более того при клиппинге УМ теряет на какое-то время контроль над НЧ динамиками и эта неуправляемая болтанка диффузоров может привести к их повреждению вплоть до отрыва катушки. Более того при клиппинге увеличивается постоянная составляющая сигнала, что ведет к перегреву катушки.
Так что лучше взять УМ помощнее да ещё и с хорошим контроллером, чтобы не доводить его до клиппа!
Очень упрощенно (и не углубляясь в терминологию) это можно объяснить так.
АС имеет три вида мощности:
Номинальная мощность, RMS — мощность, на которой АС может долго работать, обеспечивая достаточно низкие искажения в широком диапазоне частот.
Паспортная мощность, обычно 2 x RMS — мощность, которую АС может выдержать в течение небольшого промежутка времени без необратимых изменений параметров. Искажения при этом возрастают, но у хороших АС еще имеют приемлемое значение. Если время работы в таком режиме увеличить сверх допустимого, то АС, если и не сгорит, то произойдет необратимое ухудшение параметров и уменьшится срок эксплуатации АС.
Пиковая мощность, у хороших АС 4 x RMS — мощность, которую АС выдерживает без разрушения только очень короткое время. Искажения при такой мощности очень большие, но так как пик очень короткий, то на слух они мало заметны.
Хороший контроллер, «анализируя» музыкальный сигнал, отслеживает мощность, подаваемую усилителем на АС, оптимально согласуя её с параметрами АС. При этом мощность усилителя может быть 4..5 раз больше номинальной RMS мощности АС, что позволяет максимально использовать энергетические возможности и АС и УМ. Но с хорошим контроллером это гораздо безопасней для АС, чем в случае, когда мощность усилителя без контроллера равна или даже меньше мощности АС. Специалисты это хорошо знают.
Если будут конкретные вопросы по оптимальной совместимости мощности АС и УМ, то готов ответить. Но для начала хорошо бы прочитать приложенную статью, где все написано просто и понятно.
Как выбрать аудиосистему по мощности? На что обратить внимание?
В мире бытовой электроники вы часто будете слышать о ваттах, энергопотреблении и выходной мощности. Термины используются взаимозаменяемо для обозначения двух значений, то есть среднеквадратичного значения (RMS) и номинальной пиковой (максимальной) мощности. Номинальная мощность является одним из важнейших факторов, способствующих созданию идеальной звуковой системы. Поэтому важно знать, к чему относятся эти два значения, ищите ли вы динамики, усилители или сабвуферы.
При выборе высокопроизводительной развлекательной системы большинство людей предпочитают покупать аудио и звуковое оборудование на основании мощности. Тем не менее, такой подход может привести к определенным трудностям любителей, которые не понимают разницу между среднеквадратичной и пиковой мощностью. Кроме того, некоторые могут игнорировать рейтинги и выбирать руководствуясь знаменитостью бренда, что так или иначе повлияет на конечный результат.
Поэтому, если вы собираетесь потратить свои кровные на колонки объемного звучания, сабвуфер или даже усилитель, вам потребуется базовая информация о номинальной мощности. Описанное ниже всеобъемлющее руководство поможет вам понять эти две ценности, которые помогут вам собрать достойную звуковую систему.
Среднеквадратичная мощность
Среднеквадратичное значение или просто RMS в ваттах относится к непрерывной мощности, подаваемой на колонку или сабвуфер, или к тому, сколько непрерывной мощности может выводить усилитель. Среднеквадратичные значения обычно ниже, чем пиковые значения, но они представляют собой то, что действительно будет воспроизведено аудиосистемой. Представьте, что среднеквадратичная мощность — это средняя мощность, с которой музыкальная колонка может справляться ежедневно без ущерба для качества звука или каких-либо искажений.
Пиковая мощность
Пиковая мощность — это максимальный уровень мощности, с которым динамик или сабвуфер могут справиться за короткую серию без продувки. То же самое относится и к усилителям, как к абсолютной величине мощности, которую они могут выдавать до выхода из строя или без искажений.
Мы можем сравнить пиковые ватты с максимальной скоростью на спидометре вашего автомобиля. Например, вы можете двигаться со скоростью 180 км / ч, но вы не сможете долго поддерживать эту скорость, не нанеся механического или термического повреждения автомобилю. Таким же образом, пиковый уровень мощности может поддерживаться только в течение доли секунды, хотя нет четкого определения того, как долго.
Если устройство работает с постоянной пиковой мощности, провода могут перегреться, что может быстро повредить музыкальные колонки.
Среднеквадратичная мощность против пиковой мощности!
Сделав небольшой обзор различной продукции, вы заметите, что некоторые производители оценивают возможности своих продуктов по мощности, используя либо пиковую мощность в ваттах, либо ее среднеквадратичное значение, в то время как большинство используют оба значения. Например, один товар может быть оценен в 150 Вт, в то время как другая марка может иметь значение в 75 Вт.
На первый взгляд, можно подумать, что первый вариант лучше, потому что он рассчитан на более высокий уровень мощности, чем второй. Однако при ближайшем рассмотрении вы можете заметить, что первый продукт рассчитан на пиковую мощность, а второй рекламирует среднеквадратичную мощность. Как правило, пиковая мощность энергопотребления устройства в два раза превышает среднюю среднеквадратичную мощность, что в основном означает, что вышеуказанные продукты фактически имеют одинаковую мощность: пиковая 150 Вт / среднеквадратичная 75 Вт.
Однако большинство производителей аудио оборудования предпочитают уделять больше внимания максимальной пиковой мощности, чтобы для пользователя продукты выглядели так, как будто они могут «выдать» намного больше, чем они реально способны. Хотя это может звучать убедительно, но работа звукового оборудования на пиковой мощности не только бесит ваших соседей, но и выводит из строя вашу аудиосистему, требуя замены некоторых частей или покупки нового устройства в целом. Таким образом, если вы хотите, чтобы ваша музыкальная колонка прослужил долгие годы, то стоит обратить внимание на среднеквадратичную мощность, потребляемую мощность, и ту, с которой вы хотите наслаждаться музыкой.
Тем не менее, когда дело доходит до этих технических деталей, не смущайтесь номинальной мощностью колонок и характеристиками усилителя. Усилители генерируют мощность в аудиосистеме, что не относится к динамикам и сабвуферам. Поэтому значения мощности колонок относятся к количеству мощности, которое ваши колонки могут обрабатывать от усилителя. С другой стороны, характеристики усилителя относятся к тому, сколько мощности он может выдавать для максимальной производительности звука.
Подытожим
RMS и пиковая мощность играют важную роль в вашей аудио системе, и они жизненно важны при сравнении ваших колонок с усилителями или сабвуферами. При согласовании колонок или сабвуферов с усилителями следует сравнить либо их значения RMS, либо их пиковые значения.
Поэтому не следует путаться при сравнении пиковых и среднеквадратичных значений. Это обеспечит максимальную отдачу от каждого компонента. Если выходные значения мощности устройств не соответствуют друг другу, компоненты могут перегреться и создать уже другие проблемы. Тем не менее, важно подчеркнуть, что вы всегда должны использовать среднеквадратичные значения, а не пиковую мощность, при сравнении и выборе оборудования.
В некоторых интернет магазинах тип мощности колонок и ее значение не указаны. В таком случае лучше посмотреть значения максимальной (пиковой) и среднеквадратичной мощностей на официальном сайте производителя.
Небольшой обзор топ колонок 2019 года:
Как подобрать усилитель по мощности — Полная инструкция — Профессиональное звуковое оборудование, усилители мощности, акустические системы профессиональные усилители
а) Импеданс (сопротивление) колонок «одерживает победу» у сопротивления усилителя, — такой результат для вас категорически неприемлем. Это может порадовать только если вы захотите посмотреть, как колонки разорвет на мелкие кусочки.
б) Ничья. Равнозначное количество сопротивлений акустики и усилителя — лучше ничего не придумаешь. Флаг вам в руки, смело делайте ставку на этот счет.
в) Колонки проигрывают по сопротивлению усилку. При таком исходе«встречи» все работать будет безо всяких намеков на поломку. Но так, что захочется записать «поражение» не только сопротивлению колонок, но и мощности выданного ими звука. (Акустика будет выдавать звук с мощностью гораздо слабее реальных своих возможностей)
Вывод: вариант (б) наиболее удачный
А теперь ниже приведен способ, следуя которому вы сможете сами выбрать нужное сопротивление колонок равное усилителю. Чтобы в этих противостояниях счет всегда был ничейный.
Но есть метод куда проще. Где никак не нужно ничего подсчитывать и с гарантией 100%, что все зазвучит качественно, с нужной вам мощностью. Это многоканальные усилители, с разными сопротивлениями на каналах. Их легко можете переключить на любой канал с нужным Вам сопротивлением.
Что хорошо реализовано в многоканальных усилителях(многоканальниках): Двухканальном: «PA-2», Пятиканальном: «PA-5», Десятиканальном: «PA-10».
Все же если вы захотите сами все настроить, то этот простой, но эффективный способ для Вас.
3. Чтобы качественно настроить аудиосистему — зовите восьмиклассника.
Вообще это может пригодиться только тем, кто сам собирается подключать колонки к усилку. Ну и кто будет нанимать специалиста тоже запоминайте. Потом перед ним будет возможность выказать экспертность, заодно проверить его компетентность.
Так вот, если нужно уменьшить сопротивление подключаемых колонок, тогда их подсоединяете параллельно, а если увеличить то последовательно. Зная это всегда избежите больших перегрузок на колонки. Это программа восьмого класса по физике.
Но вся загвоздка состоит, что указанные значения сопротивлений не всегда соответствуют реальным. Следовательно весь ваш подбор по параметрам сведен будет практически к нулю.
И как же тогда быть?
Здесь на помощь придут Hi-End усилки «PAS-240» (смотреть)!
В чем разница между среднеквадратичным значением и пиковой мощностью?
Что вы узнаете:
- Каковы движущие силы кондуктивных и излучаемых выбросов?
- Различные методы снижения наведенных электромагнитных помех в FM-диапазоне, которые просты в реализации и имеют низкую стоимость.
Хотя экраны для защиты от электромагнитных помех и ферритовые зажимы часто являются востребованным решением для защиты от электромагнитных помех, они могут быть дорогими, громоздкими, а иногда и недостаточными. Шум электромагнитных помех FM диапазона может быть уменьшен, если понять, откуда он исходит, и использовать методы проектирования схем и печатных плат для подавления его в источнике.
Характеристики электромагнитных помех в сетях электропитания имеют решающее значение в чувствительных к шуму системах, таких как автомобильные цепи, особенно когда задействованы импульсные источники питания (SMPS). Инженеры могут потратить значительное время на снижение кондуктивных выбросов (CE) и излучаемых выбросов (RE). В частности, при измерении CE диапазон FM (от 76 до ~ 108 МГц) может быть наиболее трудным для достижения удовлетворительного результата. Для этого дизайнерам может потребоваться значительное время. Почему так сложно снизить уровень шума CE в FM-диапазоне?
Низкочастотный (диапазон AM) CE преобладает из-за шума дифференциального режима (DM).В высокочастотном (FM-диапазоне) CE преобладает синфазный шум (CM). 1 Синфазный шумовой ток генерируется узлами с изменяющимся напряжением на печатной плате. Утечка тока через паразитную емкость на опорную землю и обратно на входные плюсовой и минусовой кабели (рис. 1) . Из-за сложности паразитной емкости вокруг печатной платы нецелесообразно моделировать паразитную емкость и оценивать наведенные электромагнитные помехи в диапазоне FM. Лучше всего протестировать плату в камере EMI.
1.Тракт синфазного шума на кондуктивной эмиссии.
В лаборатории есть проверенные методы, которые эффективно снижают электромагнитные помехи в FM-диапазоне, включая изменение частоты коммутации, скорости нарастания переключения, компоновки коммутационного узла, компоновки горячего контура, индукторов и даже расположения входных кабелей и нагрузки. Эффективность каждого метода может варьироваться от доски к доске.
В этой статье рассматривается ряд простых и недорогих способов уменьшения наведенных электромагнитных помех в FM-диапазоне на плате без использования ферритовых зажимов или экранов.Результаты подтверждаются выполнением CE-тестов токового пробника в сертифицированной камере EMI на плате с LT3922-1 в автомобильном светодиодном драйвере HUD (рис. 2) .
2. Упрощенная схема драйвера светодиода автомобильного HUD LT3922-1.
В этом тесте CE измеряется методом токового пробника в установке CISPR 25 EMI (рис. 3) . CE можно проверить либо методом пробника напряжения, либо методом пробника тока, но стандарт метода пробника тока обычно считается более строгим из двух.
3. Установка токового пробника CISPR 25 на кондуктивную эмиссию (CE) в испытательной камере EMI (50 мм).
Вместо измерения выходного напряжения от сетей стабилизации линейного импеданса (LISN) в текущем методе CE используется широкополосный токовый пробник для измерения сигналов шума CM, распространяющихся через шнур питания или жгут на расстоянии 50 мм и 750 мм от ИУ. Пиковые и средние данные CE собираются при каждой развертке и сравниваются с опубликованными предельными значениями стандартов.
Для метода токового пробника средние пределы CE диапазона FM, описанные в CISPR 25, класс 5, составляют всего -16 дБмкА. Здесь мы представляем несколько эффективных подходов к улучшению результатов в FM-диапазоне при тестировании токовых пробников для CE. Многие из этих методов также могут быть применены для улучшения результатов испытаний CE методом напряжения.
Во всех тестах, включенных в это исследование, включена частотная модуляция с расширенным спектром (SSFM), если не указано иное. SSFM снижает выбросы электромагнитных помех на частоте переключения, а также ее гармоники.
синфазного Дроссель Подавляет FM-диапазон электромагнитных помехи Шума
CM шума тока, который генерируется во время переключения, утечки в землю опорной через паразитную емкость и возвращается через питание ввода и возврат пути в том же направлении. Путем увеличения синфазного импеданса в контуре с помощью дросселя CM можно подавить нежелательный шум CM.
На Рисунке 4 показаны результаты CE среднего токового пробника 50 и 750 мм, сравнивающие исходную схему без дросселя и с дросселем, установленным перед схемой драйвера светодиода.Минимальный уровень внешнего шума также показан для справки. FM-диапазон CE (от 76 до ~ 108 МГц) был уменьшен более чем на 8 дБмкА.
4. Токовый пробник CE показывает, что выбросы ниже в FM-диапазоне при использовании синфазного дросселя.
Катушки индуктивности имеют значение
К основному индуктору прикладываются быстро меняющиеся напряжения и токи, что делает его электромагнитной антенной. Следовательно, индукторы могут быть источником шума CE в диапазоне FM. Результаты испытаний на электромагнитные помехи можно улучшить с помощью ряда методов, связанных с индуктором.Например, ориентация сборки индуктора может иметь значение. 2
Экранированные индукторы обычно имеют меньшую эмиссию, чем неэкранированные, а некоторые материалы сердечника ограничивают излучение H-поля и E-поля больше, чем другие. Например, индукторы из порошка железа и металлического сплава имеют меньшую эффективность экранирования электрического поля на частотах выше 1 МГц. MnZn и NiZn лучше работают на более высоких частотах переключения. 2,3 Индукторы с открытыми контактными площадками работают хуже, чем индукторы со скрытыми контактными площадками.Подключение длинного вывода внутренней обмотки катушки к узлу с высоким значением dV / dt (переключатель) может значительно увеличить излучение электрического поля.
Были испытаны три экранированных индуктора на 22 мкГн (см. Таблицу) . Электромагнитные помехи оценивались в той же схеме без дросселя CM, и каждая катушка индуктивности была собрана в наиболее эффективной ориентации. Результаты сравниваются в Рисунок 5 . В этом исследовании индуктор Coilcraft XEL обеспечивает наилучшие характеристики в FM-диапазоне, снижая электромагнитные помехи в FM-диапазоне на 5,1 дБ по сравнению с катушкой индуктивности 3L.
5. Сравнение индуктивности CE с датчиком тока.
Более низкая частота переключения приводит к более тихому диапазону FM
Уменьшение частоты переключения (f SW ) снижает энергию излучения на заданной высокой частоте. В , рис. 6 , токовый пробник CE испытывается без дросселя CM и сравнивается на частотах переключения 200, 300 и 400 кГц. Все компоненты, кроме RT, остались прежними. Тест на 200 кГц показывает самый низкий уровень электромагнитных помех в диапазоне FM с уровнем излучения 3.На 2 дБ ниже, чем в случае 400 кГц.
6. Токовый датчик CE сравнение частот коммутации.
Уменьшите шумовую антенну за счет уменьшения площади коммутационного узла
Коммутационный узел с высоким dV / dt — это источник шума, который создает емкостную связь и увеличивает шум CM EMI в CE. Он также работает как антенна, которая излучает электромагнитный шум в пространство, влияя также на излучаемые электромагнитные помехи. Следовательно, минимальная площадь коммутационного узла на макете печатной платы улучшает характеристики EMI.
Чтобы проверить это на печатной плате, площадь коммутационного узла была уменьшена путем отрезания некоторого количества меди и перемещения катушки индуктивности ближе к IC (рис. 7) . EMI был протестирован до и после удаления меди (рис. 8) .
7. Зона отключения коммутационного узла.
8. Токовый датчик CE, сравнивающий области коммутационных узлов.
Тест CE с 50-миллиметровым токовым пробником снижает уровень шума на 1 дБ на частоте 105 МГц, тогда как тест с 750-миллиметровым пробником не показывает очевидных улучшений. Этот результат указывает на то, что медная поверхность не является основным фактором, влияющим на электромагнитные помехи в FM-диапазоне для этого приложения.Тем не менее, стоит попытаться максимально уменьшить площадь коммутационного узла, чтобы добиться компоновки печатной платы с низким уровнем электромагнитных помех или во время снижения электромагнитных помех.
Заключение
Характеристики электромагнитных помех источника питания в первую очередь зависят от характеристик ИС источника питания, но даже высокопроизводительная ИС может обеспечить низкий уровень электромагнитных помех только при правильном выборе компонентов и эффективной компоновке печатной платы. В этой статье мы рассмотрели несколько методов уменьшения кондуктивных излучений в FM-диапазоне.
Применение дросселя CM на положительных и отрицательных входных линиях увеличивает сопротивление в контуре синфазного шумового тока.Различные катушки индуктивности с разными материалами сердечника, конструкциями сердечников и конструкциями катушек дают различные результаты по электромагнитным помехам. Трудно оценить, какая катушка индуктивности лучше всего, глядя исключительно на технические характеристики, но сравнения можно провести в лаборатории EMI. Ориентация сборки индукторов на печатной плате также важна.
Снижение частоты коммутации и уменьшение площади медных проводов коммутационного узла может помочь снизить CE в FM-диапазоне. Если тестируемое устройство представляет собой схему переключения-стабилизатора, использующую часть контроллера (внешние полевые МОП-транзисторы), электромагнитные помехи в диапазоне FM могут быть дополнительно сокращены за счет уменьшения скорости нарастания переключения и минимизации областей горячего контура.
Ссылки
1. Лин Цзян, Франк Ван, Кейт Солуша и Курк Мэтьюз. «Практический метод разделения синфазных и дифференциальных излучений при тестировании наведенных выбросов». Аналоговый диалог , Vol. 55, No. 1, January 2021.
2. Солуша, Кейт и Ли, Гэнъяо. «Влияет ли ориентация сборки индуктора SMPS на выбросы?» emiTime , август 2020 г.
3. Браманпалли, Ранджит. «ANP047: Поведение электромагнитного излучения силовых индукторов в управлении питанием.”Würth Elektronik, март 2018 г.
RMS Power v Program Power v Peak Power — BishopSound
Пришло время для ясности и прекратить следовать пакету, цитируя Пиковую или Программную мощность, когда дело доходит до выходов динамиков, поскольку это только добавляет путаницы и усложняет задачу для каждого покупателя.
RMS x 2 = Программная мощность
RMS x 4 = пиковая мощность
Для наглядности вот почему.
ЧТО ТАКОЕ RMS МОЩНОСТЬ?
Номинальная мощность RMS — это показатель непрерывной мощности, которую может выдавать усилитель или динамик.Среднеквадратичная мощность вычисляется из среднеквадратического значения, которое является статистическим измерением величины изменяющейся величины и применяется к напряжению или току.
ЧТО ТАКОЕ AES?
AES (Общество звукорежиссеров) публикует стандарт для измерения параметров компонентов громкоговорителей. Вообще говоря, этот стандарт требует двухчасового теста с использованием розового шума с заданной динамикой и с частотным диапазоном, который соответствует частотному диапазону компонента. Хотя это стандарт для компонентов, он часто распространяется на различные способы в активной системе.Рейтинг всегда определяется измерением среднеквадратичного значения напряжения или тока, поэтому рейтинг соответствует средней («среднеквадратичной») мощности.
800 Вт RMS = приблизительно от 1000 до 1100 AES.
ЧТО ТАКОЕ МОЩНОСТЬ ПРОГРАММЫ?
Номинальная мощность программы — это максимальная мощность, с которой динамик может работать в импульсном режиме. Следовательно, мощность программы в два раза превышает рейтинг RMS. Термин «Программная мощность» устарел и происходит от старых тестов мощности с разверткой синусоидальной волны. В настоящее время это не имеет реального значения.
ЧТО ТАКОЕ ПИКОВАЯ МОЩНОСТЬ?
Эта форма номинальной мощности относится к максимальной мощности, с которой динамик может справиться за мгновение без повреждений.Часто этот рейтинг может быть достигнут с помощью сильного баса или очень громкой ноты в песне, когда она воспроизводится с использованием правильного усилителя. Мы не рекомендуем вам использовать пиковую, максимальную, PMPO или динамическую номинальную мощность при настройке вашей системы, потому что они не отражают возможности продуктов при повседневном использовании. Производители по-прежнему рекламируют пиковую мощность, потому что большинство потребителей не знают о ее значении. Пиковая мощность используется для того, чтобы продукт казался более мощным, чем он есть на самом деле, иногда даже в четыре, пять или шесть раз более мощным, чем рейтинг RMS.Не обращайте внимания на значения пиковой мощности.
При покупке усилителя для динамиков я рекомендую соотношение мощности усилителя к мощности динамика в 1,5–2 раза.
Можно использовать усилитель мощностью 1200 Вт на динамике мощностью 1600 Вт, но вы, вероятно, далеко не получите от этого максимальную отдачу. Только не позволяйте зажиму усилителя, потому что вы можете легко приготовить драйвер. 2dt} \ end {уравнение}
Функция среднеквадратичного давления, по-видимому, заключается в обеспечении среднего давления.{T_2} _ {T_1} | p (t) | dt} \ end {уравнение} Таким образом, все вклады положительны, но это истинное среднее значение, а не отклонение на какую-то долю (из-за того, что сумма квадратов не равна квадрату суммы). Пытаясь ответить на этот вопрос независимо, я натолкнулся на этот вопрос, который по своей сути такой же, как мой, но связан с напряжением, а не с давлением. В ответах на этот вопрос указывается, что среднеквадратичное значение переменного напряжения переменного тока — это постоянное напряжение, которое источник постоянного тока должен выдерживать для обеспечения той же средней мощности, что само по себе связано с соотношением, согласно которому напряжение пропорционально квадрату мощности. .
Точно так же интенсивность волны пропорциональна квадрату давления. Такое же обоснование (данное в ответе на вопрос, который я связал) подразумевает, что волна с постоянным давлением, равным среднеквадратичному давлению данной волны, будет иметь такую же среднюю интенсивность (в течение некоторого промежутка времени).
Для того, чтобы это было оправданием для измерения громкости $ P $ (или его логарифма), интенсивность должна иметь некоторое влияние на громкость. Если до сих пор я прав, то у меня вопрос: какое отношение имеет интенсивность к воспринимаемой громкости? Я понимаю, что воспринимаемая громкость звука — сложная проблема, на которую влияет частотная характеристика и т. Д.Но я полагаю, что ручка громкости на стереосистеме управляет параметром, который приблизительно пропорционален воспринимаемой громкости. Это параметр $ L_P? $ Если да, то почему не $ L_ {Q} $?
Измерение звука — Измерители уровня звука
Амплитуду звуковой волны можно описать разными способами. Важно помнить, что не все звуки одинаковы, и, следовательно, методы, используемые для определения громкости звука, значительно отличаются друг от друга в зависимости от типа звуковой волны.
Поскольку шум и его вредное воздействие на здоровье являются главной проблемой повсюду, метод, используемый для измерения звука, должен предоставлять соответствующую информацию для адекватной оценки уровня шума.
Это означает, что процедура измерения будет зависеть от типа рассматриваемого шума. Это также означает, что все измерения, проводимые для одного и того же источника шума, такого как различные типы промышленного шума, должны выполняться одинаково. В противном случае измерения не будут сопоставимы; это относится к стандартизации процедур.
В следующих разделах обсуждаются некоторые из различных способов измерения звука.
Разница между звуком и шумом
Важно различать звук и шум. Хотя звук включает в себя все, что мы слышим, шум обычно классифицируется как нежелательный, неприятный, раздражающий или громкий.
Шумность напрямую связана с громкостью звука, которую всегда следует учитывать в связи с тем, где и когда возникает шум.
При рассмотрении промышленных условий, ферм, баров и даже кафетериев шум, шокирующе, является наиболее распространенной опасностью для здоровья, а необратимое повреждение слуха является главной проблемой.
Помехи при вербальном общении, стресс и общее раздражение — одни из основных проблем, с которыми можно столкнуться в шумной обстановке.
Во многих странах действует строгое государственное законодательство, регулирующее уровень шума, разрешенный при различных видах деятельности, таких как промышленность, строительство, коммунальная деятельность и т. Д.
Основная цель таких правил и положений — не только уменьшить и предотвратить ухудшение слуха среди членов сообщества, но и обеспечить лучшее качество жизни. Потому что такие симптомы, как высокое кровяное давление, обычно возникают из-за повышенного воздействия шума с течением времени.
Как можно измерить звук?
В этом разделе описаны два распространенных способа измерения звука, а именно пиковое и среднеквадратичное давление.
Пиковое давление и размах давления
Двумя наиболее распространенными и простыми методами определения характеристик звука являются его пиковое давление, также известное как давление от 0 до пика, и давление от пика до пика.Пиковое давление определяется как изменение давления от нуля до максимального давления, излучаемого звуковым сигналом.
Размах давления определяется как диапазон давления между самым положительным и отрицательным давлением.
Среднеквадратичное значение (RMS)
Среднеквадратичное давление (RMS) характеризуется как квадратное основание нормали квадрата веса звукового знака через некоторое время.
RMS чаще всего используется для изображения звуковой волны, поскольку он напрямую отождествляется с жизненной силой или силой, создаваемой волной.
RMS давление в основном используется для описания звуковых волн простой формы; все усложняется, если звуковая волна приходит короткими импульсами с разной частотой.
В последнем случае среднеквадратичное давление будет значительно изменяться, поскольку метод среднеквадратичного значения требует выбора определенного периода для усреднения давления волны, а давление импульсной волны различается на разных участках.
Как правило, чем длиннее сигнал, тем ниже среднеквадратичное значение.
Среднеквадратичное давление звуковой волны можно рассчитать с помощью следующих четырех шагов:
- Рассчитайте давление в заданных точках вместе со звуковым сигналом.
- Возвести вычисленное давление в квадрат.
- Возьмите среднее значение квадратов давлений.
- Извлеките квадратный корень из среднего квадрата давлений.
Простая звуковая волна и три общих метода, описанных выше, для определения ее амплитуды.
Источник: ДОЗИТЫ.
Измерение импульсных звуков
Импульсивные звуки, подробно описанные в следующих разделах, — это звуки, которые значительно превосходят уровень фонового звукового давления.
Они длятся очень мало, обычно менее секунды, и включают выстрелы, фейерверки, удары молота и выстрелы из огнестрельного оружия.
Методы оценки риска повреждения слуха импульсным шумом являются активной и постоянной областью исследований.
Уровни импульсного звука, особенно от фейерверков или огнестрельного оружия, могут достигать пиковых значений от 170 до 180 дБ Уровень звукового давления (SPL), а иногда и выше.
Большинство обычных звукоизмерительных приборов не могут точно улавливать такие интенсивные уровни звука; Дозиметры шума и шумомеры обычно имеют максимальный предел измерения примерно от 140 до 146 дБ SPL.
Однако, если такой прибор используется, время отклика измерителя должно быть меньше для точных измерений из-за их быстрой природы.
Параметры энергии — Leq и SEL
Leq (эквивалентный уровень непрерывного звука) и SEL (уровень воздействия звука) — это параметры энергии, используемые для эффективного описания флуктуирующих звуков.
Эти параметры используются, потому что в большинстве ситуаций измерения обычный шумомер очень затрудняет расчет точного уровня звука колеблющейся волны.
Leq (эквивалентный уровень непрерывного звука) — это устойчивый уровень звукового давления, который в течение определенного периода имеет ту же полную энергию, что и исходный колеблющийся шум.Следовательно, Leq — это среднеквадратичный уровень звука, где продолжительность измерения используется в качестве времени усреднения.
Leq математически измеряется с помощью следующего уравнения:Где:
- Tm (сек) — измеренный временной интервал
- P (t) — мгновенное звуковое давление сигнала
- P0 является эталонным звуковым давлением 20 мкП
Leq чаще всего используется для измерения:
- Колеблющийся шум оборудования
- Долгосрочное воздействие шума
SEL, или уровень звукового воздействия, является постоянным звуком уровень с тем же количеством энергии за одну секунду, что и исходный шум.
Следовательно, SEL аналогичен Leq. Общая звуковая энергия унифицируется за период измерения, но вместо усреднения за весь период используется эталонный период, равный раз в секунду.
SEL рассчитывается с использованием следующего уравнения:
, где время — время воздействия значения Leq, выраженное в секундах.
SEL чаще всего используется для измерения переходного шума.
Измерители уровня звука
Помимо математических уравнений, описанных выше, инструменты, известные как измерители уровня звука или измерители уровня звукового давления (SPL), также используются для измерения интенсивности звуковой волны.
Типичный измеритель состоит из микрофона, который улавливает звук и преобразует его в измеряемый электрический сигнал, который затем обрабатывается электронной схемой, которая воздействует на сигнал для описания его различных характеристик. Показывающее устройство чаще всего представляет собой измеритель, который откалиброван для считывания уровней звука в децибелах.
Электронная схема регулируется для считывания большинства звуковых частот и их интенсивности. Поскольку полученный сигнал переменного тока (AC) сначала должен быть преобразован в сигнал постоянного тока, для усреднения сигнала требуется постоянная времени, которая будет зависеть от назначения прибора и того, что измеряется.
Типичный измеритель уровня звука может переключаться между шкалой, которая измеряет одинаковую интенсивность звука для многих частот, известную как невзвешенная, и шкалой, в которой используется частотно-зависимый весовой коэффициент, который дает результат измерения, близкий к измерению человеческого уха. А-частотное взвешивание является наиболее часто используемым стандартом.
Шкала А-частоты является наиболее часто используемой и полезной при описании воздействия сложных шумов на людей.
Существует три основных типа шумомеров, которые кратко описаны ниже.
Стандартный измеритель уровня звука (измеритель уровня звука с экспоненциальным усреднением)Как описано выше, стандартный измеритель уровня звука преобразует сигнал переменного тока, полученный от микрофона, в сигнал постоянного тока через схему среднеквадратичного значения (RMS). Следовательно, требуется постоянная времени интегрирования. Однако измеритель уровня звука с экспоненциальным усреднением дает лишь представление о существующем уровне шума, и его использование ограничено для оценки риска повреждения слуха.
Интегрирующий или интегрирующий-усредняющий измеритель уровня звукаКак следует из названия, интегрирующий измеритель просто интегрирует (суммирует) частотно-взвешенный шум для обеспечения измерения звукового воздействия.Он рассчитывается как квадрат давления во времени.
Дозиметр шумаЭтот измеритель уровня звука специально разработан для измерения того, насколько сильно человек подвергается воздействию шума, суммированного за определенный период. Устройство обычно носит на теле и имеет удобные технические требования. Однако из-за того, что он носится на теле, он имеет ограниченные общие акустические возможности.
Вт … среднеквадратичное значение в зависимости от пикового / максимального значения — Ретро-производство
В мире автомобильной аудиосистемы и бытовой электроники много говорят о ваттах, выходной мощности и потребляемой мощности.Компании постоянно рекламируют, что их динамики могут выдерживать 200 Вт или что их усилитель выдает более 1000 Вт. Большинство людей обычно покупают усилители и динамики, просто глядя на то, какой из них имеет самую высокую номинальную мощность, потому что все слышали, что «чем выше мощность, тем громче звук».
Но если вы внимательно присмотритесь к продуктам, делая покупки, вы заметите, что некоторые производители оценивают мощность своих продуктов как «пиковые» ватты, а некоторые — «RMS» ватты.Многие показывают оба рейтинга. На первый взгляд вы можете подумать: «Продукт А лучше, потому что его мощность составляет 100 Вт, а у продукта Б — только 50 Вт». При ближайшем рассмотрении вы заметите, что продукт A рекламирует «пиковые» ватты, а продукт B рекламирует «среднеквадратичные» ватты. Если вы внимательно посмотрите на заднюю часть коробки, вы, вероятно, увидите, что оба продукта на самом деле имеют одинаковую мощность: 100 Вт пиковая / 50 Вт RMS. Некоторые продукты могут даже показывать «максимальные» ватты. Возможно, вам интересно, что означают эти термины.Что ж, мы объясним через минуту.
Во-первых, чтобы понять разницу между «среднеквадратичной мощностью», «пиковой мощностью» и «максимальной мощностью», нам нужно сначала разобраться в том, что означают эти термины. Чтобы помочь вам понять это, мы создали очень упрощенный график, который представляет звук в виде волны на осциллографе.
RMS Вт — это непрерывная выходная мощность усилителя или мощность динамика
Если смотреть на график выше, красная линия представляет звуковые волны различной мощности.Пиковая мощность — это буквально «пик» формы сигнала на осциллографе — максимальное напряжение, которое когда-либо может достигать форма сигнала. Часто это пиковое значение длится всего долю секунды. RMS, с другой стороны, является аббревиатурой от Root-Mean-Square и по сути представляет собой среднее эффективное значение сигнала. Но что все это значит?
Разберем для вас:
Пиковая мощность
Говоря простым языком, пиковая мощность — это абсолютное максимальное значение напряжения, которое усилитель может выдать до выхода из строя — и обычно эта пиковая мощность может поддерживаться лишь за долю секунды до того, как вызовет катастрофический отказ усилителя.То же самое верно и для динамиков — пиковая мощность — это абсолютное максимальное значение напряжения, которое динамик может выдержать в течение доли секунды без удара. Нет четкого определения того, что такое пик и как долго этот уровень может поддерживаться, но обычно он очень короткий.
Максимальная мощность
Многие производители также используют максимальную (макс.) Номинальную мощность. Максимальная номинальная мощность обычно указывает максимальное количество мощности, которое может быть безопасно выдержано без отказа.Как правило, это более реалистичные максимальные характеристики, чем произвольное использование пиковой мощности.
Мощность RMS
С другой стороны, мощностьRMS — это то, сколько мощности этот усилитель будет постоянно выдавать — или сколько непрерывной мощности может выдержать ваш динамик. Среднеквадратичные значения обычно намного ниже пиковых значений мощности, но они более точно представляют, на что действительно способны усилитель или динамик. Считайте RMS истинным рейтингом прослушивания. Хотя это не идеальный способ сравнения, большинство рейтингов RMS сопоставимы, особенно при измерении среди продуктов известных брендов.
Итак, что мы должны извлечь из этого? При покупке динамика или усилителя важно обращать внимание на номинальную среднеквадратичную мощность. Помните, что пиковая мощность — это просто абсолютная максимальная мощность, с которой усилитель или динамик может выдержать, прежде чем выйдет из строя. Максимальная мощность — это максимальное количество энергии, которое можно безопасно поддерживать. RMS — это непрерывная регулировка мощности при устойчивом уровне прослушивания. Номинальная мощность RMS будет наиболее близкой к реальным возможностям усилителя или динамика.
Измерители пиковых значений и среднеквадратичных значений— Biamp Cornerstone
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Аудиосчетчик
- Для чего на самом деле используются измерители?
- В чем разница между измерителем RMS и пиковым измерителем?
- Какой счетчик мне использовать?
- Дополнительная информация
Аудиометры используются для измерения уровня аудиосигнала.Однако не все измерители уровня звука работают одинаково, и важно знать разницу между ними. Платформы Biamp DSP поддерживают измерение пиковых значений и измерение RMS.
Эта статья призвана дать вам четкую информацию о пиковых измерителях и измерителях среднеквадратичных значений, а также о ситуациях, когда использование одного из них может быть более выгодным, чем другого.
Измерение звука
Есть буквально десятки различных систем измерения звука, широко используемых во всем мире — и они часто будут отображать разные уровни сигнала при подаче одного и того же сигнала! Однако есть вполне веские причины, по которым это должно быть так, и ниже приводится объяснение двух распространенных типов измерителей: RMS и Peak.
Для чего на самом деле используются счетчики?
Все аудиоматериалы имеют определенный динамический диапазон — разницу между самым высоким и самым низким допустимыми уровнями. Обычно мы делаем так, чтобы самые громкие пики были ниже максимального уровня, с которым система может справиться, а для самых тихих сигналов — значительно выше минимального уровня шума, максимизируя отношение сигнал / шум. Если сигналы выходят за эти границы, ваши уши обычно говорят вам, что что-то не так, независимо от того, используете ли вы аналоговую или цифровую систему.Однако измерение может помочь значительно ускорить и упростить процесс установки оптимальных уровней сигнала, предупреждая вас о потенциальных проблемах до того, как они возникнут.
В чем разница между измерителем среднеквадратичного и пикового значений?
НапряжениеRMS (среднеквадратическое значение) представляет собой сложную инженерную меру среднего уровня напряжения электрических сигналов. Поскольку измеритель RMS измеряет «средние» уровни, устойчивый звук воспринимается намного выше, чем короткий ударный, даже когда оба звука имеют одинаковый максимальный уровень напряжения: показания зависят как от амплитуды, так и от продолжительности пиков сигнала.Это намеренно «медленное» измерение, усредняющее кратковременные пики и впадины для отражения воспринимаемой громкости материала. Измерители RMS приблизительно соответствуют тому, как ваше ухо воспринимает уровни звука; ваше ухо, как правило, не воспринимает острые пики так громко, как они есть на самом деле.
Пикомер — это тип визуального измерительного прибора, который показывает мгновенный уровень звукового сигнала, проходящего через него (измеритель уровня звука). Измерение пикового типа разработано так, чтобы реагировать так быстро, что дисплей измерителя реагирует в точной пропорции с напряжением аудиосигнала.Это может быть полезно во многих приложениях, но следует отметить, что человеческое ухо работает больше как средний измеритель, чем измеритель пиковых значений, и, таким образом, многие звукоинженеры и звукооператоры предпочитают использовать более старый аналоговый измеритель, поскольку он более точно соотносит к тому, что человеческий слушатель почувствует с точки зрения относительной громкости.
Представьте, что приведенный выше график представляет музыкальный сигнал, как его можно увидеть на осциллографе.
Пиковое значение — это самое высокое напряжение, которого когда-либо достигнет форма сигнала, например, пик — это самая высокая точка на горе.
Среднеквадратичное значение (RMS) — это эффективное значение всей формы сигнала. Он равен уровню сигнала постоянного тока, который обеспечивает ту же среднюю мощность, что и периодический сигнал.
Какой счетчик мне использовать?
К сожалению, нет однозначного ответа, какой тип счетчика использовать, когда и где. У каждого инженера есть свои предпочтения относительно того, что ожидается от измерительного блока.
При выборе счетчика вы должны учитывать, что вы ищете в этой точке вашей системы.Если вы хотите убедиться, что ваша система не перестанет работать, пиковый измеритель может быть лучшим выбором. Если Вы хотите, чтобы обеспечить средние уровни сигнала будет присутствовать в точке отсчета или пороговый блок, измеритель RMS может быть вашей лучшей ставка (думают DUCKER и AutoMixer блоков). В конце концов, тип используемого счетчика — это личное предпочтение, но знание того, как работают счетчики, должно дать вам более осознанное представление о том, какой счетчик использовать.
Определение мощности, необходимой для динамиков
Лучшим методом согласования динамиков с усилителями является использование номинальной мощности «RMS» вместо номинальной мощности «Max / Peak».Важно отметить, что большинство производителей динамиков публикуют два разных номинала мощности:
. Номинальная мощность «RMS» динамика
«Номинальная» или «RMS» (среднеквадратичная) оценка — это величина мощности, которая может быть приложена к динамику в нормальных условиях. Одним из основных факторов, определяющих номинальную мощность динамика, является размер звуковой катушки. В громкоговорителе с высокой номинальной мощностью используется большая звуковая катушка, которая позволяет рассеивать больше тепла и, следовательно, позволяет подавать на громкоговоритель большую мощность.Используйте эту номинальную мощность, чтобы согласовать «среднеквадратичную» мощность динамика с выходным «среднеквадратичным» выходом усилителя. Например: если ваши динамики рассчитаны на обработку 50 Вт RMS каждая, выберите усилитель, который будет выдавать примерно 50 Вт RMS на каждый динамик.
«Пиковая» мощность динамика
Вторая — это «максимальная» или «пиковая» мощность, которая представляет собой максимальное количество мощности, которое может применяться в течение коротких периодов времени без причинения ущерба. Если пиковая мощность будет превышена в течение длительного периода времени, существует опасность перегрева и деформации звуковой катушки.Не используйте эту номинальную мощность для согласования динамиков с усилителями. Это только для информационных целей. Не сопоставляйте номинальную среднеквадратичную мощность динамика с максимальной / пиковой выходной мощностью усилителя. Например: если ваши динамики рассчитаны на обработку 50 Вт RMS каждый, и вы выбираете усилитель, который будет выдавать 125 Вт RMS на динамик, вы, вероятно, приложите слишком большую мощность для динамика. Это может привести к буквально «сгоранию» звуковой катушки и, возможно, к «короткому замыканию», что сделает ее неработоспособной.
В нашем вопросе выше: «Нужен ли мне усилитель на 200 Вт для работы динамика 200 Вт?» ответ просто «нет».
Номинальная мощность 200 Вт RMS — это то, с какой мощностью динамик может справиться , а не с тем, сколько ему требуется .
Даже 200-ваттный динамик может звучать великолепно, потребляя всего 30% (60 Вт) мощности. Однако при такой небольшой мощности у вас будет низкий SPL (уровень звукового давления) или «громкость».
Пример диаграммы номинальной мощности усилителя: Сторона низкого напряжения усилителя(Мощность 30% RMS)
0,30 x (количество динамиков x номинальная мощность RMS = требуемая мощность усилителя)
Мощность усилителя, верхняя сторона
(RMS мощность)
Количество динамиков x номинальная мощность RMS = требуемая мощность усилителя
| Количество динамиков | Рейтинг каждого динамика (RMS) | Общий рейтинг динамиков (RMS) | Рекомендуемая мощность усилителя (RMS) |
| 1 | 100 Вт | 100 Вт | 30-100 Вт |
| 2 | 100 Вт | 200 Вт | 60-200 Вт |
| 3 | 100 Вт | 300 Вт | 90-300 Вт |
| 4 | 100 Вт | 400 Вт | 120-400 Вт |
