Как увеличить мощность усилителя звука: практические советы и рекомендации

Как правильно повысить мощность усилителя. Какие способы действительно работают, а какие являются мифами. На что обратить внимание при модернизации усилителя. Как избежать типичных ошибок при увеличении мощности.

Основные способы увеличения мощности усилителя

Повышение мощности усилителя звука — задача, с которой сталкиваются многие аудиофилы и любители качественного звучания. Однако не все методы действительно эффективны. Рассмотрим основные способы увеличения мощности усилителя и их особенности:

1. Повышение напряжения питания выходного каскада

Это один из самых действенных способов. При увеличении напряжения питания растет максимальная амплитуда выходного сигнала, что напрямую влияет на мощность. Однако важно соблюдать предельно допустимые напряжения для транзисторов.

2. Замена выходных транзисторов на более мощные

Позволяет увеличить токовую нагрузку, но сама по себе не дает прироста мощности без повышения питания. Важно правильно подобрать транзисторы по коэффициенту усиления.

3. Увеличение емкостей фильтрующих конденсаторов

Улучшает стабильность питания при пиковых нагрузках. Рекомендуется увеличивать емкость в 2-3 раза от исходной.

4. Усиление выходного каскада по току

Добавление параллельных транзисторов повышает нагрузочную способность. Требует тщательного согласования параметров.

Мифы об увеличении мощности усилителя

Существует немало заблуждений о способах повышения мощности. Рассмотрим самые распространенные мифы:

• Замена предохранителей на «аудиофильские» — не влияет на мощность
• Использование более толстых проводов в цепях питания — не даст эффекта при токах менее предельных
• Замена всех деталей на «брендовые» в советских усилителях — не исправит недостатки схемотехники

Ключевые параметры, влияющие на мощность усилителя

При модернизации усилителя важно учитывать несколько ключевых параметров:

Напряжение питания выходного каскада

Определяет максимальную амплитуду выходного сигнала. Чем выше напряжение, тем большую мощность может развить усилитель. Однако существуют предельные значения для компонентов.

Ток покоя выходных транзисторов

Влияет на линейность работы и искажения. Оптимальное значение обычно составляет 30-50 мА на пару транзисторов. Чрезмерное увеличение приводит к перегреву.

Емкость фильтрующих конденсаторов

Обеспечивает запас энергии при пиковых нагрузках. Рекомендуется использовать конденсаторы с низким ESR. Увеличение емкости улучшает динамику звучания.

Практические рекомендации по увеличению мощности

При модернизации усилителя рекомендуется придерживаться следующего алгоритма:

1. Провести диагностику и измерения исходных параметров усилителя
2. Рассчитать необходимое повышение напряжения питания
3. Подобрать подходящие выходные транзисторы с запасом по мощности
4. Увеличить емкость фильтрующих конденсаторов
5. При необходимости усилить выходной каскад по току
6. Настроить токи покоя и симметрии
7. Провести измерения и тестирование после модернизации

Типичные ошибки при увеличении мощности усилителя

При попытках повысить мощность часто допускаются следующие ошибки:

• Чрезмерное увеличение напряжения питания без учета предельных параметров компонентов
• Неправильный подбор выходных транзисторов по коэффициенту усиления
• Недостаточное усиление системы охлаждения при повышении мощности
• Игнорирование согласования входного каскада с возросшей мощностью выходного

Влияние увеличения мощности на качество звучания

Повышение мощности усилителя может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на качество звука:

Потенциальные улучшения:

• Увеличение динамического диапазона
• Улучшение передачи низких частот
• Повышение контроля над динамиками

Возможные ухудшения:

• Рост нелинейных искажений при неправильной настройке
• Ухудшение демпфирования при чрезмерном усилении по току
• Появление тепловых искажений при недостаточном охлаждении

Альтернативные способы улучшения звучания усилителя

Если увеличение мощности по каким-то причинам невозможно или нежелательно, можно рассмотреть альтернативные способы улучшения звучания:

Оптимизация токов покоя

Правильная настройка токов покоя позволяет снизить искажения и улучшить линейность усилителя. Оптимальные значения обычно составляют 30-50 мА на пару выходных транзисторов.

Замена операционных усилителей

Использование современных малошумящих операционных усилителей в предварительных каскадах может заметно улучшить детальность звучания.

Модернизация блока питания

Установка более мощного трансформатора и увеличение емкости фильтров позволяет улучшить динамику звучания даже без изменения выходного каскада.

Заключение

Увеличение мощности усилителя — сложная техническая задача, требующая комплексного подхода. При грамотной реализации можно добиться значительного улучшения характеристик. Однако важно понимать, что простая замена отдельных компонентов редко дает ощутимый результат. Необходимо учитывать взаимосвязь всех узлов усилителя и проводить тщательные расчеты и измерения на каждом этапе модернизации.

Как увеличить мощность усилителя — InDevices.ru

Выходная мощность усилителя – это та, которая выделяется на нагрузке (динамике). Аудио-системы имеют достаточно низкое сопротивление нагрузки, поэтому для нормальной выходной мощности нужно оперировать большими значениями силы тока. Чем больше выходная мощность усилителя, тем большим должен быть коллекторный ток транзисторов выходных каскадов. Попробуем самостоятельно увеличить мощность усилителя.

Как увеличить мощность усилителя

Что понадобится

1.  Навыки пайки;
2.  Комплементарная пара мощных транзисторов;
3.  Двуполярный источник питания соответствующей мощности и напряжения;
4.  Пассивные радиокомпоненты.

Инструкция

Если Вы достаточно хорошо разбираетесь в электронике, можете попробовать переделать свой усилитель путем добавления дополнительного блока питания соответствующей мощности, который будет питать исключительно выходной каскад. Так, напряжение на предыдущих каскадах будет равным напряжению без нагрузки. Это позволит повысить коэффициент усиления почти в два раза.

Если ваши познания в электронике ограничиваться только школьным курсом физики,  настоятельно рекомендуем не пробовать модифицировать усилитель столь грубым вмешательством в его тонкий и очень ранимый внутренний мир. В вашем случае есть боле безопасный и простой метод  — добавление еще одного, внешнего выходного каскада усиления, расположенного между выходом вашего усилителя и колонками.

1. Для увеличения выходной мощности будем использовать самый простой двухтактный усилитель мощности на комплементарной паре транзисторов.

Что такое комплементарная пара, можно узнать здесь.

После кодификации все функции вашего усилителя останутся такими, как были прежде, увеличится только значение нагрузки, которую можно подключить на выход.   Параметры выходной мощности будут определяться мощностью транзисторов комплементарной пары. Для примера будем использовать

транзисторы 2SA1943 и 2SC5200, по техническим характеристикам они могут корректно работать на мощности 100 Вт.

Сначала убедитесь, что они одной серии выпуска, это очень важно для качества звука.

2. Ищем datasheet для данного элемента и определяем эмиттер, базу и коллектор.

3. Пробуем собрать схему. Ее можно паять навесным монтажом, но для надежности лучше развести и протравить плату.

Схема следующая:

Диоды VD1, VD2 – любые кремниевые.

4. После сборки каждый транзистор нужно прикрутить к отдельному радиатору, и поскольку мы планируем нагрузить этот механизм на 100 Вт, лучше к радиатору прикрепить кулер.

Советы

1. Никогда не ставьте транзисторы комплементарной пары на один радиатор, таким образом вы сделаете короткое замыкание в цепи питания;
2. Если у вас есть тестер, измерьте

параметр hFE для каждого транзистора, они должны быть равными;
3. Организуйте как можно лучшее охлаждение для силовых транзисторов;
4. На каждый канал нужно будет сделать отдельный усилитель;
5. Если будет слышно искажения, то стоит изменить номинал смещающих резисторов R1 и R2.

Навигация по записям

Увеличение мощности Hi-Fi усилителя » Вот схема!

Этот усилитель обладает хорошим и характеристикам и и повторяемостью, но его выходная мощность не превосходит 15W на канал. Чего в некоторых случаях явно недостаточно.

Увеличить выходную мощность усилителя до 35-40W на канал относительно просто. Для этого нужно дополнить схему четырьмя мощными транзисторами (два КТ818АМ и два КТ819АМ) и использовать более мощный источник питания, дающий напряжение 36V, и мощность не ниже 150W.

Необходимо перерезать печатные дорожки, идущие от выводов 5 и 3 микросхем к шинам питания.

Рисунок печатной платы позволяет это сделать относительно просто. Затем, объемным способом, со стороны печатных проводников напаиваются новые резисторы R24 и R25. которые включаются как раз в разрывы питания микросхем.

Теперь при работе на значительной мощности, на этих резисторах будет выделяться некоторое противофазное переменное напряжение. Это напряжение подается на базы транзисторов VT3 и VT4, которые включаются усилителями по схеме с общим эмиттером Соединенные вместе коллекторы этих транзисторов подключены к выходу микросхемы и работая совместно дают значительную прибавку в мощности.

Интересно то что этот дополнительный транзисторный каскад работает только тогда, как требуется получения большой мощности, а при работе усилителя на небольшой мощности каскад вообще отключается. Происходит это по тому что при работе с малой громкостью ток потребления микросхемы небольшой и напряжения на резисторах R24 и R25 тоже небольшие, значительно ниже чем нужно чтобы обеспечить открывание транзисторов.

При работе же с большой мощностью, ток потребления микросхемы возрастает, а с ним возрастают и напряжения на резисторах R24 и R25, и с определенного момента начинают работать транзисторы.
Необходимо повысить и общий коэффициент передачи, — с этой целью сопротивление резистора R21 увеличено до 68 К.

Таким образом нужно переделать оба канала усилителя. Дополнительные транзисторы на слюдяных прокладках размещаются на том же радиаторе, что и микросхемы, недалеко от микросхем. С платой они соединяются монтажными проводниками не тоньше 0,35 мм.

Увеличение мощности требует изменения конструкции усилителя. Теперь нужны радиаторы вдвое большей площади поверхности отвода тепла. Нужно повысить мощность и напряжение источника питания Это требует замены трансформатора более мощным, дающим переменное напряжение как минимум, 28V. Емкость сглаживающего конденсатора С19 нужно увеличить — теперь это батарея из трех конденсаторов по 2200 мкФ, включенных параллельно.

Силовой, трансформатор можно сделать на базе ТС180, применявшегося в источниках питания старых черно-белых телевизоров, перемотав его вторичные обмотки. Толщина провода для новой вторичной обмотки должна быть не менее 1,2 мм.

Выпрямитель должен быть сделан на более мощных диодах, например, на КД203, КД213.

Улучшаем звучание усилителя | АудСервис

Просторы интернета изобилуют вариантами модернизации усилителей для улучшения их звучания. Как только их не прокачивают!

На форумах по этому поводу разгораются целые баталии, новички одолевают бывалых аудиофилов вопросами, те парируют в ответ. От количества предлагаемых вариантов просто разбегаются глаза.  Давайте же разберемся, что действительно может повлиять на качество звука, а что ближе к области фантастики.

Миф 1. Аудиофильские предохранители

Никто не знает, откуда это пошло, но уже давно по интернету ходят слухи что изобрели «волшебную пилюлю».  Не хватало высоких, нечеткие средние, а басы так и вовсе не слышны? Вставил фирменные керамические предохранители и вуаля!

Почему в этом нет и не может быть никакого смысла?

Для качественного звучания в первую очередь важен источник питания, сглаживающий фильтр – электролиты, плюс четко стабилизированное питание предварительного каскада и цепей токового зеркала усилителя, а также сама схемотехника. На все эти критерии предохранители с позолоченными контактами и полатуненными корпусами никак не влияют.

Миф 2. Увеличение мощности усилителя заменой выходных транзисторов

Увеличение мощности усилителя всегда начинается с поднятия напряжение питания транзисторов, что влечт за собой увеличение мощности блока питания. сама по себе замена транзисторов на мощность не влияет никак. О том, как правильно увеличить  мощность усилителя, мы поговорим ниже.

Также нужно помнить о том, что любой транзистор имеет такой параметр, как коэффициент усиления и после замены транзисторов на «мега»-мощные у предварительного усилителя может просто не хватить амплитуды. Что в целом, как ни странно, приведет к обратному результату – уменьшению мощности.

Миф 3. Замена силовых проводов на более толстые

На заре своего увлечения многие аудиолюбители терпят искушение открыть свой усилитель, выбросить оттуда все жиденькие проводки в цепи питания и заменить их «нормальными», потолще. Ведь явно на заводе сэкономили, сколько мощности пропадает! Еще встречается вариант – заменить провода – выходы на колонки.

Это бессмысленная затея, поскольку сечение провода будет оказывать влияние лишь в том случае, когда проводимый ток будет превышать допустимый ток данного проводника. Соответственно  провода в 4 квадрата и выше в усилителе до 300 Вт своей роли не сыграют.

В лучшем случае после такой модернизации усилитель звучит как раньше, а в худшем попадает к нам на ремонт – запутаться в толстом разноцветном пучке не сложно.

Миф 4. Модернизация советского усилителя до уровня японского Hi-Fi

Бывает, в попытке извлечь достойное звучание из старенького советского усилителя, в нем меняют все: транзисторы, конденсаторы, и даже резисторы ставят дорогие, фирменные. Однако раскрыть потенциал все-таки не удается, а причина этому одна – советская схемотехника.

До тех пор, пока одну плату с другой соединяют жгуты проводов, что для отечественных усилителей типичная картина, в усилителе никогда не будет качественного звука. Бесспорно, многие советские усилители звучат неплохо, а некоторые, например Барк, очень достойно. Но если вам хочется услышать из Амфитона или Одиссея Hi-Fi звук, наш вам совет – не тратьте деньги, ищите новый усилитель.

Итак, с самыми распространенными мифами мы разобрались. Теперь давайте перейдем к способам реально улучшить звучание вашего усилителя.

Способ 1. Токи покоя и симметрии

Адекватные параметры тока покоя и симметрии – неотъемлемая составляющая качественного звука. Благодаря правильно выставленному току симметрии каждый транзистор проводит свою полуволну в целости и сохранности, не срезая ее пиков и не «деформируя» осциллограмму.

Адекватные параметры тока покоя отвечают за то, чтобы в момент прохода импульса транзисторы были достаточно открыты. Чрезмерное открытие приводит к перегреву транзистора и никакого улучшения звучания не даст.

Способ 2. Замена фильтров темброблока

С помощью замены фильтров можно успешно подстроить под себя частотные характеристики.

Правда, у этого метода есть ограничение – частота изменится в том пределе, в котором характеристики усилителя мощности позволяют ее разделить. Этот порог зависит от схемотехники и для разных усилителей будет отличаться.

Способ 3. Замена электролитов

У электролитов есть срок службы, по истечении которого они теряют заявленную емкость. Высохшие электролиты всегда приводят к измененным характеристикам блока усилителя. Кроме того есть смысл сменить электролитические конденсаторы малой емкости на пленочные для улучшения качеств звучания.

Пленочный конденсатор, в отличие от электролитического, полноценно пропускает сигнал – переменное напряжение. В то время как электролитический конденсатор, имеющий плюс и минус, идеален для работы с постоянным напряжением. Основные достоинства пленочных конденсаторов: высокие эффективные значения тока – до 1 A/мкФ; способность выдерживать выбросы напряжения, превышающего номинальное значение в два раза, а также выдерживать обратное напряжение и большие пиковые токи. Кроме того, в пленочных конденсаторах нет электролита (кислоты), у них большой ресурс работы.

Способ 4. Комплексное увеличение мощности усилителя

И напоследок рассмотрим комплексное повышение мощности усилителя. Как же правильно это сделать?

Вот краткий поэтапный план:

1 этап – повышение питания выходного каскада усилителя,

2 этап – замена транзисторов,

3 этап – увеличение емкостей электролитов,

4этап – усиление выходного каскада по току.

Следуя этому плану, вы «прокачаете» свой усилитель, улучшив качество звучания и продлив срок его службы.

В этой статье мы постарались развеять самые вредоносные мифы для того, чтобы реконструкция вашего усилителя прошла успешно. Если вы модернизируете свой усилитель самостоятельно и у вас остались вопросы – задайте их нам в комментариях.

Лаборатория звуковой техники: Про мощность усилителей

В этой статье я хотел бы поднять ещё одну важную, фундаментальную тему, которая, вдобавок, для многих является ещё и «больной». Это – тема мощности усилителя. Я собираюсь рассказать, как эта, казалось бы, простая и очевидная величина может быть очень неоднозначной, и на что стоит обращать внимание при выборе и эксплуатации усилителя. Так же вы узнаете, что такое выходное сопротивление и коэффициент демпфирования, а так же взаимосвязь между потребляемой и выходной мощностью.

Что же такое мощность, в частности электрическая? Справочники по физике называют мощность величиной, характеризующей скорость преобразования энергии, в частности — электрической. Пытаясь получить более точное определение, попадаем словесную формулировку формулы мгновенной мощности, которая есть произведение мгновенного значения силы тока на мгновенное значение напряжения. Для технического специалиста здесь, кажется, нет ничего непонятного. Но как всё же более доступно объяснить смысл этой величины для людей, далёких от физики и электроники? Лично я для этого воспользовался бы двумя другими формулами: и , и опираясь на них уже определил бы мощность как величину, характеризующую работу, которую совершает источник напряжением U в нагрузке с сопротивлением R в заданный период времени.

Пусть это определение и отличается от тех, которые предлагают нам авторитетные источники, но, на мой взгляд, оно более уместно при рассмотрении вопроса мощности усилителя, поскольку чётко иллюстрирует взаимодействие усилителя (который выступает в роли источника напряжения U) и динамика (который выступает в качестве нагрузки сопротивлением R).

Теперь вспомним про ещё один факт: сопротивления динамиков и акустических систем , используемых в профессиональной технике, строго стандартизованы. Чаще всего – 8 или 4 Ома. А значит, рассуждая о мощности усилителя, сопротивление нагрузки можно принять за величину постоянную. Тогда она должна определяться максимальной амплитудой напряжения, которая способна развиться на его выходе. Иными словами, чем больше амплитуда напряжения на выходе при стандартном сопротивлении нагрузки, тем мощнее должен считаться усилитель. Действительно, в радиотехнических расчётах действующая мощность усилителя определяется как , где Uамп – размах напряжения на выходе, Rнагр – сопротивление нагрузки (динамика или акустической системы). Это – начальный теоретический минимум, который известен многим, но полностью не объясняет принцип вычисления мощности и не показывает множества очень важных аспектов, являющихся показателями ещё и качества усилителя. И, прежде чем рассказать о них, обратимся к практике.

На современном рынке профессиональной звуковой аппаратуры мы можем наблюдать огромное количество самых разнообразных моделей усилителей, что обусловлено как большим количеством производителей, так и разнообразием линеек продукции у каждого из них. При этом, в большинстве своём характеристики их, в том числе мощности, очень близки. Однако большинство читателей подтвердит личным опытом: усилители разных производителей и серий, при одинаковой или близкой заявленной мощности «звучат» по-разному – как по громкости, так и по определённым аспектам качества.

Прежде, чем вдаваться в эту проблему, хочу сразу отметить, что я не буду рассматривать случаев с «китайскими ваттами» и некачественными подделками, где всё, вроде бы, понятно. А поговорим о «солидных» производителях, проходящих сертификацию и, в общем, зарекомендовавших свою продукцию как качественную. В чём же дело? Неужели они обманывают, когда пишут мощность?

И да, и нет. Как же так? Дело в том, что на самом деле у усилителя много мощностей. Прекрасно представляю, какое недоумение у читателя вызывает это заявление, поэтому по порядку расскажу обо всех, и поясню, для чего это было нужно, ведь есть стандарт, которые рекомендует указывать в характеристиках лишь одну определённую.

1. Расчётная мощность – та, которая требуется от разрабатываемого усилителя. Определяется на стадии проектирования

2. Реальная мощность – измеренная в условиях, близких к условиям реальной работы усилителя. По ряду объективных причин всегда отличается от расчётной и никогда не фигурирует в документации (можете ли представить себе усилитель с надписью, например, 926W или 1152W?)

3. Мощность выходного каскада усилителя, или, точнее, максимальная мощность, которую может выдержать без пробоя выходной каскад усилителя при имеющемся напряжении питания и системе охлаждения

4. Мощность, развиваемая при определённом коэффициенте искажений. Как известно, до определённого порога КНИ транзисторного усилителя остаётся сравнительно небольшим – десятые и сотые доли процента, а после этого порога стремительно растёт. Это очень важный аспект, поскольку при увеличении уровня сигнала, начиная с этого самого порога мощность усилителя ещё может расти (правда, тоже – до определённого придела), но качество звука после его достижения станет неприемлемым.

5. Мощность блока питания. На самом деле именно блок питания является последней инстанцией в определении мощности всего усилителя – его мощность и конструкция определяют эффективность конструкции. Но об этом – позже.

Итак, что из вышеперечисленного можно считать настоящей мощностью усилителя? По чисто инженерным принципам это должна быть измеренная мощность на реальном продолжительном сигнале (2) при допустимом уровне нелинейных искажений (4) и при обязательном условии, что блок питания усилителя способен обеспечить такую мощность (5) в течение продолжительного периода времени с учётом всех потерь (1*). Однако это — идеализированные условия, который выполняются у очень редких производителей, и то — эта практика уходит в небытие. Дело в том, что принцип использование усилителя низкой частоты для воспроизведения музыкального сигнала даёт производителям возможность на некоторые послабления. И, чтобы обосновать их, рассмотрим, чем на самом деле является музыкальный сигнал.

По-сути вся музыка представляет собой колебания не одного постоянного уровня, который можно установить максимальным, а сигнал сравнительно невысокой амплитуды с периодическими или непериодическими “всплесками”. При чём выражено это как в классической, например, музыке — резкими фортиссимо, оркестровыми акцентами, так и в современной — ритм-секцией, в частности, ударами бас-бочки. Кто-то из вас сейчас резонно напомнит про “мастерингованную”, подготовленную для эфира фонограмму с глубокой компрессией, но о ей в дальнейшем мы вспомним отдельно.

По мере увеличения требований потребителя к соотношению эффективность/компактность разработчики пришли к выводу, что эксплуатировать усилитель в режиме, когда реальный, “честный” максимум (1*) приходится на короткие “пики” — т. е. со скважностью гораздо большей, чем длительность, неэффективно. Получается, что за время прохождения через него полезного сигнала большую часть времени он почти что “простаивает” — мощность, достаточная для вопроизведение “основного” — “тихого” сигнала в разы меньше, чем мощность, выдаваемая на пиках.

Давайте теперь посмотрим, в каком режиме ещё может работать усилитель, и может ли он выдать мощность выше, чем максимальная “идеализированная”, обозначенная в (1*). Как решается задача наращивания мощности? Начнём с выходного каскада усилителя. Увеличить его мощность на современной элементной базе проще всего и дешевле всего, относительно других элементов конструкции усилителя. Изменения в схемотехнике можно и вовсе считать “символическими”, если мы, конечно, не говорим о переходе усилителя в другие классы. Сложнее всего обстоит дело с блоком питания: для того, чтобы усилитель мог сколь угодно долго выдавать максимальную мощность, его блок питания должен иметь восьмикратный (!) запас мощности (определяется несложной формулой). Вот здесь и можно упростить конструкцию, учитывая поправку на представление о музыкальном сигнале. Тогда блок питания проектируется так, что может выдавать максимальную мощность в течение лишь короткого промежутка времени (соизмеримого, например, с длительностью удара бас-бочки). Так же, нередко на “пиках” КНИ усилителя выходит за пределы нормы, что уже считается тоже приемлемым: всё равно звуке с короткой длительностью услышать неглубокие искажения — почти невозможно. Максимальная же длительная мощность блока питания, а следовательно и всего усилителя соответствует “тихому” сигналу. К слову, разница между “тихим”, а точнее средним за длительные промежуток времени уровнем сигнала и максимальным — “пиковым” называется пик-фактором и имеет некоторое среднее значение, которое должно учитываться при разработке, но, при этом, всегда разное для каждого источника сигнала.

Именно мощность, развиваемую усилителем на коротком импульсе, как правило, указывают на современных усилителях. Более того, такой способ измерения уже есть в стандартах, признанных и принятых многими “авторитетными” производителями. Конечно, такой способ исчисления мощности таит множество подводных камней и непонимание его сути может создать определённые трудности. Если вернуться к технической реализации “избыточной мощности” в усилителях, основывается она, как было уже сказано, на конструкции блока питания, способного, как правило, за счёт конденсаторов, какое-то время удерживать более высокий ток в нагрузке, чем его номинальный, после чего напряжение на его выходе падает — “просаживается”. Это, само собой, ведёт к снижению выходной мощности усилителя в момент “просадки”, и, одновременно, резкому скачку искажений. Чтобы этого не происходило, на входе усилителя ставится лимитер с определённым временем срабатывания, через который “успевают проскочить” атаки резких звуков большой амплитуды, после же срабатывания его сигнал мягко ограничивается.

Главный минус такого усилителя в том, что, если максимальную мощность, которую он может выдать в коротком импульсе мы знаем, то “нормальную”, которую он способен выдавать и рассеивать длительно, а так же насколько длинный всплеск (импульс) он может выдержать мы можем узнать только экспериментально. Да, существует рекомендуемое стандартом EIA соотношение кратковременной максимальной мощности к действующей, приблизительно равняющееся трём, но, всё равно, опираясь на неё мы не получим реального значения полезной мощности. Иными словами, такой усилитель способен “качнуть” систему на ударе барабана, с мощностью, предположим, 1 киловатт, но при этом остальной, нормализованный музыкальный сигнал будет выдаваться с мощностью 200-300Вт. Если же мы имеем дело с жёстко компрессированным сигналом, то его максимум не поднимется выше той же отметки. По субъективному мнению некоторых специалистов способность выдавать столь высокую мощность сколь угодно долго — излишне, т.к. это резко увеличит риск выхода из строя подключенных к такому усилителю АС от перегрева. Вместе с этим, однако, существует мнение, что пиковая мощность вообще не должна фигурировать, по крайней мере, на лицевых панелях приборов, а вместо неё должна быть указана только та, которую усилитель способен выдавать в течение длительного промежутка времени. Однако судить об этом в этой статье я, пожалуй, не буду.

К разговору о «реальных» мощностях. На к первой картинке — обычный современный усилитель, заявленная мощность — 350 ватт на канал при сопротивлении нагрузки 8 ом.

На второй картинке — старый польский усилитель Unitra времён СССР. Заявленная мощность при тех же 8 омах — всего лишь 150 ватт. «А чего он такой огромный?», — скажете вы. Не спешите строить предположения о том, что он старый и нетехнологичный. Мы сравнили оба усилителя на работу с одной и той же аккустической системой. Если первый едва справляется с ней — по-сути звука почти нет. Второй же «раскачивает» систему наура — мощный, плотный бас. Трёхсотваттные 18″ НЧ динамики работают на полную при уровне на пудльте -4db. «Разгонять» на полную не рискнули, чтоб не лишиться динамиков.

Обратите так же внимание на потребляемую им мощность от сети. 600 Ватт! Вот на этом усилителе обозначена мощность, наиоблее близкая к его реальной «синусоидальной» , «долговременной» мощности. У современных усилителей, как правило, потребляемая мощность ниже заявленной выходной.

В дополнение к описанному выше считаю нужным упомянуть ещё одну характеристику усилителя, связанную с мощностью, но более влияющую на качество звучания. Характеристика эта называется выходное сопротивление. Для людей, далёких от электроники определение и смысл этой величины может казаться непонятным: если с сопротивлением, нагрузки всё понятно, то какое сопротивление и, главное, чему может оказывать устройство, которое само является источником напряжения? Как его измерить или определить? Явно не тестером, подключённым к выходу. В учебниках говорится, что выходное сопротивление усилителя определяется разностью напряжения на его выходе без нагрузки и напряжения на выходе с нагрузкой, делённое на ток, протекающий через нагрузку. Иными словами, внутреннее сопротивление показывает, насколько будет “проседать” выходное напряжение при увеличении тока в нагрузке. Особого смысла знать численного значения этой величины нет, однако важен её порядок: сотые и десятые доли ом — низкое выходное сопротивление, больше ома — высокое. Как же эта величина проявляется на практике?

То и дело от музыкантов приходится слышать отзывы о работе некоторых усилителей: звук “замыленый”, “вялый”, “не качает”. Именно этими эпитетами и описываются последствия высокого выходного сопротивления! Происходит это, как правило, в результате того, что при увеличении амплитуды выходного сигнала вместе с ней возрастает сила потребляемого нагрузкой тока. По ряду причин, которые мы рассмотрим ниже, при повышении тока в нагрузке нарастание выходного напряжения становится непропорциональным нарастанию входного. А это приводит к искажению сигналов с большой амплитудой, приводящему, например, к сглаживанию атак.

Самая распространённая причина такого эффекта — недостаточная мощность или особенность конструкции блока питания. Как было описано выше, на мощности блока питания часто экономят, при чём не только в пользу его стоимости, но и в пользу размера. Если в блоке питания применены фильтрующие конденсаторы достаточно большой суммарной ёмкости, то усилитель сможет выдавать свою максимальную мощность хотя бы на пиках, как это описано выше. Однако, если ёмкость конденсаторов недостаточна, напряжение питания будет падать уже при нагрузке, близкой к номинальной. При чём справедливо это как для линейных, так и для импульсных блоков питания. В последних есть ещё один распространённый конструктивный недостаток, приводящий к описанной проблеме: “медленная” обратная связь — ШИМ-контроллер не успевает среагировать на увеличение потребляемого тока.

Причиной высокого выходного сопротивления могут быть и схемотехнические особенности непосредственно усилителя мощности, но это — в редких случаях. С некоторой уверенностью можно сказать, что профессиональный усилитель высокой мощности должен обладать низким выходным сопротивлением. Однако, некоторые инженеры придерживаются строго противоположного мнения, и в их аргументах тоже есть смысл. Ранее даже велись разработки, в которых для обеспечения высокого выходного сопротивления вводилась отключаемая обратная связь по току. Так, пока единственный аргумент в пользу высокого выходного сопротивления — электрическое демпфирование, которое в теории позволяет снизить призвуки и резонансы акустической системы, но применимость их на практике пока возможно только в бытовой и студийной аппаратуре и, в основном, в среднечастотном и высокочастотном звене.

Усилитель с линейным блоком питания.

Усилитель с импульсным блоком питания

На этом можно завершить рассмотрение проблемы мощности усилителей и, по традиции, необходимо подвести итоги и сделать вывода. Но в этом то и проблема. Единственный вывод, который напрашивается из описанного выше, весьма печален: сделать однозначно верное заключение о том, насколько громко и качественно будет играть ваша акустическая система с тем или иным усилителям, руководствуясь заявленной мощностью, почти невозможно. Не подумайте, что этим я хочу сказать, что все производители таким образом обманывают покупателей. Скорее это политика современного рынка, вынуждающая производителей профессиональной техники перенимать некоторые традиции у производителей бытовой. Так, что полагаться на одни цифры, ровно как и на бренд уже не стоит, и пора это осознать. Единственный совет, который я хотел бы дать потенциальным покупателям звукоусилительной техники, не совсем научный, но основан на практике. Обращайте внимание на потребляемую от сети мощность. Точной формулы, связывающей её с выходной для всех классов усилителей не существует, однако некоторые выводы сделать по ней можно. Если потребляемая от сети мощность значительно меньше заявленной выходной — значит, с большой вероятностью, вы столкнётесь с проблемой, которой посвящена статья. Это и очевидно: закон сохранения энергии никто не отменял, а избыточная мощность, отдаваемая за счёт заряда конденсаторов, всё равно сравнительно невелика. У качественных и мощных усилителей с линейным блоком питания, как правило, большой трансформатор, а значит усилитель будет увесист. Потребляемая мощность будет близка или даже больше выходной. Толстые провода, массивные радиаторы, n-ное количество конденсаторов ёмокстью в несколько тысяч микрофарад после выпрямителя — признак мощного усилителя, построенного по классической схеме. Если же мы имеем дело с современными усилителями с импульсными блоками питания, или же работающими в классе D, то массивность здесь, само собой, тут не показатель. Однако косвенным признаком качества такого устройства будет сложная схема со множеством активных и пассивных элементов, чаще всего с несколькими трансформаторами, где используется многоступенчатое преобразование, индуктивные фильтры помех, экранирование, опять же — достаточной ёмкости конденсаторы, как правило, включённые по несколько штук в параллель. Такие конструкции имеют высокую плотность монтажа и занимают практически весь корпус. Но окончательно оценить качество усилителя, как и любого изделия, можно только в работе, и, конечно же, при наличии собственного опыта и достаточной квалификации. А поэтому хотелось бы посоветовать не гоняться за высокими количественными показателями. Усилители, способные выдавать длительную мощность в несколько киловатт использовать для воспроизведения звука нецелесообразно.

Панов В.Г.

Статья подготовлена по заказу издательства 625 и опубликована в блоге по соглашению с редакцией спустя 6 месяцев после выхода в печатном издании. Все права защищены.

Как увеличить мощность автомагнитолы

Бюджетные автомобили потому и бюджетные, что производители на всем тотально экономят. В них они еще дополнительно устраняют высокие частоты в штатных магнитолах. Однако и на авто среднего класса аудиосистемы известных производителей, в том числе и из Японии, имеют те же недостатки.

В разных машинах они различные, но поддаются устранению самими владельцами.

«Лада Приора»

Штатная магнитола в автомобилях «Лада Приора» и «Лада Веста» имеет хорошее звучание и довольно широкий круг функциональных возможностей. В основной массе владельцы автомобиля ей довольны. Однако ряд простых доработок позволяет улучшить звучание и фильтрацию помех.

Доработка штатной магнитолы заключается в замене микросхемы в усилителе (необходимо поставить «УНЧ TDA7560») и конденсатора питания усилителя. Вместо штатного конденсатора поставить два: на 10000 мкФ и пленочный конденсатор «К 73-17» 0,47 мкФ 250V, что создает запас мощности. После этого звучание переходит на более высокий уровень громкости с более чистым воспроизведением.

Внимание: на рынке радиодеталей микросхема TDA7560 имеет взаимозаменяемые аналоги: TDA7851; PAL007; TDA7850.

«Мазда 3»

В устанавливаемых заводом изготовителем в машину «Мазда 3» магнитолах с увеличением силы звука растет количество искажений – постоянные хрипы при мощности более 20 делений.

Салон автомобиля Мазда 3

Проблема не в динамиках, а в усилителе мощности, искажающий звуковой сигнал. Выход в увеличении напряжения до 16-18V. Однако в автомобиле его нет. Достичь поставленной цели, поднять напряжение с 12V до 18V, можно с помощью универсального преобразователя URZ1122.

Такой блок питания производится различными фирмами под разными именами и разной маркировкой. Поэтому конкретный выбор модели преобразователя ДС-ДС за владельцем машины. Единственное, что следует учесть, у различных моделей разный размер. Компактные преобразователи легко встраиваются внутрь магнитолы, более крупные по размеру, устанавливаются с внешней стороны корпуса.

«Hyundai Solaris»

В «Хендай Солярис» многих владельцев не устраивает звучание магнитолы. Решают эту проблему они двумя путями:

• устанавливают дополнительные усилители, сабвуферы, тянут по салону провода с большим сечением;
• дорабатывают саму магнитолу.

Хендай Solaris

Оба метода достигают одного и того же результата. Но в первом случае дорого и захламляется салон автомобиля. Второй метод по деньгам стоит мало и не портит внутренний дизайн. Необходимо только время и желание. Процесс стандартный. Заменить в штатном усилителе TOSHIBA TB 2926 AHQ микросхему на TDA 7560 и увеличить мощность конденсатора минимум до 3900-4000 мкФ. Идеальный вариант – конденсатор мощностью 10000 мкФ.

Сам процесс замены радиодеталей не сложный. Трудности возникают при выемке магнитолы из замков, удерживающих ее, и разборке. Здесь помогут терпение и внимательность. В конечном итоге труд окупится объемным чистым звуком на штатных колонках.

«Kia Rio»

В «Киа Рио» производитель ставит штатную магнитолу MOBIS PA710 QBR китайского производства. У нее те же проблемы, что и у «Хендай Солярис», хотя магнитолы разных производителей.

Автомагнитола MOBIS PA710 QBR

Общее у них одно — штатный усилитель TOSHIBA TB 2926 AHQ. Поэтому и решение проблемы такое же, как и у «Солярис». Кроме этого аудиосистема не имеет разъема USB. Этот недостаток также легко устраняется.

«Kia Sorento»

К штатной магнитоле Kia X7BB, на автомобиле «Киа Соренто», автолюбители подключают камеру заднего вида. Для получения звука Hi-Fi меняют ее на модель X8BB.

Штатная магнитола Kia X7BB

Ряд магнитол известных производителей с высоким качеством звука, устанавливаемых на различных марках автомобилей, также требуют доработки.

Магнитола Pioneer

Во многих моделях как легковых, так и грузовых автомобилей устанавливаются японские магнитолы Pioneer. Это один из лучших вариантов автомобильной магнитолы, с хорошим звуком и широким набором функций. Однако у нее есть существенная проблема. Она не выключается, а переходит в спящий режим с подсветкой клавиш и работающими часами. Это отвлекает водителя во время движения и разряжает аккумуляторную батарею при стоянке.

Магнитола Pioneer

Устраняется проблема перенастройкой аудиосистемы.

1. Нажатием на цифру 2 входим в меню.
2. Находим раздел System;
3. Активируем PW Save;
4. Выключаем магнитолу кнопкой OFF, после чего она опять перейдет в спящий режим;
5. Убираем проблему кнопкой 1. Останутся только часы. Если требуется убрать и их, жмем на цифру 4.

Проблема решена. Возврата спящего режима не будет.

Китайские магнитолы с тюнером QSD-RT-L93

Доработка китайской магнитолы с тюнером QSD-RT-L93 очень сложная и под силу только профессионалам. А вот улучшить качество приема радиосигнала, под силу даже начинающему автолюбителю.

Производитель магнитолы проигнорировал работу контроллера дисплея. В результате помехи, через панель магнитолы, излучаются наружу и попадают на вход антенны. Наиболее ярко это проявляется при установке антенны внутри салона, на стекле. Решение в экранировании корпуса аудиосистемы, что позволит запереть помехи внутри его. Достичь этого можно простым заземлением алюминиевого основания дисплея.

Китайская магнитола

Дополнительно можно усилить преобразователь питания светодиодов, добавив в схему керамический конденсатор емкостью 1 мкФ.

Простыми и доступными по деньгам способами можно значительно улучшить звучание штатных аудиосистем и убрать некоторые недоработки конструкторов.

Микросхема усилителя мощности автомагнитолы

Микросхема усилителя мощности автомагнитолы была в 1998 году разработана всемирно известной компанией Филипс. Микросхема усилителя мощности автомагнитол предназначалась для усиления головного устройства.

Краткая рабочая характеристика микросхемы

Данные приводятся ниже:

• оснащена встроенным преобразователем напряжения питания;
• преобразователь напряжения при относительно малом напряжении позволяет создать выходную мощность в 70 Вт при нагрузке 4 Ом;

Схема микросхемы усилителей мощности автомагнитол

• микросхема обладает выходной мощностью класса В и составляет около 18 Вт в случае напряжения в 14,4 В;
• увеличить мощность питания внутренней схемы можно за счёт усиления включения преобразователя, который повышает выходное напряжение.

Примечание. Необходимо объективно понимать, что вольтдобавка функционирует далеко не всегда, а лишь, в случае, пересечения выходной мощностью определённой границы. И такой режим работы, получил название Н.

Схема микросхемы TDA

Микросхема содержит в себе также вывод MODE, который способен функционировать в трёх режимах, а именно:

• активном режиме ON;
• режиме ожидания STD-BY;
• в тихом состоянии MUTE.

Усилители для автомагнитол

В своём функциональном активе микросхема содержит также специализированные интегрированные узлы защиты от:

• возможного замыкания проводников расположенных на выходе;
• замыкания спровоцированного пересечением провода питания с положительным зарядом и общего провода;
• температурного перегрева в случае рабочей перегрузки.

Формула детектора фиксации динамических искажений

В TDA микросхеме присутствует детектор фиксации динамических искажений, который включается автоматически в случае возникновения в выходном сигнале выходных доз искажения.
Это не имеет место быть при эффекте насыщения:

• увеличивается напряжение входного сигнала, однако, выходной при этом не возрастает, продолжая находиться в пределах напряжения, которое создаёт усилитель питания.

Усилитель на автомагнитолу

Данная микросхема представлена пленочными конденсаторами, а именно:

Есть также Х2 клеммы, которые необходимы как для включения, так выключения усилителя.

Примечание. MODE вывод можно искусственно соединить REMOTE выходом на автомагнитоле, что в свою очередь, позволит создать возможность дистанционного управления. В этом случае, сразу после запуска автомагнитолы появится выходной сигнал с вольтажом 12, который собственно и приведёт в действие усилитель.

Усилитель для автомагнитолы на микросхеме TDA

Микросхема TDA1562Q обладает также дополнительными клеммами Х3, которые можно при необходимости использовать в качестве индикатора аварийного состояния усилителя. Для этой цели достаточно к клеммам Х3 просто подключить светодиод.

Отличительные особенности микросхемы TDA для усилителя автомагнитолы

• поскольку фланец микросхемы усилителя соединен непосредственно с общим проводом, то в изолирующей радиаторной прокладке необходимость отсутствует в случае, если местом прикрепления выступает радиатор.

Микросхемы и работа с ними

Примечание. Обязательно необходимо крепления смазать специализированной теплопроводящей пастой, в противном случае, данная конструкция прослужит краткий промежуток времени.

• дополнительно необходимо будет в обязательном порядке пролудить все силовые дорожки.

Моменты, на которые автомобилисты мало обращают внимание
Как правило, они такие:

• необходимо всегда помнить, что со временем внутренняя проводка автомагнитолы(см.Схемы автомагнитол и распиновки разъемов) и её дополнительных составных компонентов приходит в негодность, которая может обусловить перебои в работе усилителя;
• крайне важно эффективно соотносить напряжение, создаваемое на входе с тем, которое должно получиться на выходе;

Автомагнитола к усилителю

• нужно в обязательном порядке внимательно ознакомиться с детально иллюстрированной схемой, которую с легкостью можно найти в интернете;
• не менее значимым также моментом является исправная работа радиатора, который должен не просто функционировать, а эффективно функционировать в противном случае, произойдёт перегрев усилителя микросхемы и она просто выйдет из своего рабочего состояния.

Отличительные преимущества выбора микросхемы TDA от компании Филипс и недостатки

низкая рыночная стоимость	незначительная технологическая устарелость
быстрота и легкость работы	отсутствие современных функциональных возможностей
должная надежность и работы и необходимая степень функциональности	трудность совмещения с автомагнитолами люксового класса
широкий спектр совместимости с автомагнитолами	необходимость ежегодной проверки всех составляющих
доступность эксплуатационной инструкции в интернете
простота строения
возможность беспрерывного функционирования в бесперебойном режиме

Если говорить об объективных реалиях сегодня, то следует отметить, что микросхему TDA1562Q для усилителя автомагнитолы(см.Как сделать из автомагнитолы усилитель: подробная инструкция) лучшего всего использовать для автомобилей национального производства, так как в этом случае, проблемы с совместимостью отсутствуют априори, чего нельзя сказать о современных иномарках.

Примечание. Иногда микросхема доставляется уже с заводским браком, поэтому прежде, чем её непосредственно приобрести, необходимо все наглядным образом внимательно досмотреть.

Как правило, обратить внимание надо на:

• отсутствие каких-либо явных физических дефектов;
• присутствие всех составляющих элементов, которые указанны в приложенной эксплуатационной схеме;
• убедиться в возможности замены, если в этом возникнет необходимость и наличии у продавца гарантии на товар.

Видео обзор и фото – материалы помогут получить более подробную информацию. Проверка усилителя может быть проведена своими руками, благо инструкции сегодня можно найти практически повсюду. Цена усилителя TDA не очень высокая.

В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств «интернета вещей» и «носимых гаджетов»

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.

Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький «Кикстартер»

Амбициозная цель компании MediaTek — сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик — порог входа очень низкий.

Семинар и тренинг «ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!» (14-15.10.2013, Новосибирск)

Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений. который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Популярные материалы

Комментарии

люди куплю транзистар кт 827А 0688759652

как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время

Светодиод — это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не «ИК светодиод» и «Светодиод инфракрасный», как указано на сайте.

Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок

Журнал «Радио», номер 10, 1999г.
Автор: О. Долгов, г. Москва

Иногда бывает так, что приобретенная в свое время автомагнитола перестает удовлетворять возросшим требованиям владельца. Некоторые поступают просто: покупают новую. Между тем зачастую можно улучшить и старую. Хочу познакомить читателей с опытом замены двухканального УМЗЧ автомагнитолы на более мощный четырехканальный.

В моей автомагнитоле «Toshiba TX-20» установлен двухканальный УМЗЧ TDA7394. Его максимальная выходная мощность — 15 Вт на канал. Понятно, что синусоидальная мощность этого усилителя значительно меньше, поэтому даже на средней громкости заметны нелинейные искажения. Со временем возникло желание умощнить магнитолу, а заодно сделать ее четырехканальной.

Для этого решил заменить имеющуюся в магнитоле микросхему TDA7394 на микросхему TDA7384A, обеспечивающую максимальную мощность 40 Вт в каждом из четырех каналов. Подобные характеристики имеет большинство современных автомагнитол. При мощности 4 Вт на канал коэффициент гармоник не превышает 0,15 %, что вполне достаточно для не очень взыскательного слушателя. Более подробно с характеристиками этой микросхемы можно ознакомиться в статье «Усилитель мощности ЗЧ TDA7384A», опубликованной в этом номере журнала .

Схема подключения микросхемы показана на рисунке. Номера рядом с черными точками соответствуют выводам ранее установленной микросхемы TDA7394. Сначала из платы магнитолы демонтируют старую микросхему УМЗЧ. Новую микросхему можно прикрепить к задней стенке с использованием теплопроводной пасты, а соединения выполнить проводом МГТФ. Аналогично эту микросхему можно установить и в другие автомагнитолы.

Баланс между левым и правым каналом регулируют обычным образом с передней панели магнитолы. При желании можно сделать регулировку баланса между передними и задними громкоговорителями.

В процессе эксплуатации магнитолы со старой микросхемой и экспериментов с новой оказалось, что звучание высоких частот оставляло желать лучшего. Причиной этого недостатка, как выяснилось, были конденсаторы емкостью 2200 пФ, шунтирующие входы УМЗЧ. Удалив их, удалось повысить уровень высоких частот, что сделало звучание автомагнитолы более сочным и приятным.

Как увеличить мощность магнитолы — Автомобильный портал AutoMotoGid

Иногда бывает так, что приобретенная в свое время автомагнитола перестает удовлетворять возросшим требованиям владельца. Некоторые поступают просто: покупают новую. Между тем зачастую можно улучшить и старую автомагнитолу произведя замену двухканального УМЗЧ автомагнитолы на более мощный четырехканальный.

В моей автомагнитоле «Toshiba TX-20» установлен двухканальный УМЗЧ TDA7394. Его максимальная выходная мощность — 15 Вт на канал. Понятно, что синусоидальная мощность этого усилителя значительно меньше, поэтому даже на средней громкости заметны нелинейные искажения. Со временем возникло желание умощнить магнитолу, а заодно сделать ее четырехканальной.

Для этого решил заменить имеющуюся в магнитоле микросхему TDA7394 на микросхему TDA7384A, обеспечивающую максимальную мощность 40 Вт в каждом из четырех каналов.

Подобные характеристики имеет большинство современных автомагнитол. При мощности 4 Вт на канал коэффициент гармоник не превышает 0,15 %, что вполне достаточно для не очень взыскательного слушателя [1].

Схема подключения микросхемы показана на рисунке 1. Номера рядом с черными точками соответствуют выводам ранее установленной микросхемы TDA7394. Сначала из платы магнитолы демонтируют старую микросхему УМЗЧ. Новую микросхему можно прикрепить к задней стенке с использованием теплопроводной пасты, а соединения выполнить проводом МГТФ. Аналогично эту микросхему можно установить и в другие автомагнитолы.

Баланс между левым и правым каналом регулируют обычным образом с передней панели магнитолы. При желании можно сделать регулировку баланса между передними и задними громкоговорителями.

В процессе эксплуатации магнитолы со старой микросхемой и экспериментов с новой оказалось, что звучание высоких частот оставляло желать лучшего. Причиной этого недостатка, как выяснилось, были конденсаторы емкостью 2200 пф, шунтирующие входы УМЗЧ. Удалив их, удалось повысить уровень высоких частот, что сделало звучание автомагнитолы более сочным и приятным.

1. О.Долгов, В. Чуднов — Усилитель мощности ЗЧ TDA7384A», Радио №10 1999 с. 43.

Микросхема усилителя мощности автомагнитолы

Микросхема усилителя мощности автомагнитолы была в 1998 году разработана всемирно известной компанией Филипс. Микросхема усилителя мощности автомагнитол предназначалась для усиления головного устройства.

Краткая рабочая характеристика микросхемы

Данные приводятся ниже:

• оснащена встроенным преобразователем напряжения питания;
• преобразователь напряжения при относительно малом напряжении позволяет создать выходную мощность в 70 Вт при нагрузке 4 Ом;

Схема микросхемы усилителей мощности автомагнитол

• микросхема обладает выходной мощностью класса В и составляет около 18 Вт в случае напряжения в 14,4 В;
• увеличить мощность питания внутренней схемы можно за счёт усиления включения преобразователя, который повышает выходное напряжение.

Примечание. Необходимо объективно понимать, что вольтдобавка функционирует далеко не всегда, а лишь, в случае, пересечения выходной мощностью определённой границы. И такой режим работы, получил название Н.

Схема микросхемы TDA

Микросхема содержит в себе также вывод MODE, который способен функционировать в трёх режимах, а именно:

• активном режиме ON;
• режиме ожидания STD-BY;
• в тихом состоянии MUTE.

Усилители для автомагнитол

В своём функциональном активе микросхема содержит также специализированные интегрированные узлы защиты от:

• возможного замыкания проводников расположенных на выходе;
• замыкания спровоцированного пересечением провода питания с положительным зарядом и общего провода;
• температурного перегрева в случае рабочей перегрузки.

Формула детектора фиксации динамических искажений

В TDA микросхеме присутствует детектор фиксации динамических искажений, который включается автоматически в случае возникновения в выходном сигнале выходных доз искажения.
Это не имеет место быть при эффекте насыщения:

• увеличивается напряжение входного сигнала, однако, выходной при этом не возрастает, продолжая находиться в пределах напряжения, которое создаёт усилитель питания.

Усилитель на автомагнитолу

Данная микросхема представлена пленочными конденсаторами, а именно:

Есть также Х2 клеммы, которые необходимы как для включения, так выключения усилителя.

Примечание. MODE вывод можно искусственно соединить REMOTE выходом на автомагнитоле, что в свою очередь, позволит создать возможность дистанционного управления. В этом случае, сразу после запуска автомагнитолы появится выходной сигнал с вольтажом 12, который собственно и приведёт в действие усилитель.

Усилитель для автомагнитолы на микросхеме TDA

Микросхема TDA1562Q обладает также дополнительными клеммами Х3, которые можно при необходимости использовать в качестве индикатора аварийного состояния усилителя. Для этой цели достаточно к клеммам Х3 просто подключить светодиод.

Отличительные особенности микросхемы TDA для усилителя автомагнитолы

• поскольку фланец микросхемы усилителя соединен непосредственно с общим проводом, то в изолирующей радиаторной прокладке необходимость отсутствует в случае, если местом прикрепления выступает радиатор.

Микросхемы и работа с ними

Примечание. Обязательно необходимо крепления смазать специализированной теплопроводящей пастой, в противном случае, данная конструкция прослужит краткий промежуток времени.

• дополнительно необходимо будет в обязательном порядке пролудить все силовые дорожки.

Моменты, на которые автомобилисты мало обращают внимание
Как правило, они такие:

• необходимо всегда помнить, что со временем внутренняя проводка автомагнитолы(см.Схемы автомагнитол и распиновки разъемов) и её дополнительных составных компонентов приходит в негодность, которая может обусловить перебои в работе усилителя;
• крайне важно эффективно соотносить напряжение, создаваемое на входе с тем, которое должно получиться на выходе;

Автомагнитола к усилителю

• нужно в обязательном порядке внимательно ознакомиться с детально иллюстрированной схемой, которую с легкостью можно найти в интернете;
• не менее значимым также моментом является исправная работа радиатора, который должен не просто функционировать, а эффективно функционировать в противном случае, произойдёт перегрев усилителя микросхемы и она просто выйдет из своего рабочего состояния.

Отличительные преимущества выбора микросхемы TDA от компании Филипс и недостатки

низкая рыночная стоимость	незначительная технологическая устарелость
быстрота и легкость работы	отсутствие современных функциональных возможностей
должная надежность и работы и необходимая степень функциональности	трудность совмещения с автомагнитолами люксового класса
широкий спектр совместимости с автомагнитолами	необходимость ежегодной проверки всех составляющих
доступность эксплуатационной инструкции в интернете
простота строения
возможность беспрерывного функционирования в бесперебойном режиме

Если говорить об объективных реалиях сегодня, то следует отметить, что микросхему TDA1562Q для усилителя автомагнитолы(см.Как сделать из автомагнитолы усилитель: подробная инструкция) лучшего всего использовать для автомобилей национального производства, так как в этом случае, проблемы с совместимостью отсутствуют априори, чего нельзя сказать о современных иномарках.

Примечание. Иногда микросхема доставляется уже с заводским браком, поэтому прежде, чем её непосредственно приобрести, необходимо все наглядным образом внимательно досмотреть.

Как правило, обратить внимание надо на:

• отсутствие каких-либо явных физических дефектов;
• присутствие всех составляющих элементов, которые указанны в приложенной эксплуатационной схеме;
• убедиться в возможности замены, если в этом возникнет необходимость и наличии у продавца гарантии на товар.

Видео обзор и фото – материалы помогут получить более подробную информацию. Проверка усилителя может быть проведена своими руками, благо инструкции сегодня можно найти практически повсюду. Цена усилителя TDA не очень высокая.

Будем исходить из того, что в вашей машине уже установлены магнитола и четыре динамика. Де-факто автомобиль «с музыкой» в подавляющем большинстве случаев представляет следующий портрет: Магнитола импортного производства с выходной мощностью 4 х 20 – 4 х 50 Вт (по надписи на лицевой панели).

Фронтальная акустика – коаксиальные 2 – 3-полосные динамики диаметром 13 – 16 см. Установлены в передних дверях либо в штатных местах приборной панели.

Тыловая акустика – эллиптические коаксиальные 2 – 4-полосные динамики («блины» 6 х 9), реже – круглые коаксиалы 13 – 16 см, врезаны в заднюю полку или (реже) установлены в штатные места сзади.

Дополнительных устройств, влияющих на качество звучания, – нет.

Характер звучания с небольшими отклонениями («погромче – потише», «позвонче – поглуше», «с сильной окраской – с несильной окраской») однотипный – звук наполняет весь салон, громче играет сзади. Как правило, слушают с включенной тонкомпенсацией (LOUD), усилением басов (D-bass) либо с выкрученными полностью тембрами по высоким и низким частотам. Звук получается «цыкающий», бас – размазанный и рыхлый. На большой громкости динамики похрипывают, либо им «подпевают» панели, подсветка магнитолы подмигивает в такт музыке. Попытки с помощью фейдера перетянуть звук хоть немного вперед и восстановить тембральный баланс (тембры – по нулям) приводят к значительному снижению уровня высоких и особенно низких частот («блины» – те, которые сзади, затихают), звучание становится совсем неинтересным, музыка играет глухо из-под приборной панели. Картина грустная, и чаще всего после таких попыток все возвращается на круги своя с комментарием «так лучше».

Неоднократно проводил эксперимент: пересаживал владельца только что описанной аудиосистемы в машину с более или менее нормально поставленным звуком (при почти таком же наборе компонентов).

Наблюдается два типа реакции:

Первая: «Как мне сделать так же?»

Вторая: «А я привык, чтобы играло сзади» (варианты: «У всех так играет – и ничего», «Для фона – сойдет»).

Тем, кто склоняется ко второй группе ответов, дальше можно не читать. О вкусах, конечно, не спорят, но даже для того чтобы уклониться в споре о вкусе, его надо как минимум иметь. А вот для тех, кто способен на реакцию «первого типа», привожу рекомендации, каждая из которых мной проверена лично, на машине ВАЗ-2109. Ничего сложного здесь нет, больших капвложений не требуется, а описываемые работы можно проводить и комплексно, и по частям, в любой последовательности.

Подключение питания магнитолы. При «бесплатной» установке магнитолы в местах ее приобретения или собственноручном подключении, как правило, для питания используют провода прикуривателя, реже – одну из цепей, подключенных к замку зажигания. Критерий такого выбора – простота. Результат – ограничение мощности магнитолы на пиках нагрузки. При этом подсветка магнитолы на большой громкости может подмигивать в такт музыке, бас теряет упругость, высокие смазываются.

При подключении магнитолы «по уму» следует использовать медный провод с сечением жилы не менее 4 кв. мм, желательно с изоляцией повышенной механической прочности. Подсоединять провод постоянного питания магнитолы необходимо непосредственно к клемме аккумулятора. Провод должен быть снабжен предохранителем на 10 – 20 А на расстоянии не более 45 см от клеммы. Минусовой провод можно подключать к массе на минимальном расстоянии от магнитолы, при этом надо обеспечить надежный контакт. Очень помогает включение в цепь питания магнитолы буферной емкости – электролитического конденсатора с номиналом примерно 80000 мкФ на рабочее напряжение 25 В. Можно, разумеется, использовать два конденсатора по 40000 мкФ или четыре – по 20000. Включены они должны быть параллельно, с соблюдением полярности. В ВАЗ-2109 на полу за магнитолой есть укромное место, как будто специально для конденсаторов. Если эксплуатация вашей машины предусматривает отключение массы на время стоянки, то перед подключением массы, чтобы избежать больших токов и искр, надо зарядить конденсаторы малым током. Для этого советую использовать лампу на 12 В, 21 Вт с двумя припаянными проводками. Один проводок надо закрепить постоянно под гайку крепления жгута массы на внутренней стороне левого крыла, а второй проводок замкнуть на минусовую клемму перед замыканием цепи «массы». При этом лампочка загорится, и начнется заряд конденсаторов. Через пару секунд лампочка погаснет, конденсаторы будут заряжены, можно включать прерыватель массы.

Провода питания должны быть выполнены одним куском, без промежуточных спаек и скруток, аккуратно уложены и зафиксированы в салоне и моторном отсеке. Лучше потратить на это лишние полчаса, чем потом мучиться, пытаясь отыскать место повреждения. Для перехода провода из моторного отсека в салон самое удобное место – отверстие с резиновым уплотнителем, где проходят трубки гидрокорректора фар. При закреплении проводов надо исключить контакт с подвижными деталями: петлями капота, педалями, рулевым валом и т.п. Отдельно отмечу важность стопроцентно надежного контакта по всей цепи: на клемме аккумулятора, у предохранителя, конденсатора и колодки магнитолы. Длина проводов должна быть минимальной – без петель «на вырост». Забегая вперед, отвечу на резонный вопрос: «зачем тянуть толстые провода от аккумулятора, если на колодке самой магнитолы провода гораздо тоньше?». Дело в том, что тоненькие провода колодки питания магнитолы раз в десять короче, чем провода к аккумулятору, а сопротивление, как известно, пропорционально длине. Поэтому предложенный вариант организации электропитания магнитолы в сравнении с базовым «бесплатным» обеспечит на порядок меньшие колебания напряжения питания на пиках мощности.

Эффект от проделанной работы будет заметен для «невооруженного уха» уже при первом включении магнитолы. Особенно разительным будет улучшение звучания на повышенной громкости. Басы станут плотнее (появится «мясо»), верхние частоты на фоне тяжелых ударов, например большого барабана, перестанут «размазываться». Со «светомузыкой» – подмигиванием дисплея и подсветки магнитолы, будет покончено. Теперь главным препятствием на пути мощности остаются акустические провода.

В «базовом варианте» динамики подключаются к магнитоле при помощи проводов, которыми эти же динамики и укомплектованы. Все, казалось бы, логично: и штекеры есть, и плюс с минусом не перепутаешь. Вот только назвать эти провода акустическими можно лишь в первом приближении, примерно как синусоида в первом приближении является прямой. Некоторые фирмы – производители акустики поясняют, что «комплектные» провода предназначены только для проверки работоспособности динамиков. Это и понятно, иначе в бюджет не уложиться. Итак, в работоспособности динамиков при помощи «комплектных» проводов мы убедились. Настало время открыть новые способности динамиков посредством проводов акустических.

Самое правильное – купить именно акустические провода, если, разумеется, есть где и на что. Дорогие акустические провода в системе начального уровня – роскошь, ничем не оправданная. А вот если найдете недорогие (1 – 2 у.е. за метр), то дело того стоит.

Второй вариант – изготовить или подобрать провода самостоятельно. Правило такое: сечение должно быть в 2 – 4 раза больше сечения «комплектного» провода. Провод должен быть медным, провод должен быть многожильным, в остальном – голь на выдумку хитра.

При замене «комплектных» проводочков на более солидные эффект будет заключаться в появлении ранее не слышимых нюансов в хорошо известной фонограмме. В некоторых случаях эффект сходен с ощущением, вызванным прочисткой ушей. Это при удачном выборе или изготовлении проводов. При неудачном эффект – как будто по ушам «проехали». Короче, дело это тонкое и резервы неисчерпаемы.

Фронтальная акустика В «базовом варианте» (для ВАЗ-2109 с низкой панелью) основное место расположения фронтальных динамиков – передняя дверь. Вариации – нижний передний угол или середина двери выше подлокотника. Крепление динамиков – саморезами к обивке двери. Результат: динамики закреплены не жестко или недостаточно жестко. На повышенной громкости динамики раскачивают обивку двери, слышны призвуки. При работе только фронтальной пары водитель, в основном, слышит звук «своего», левого динамика, пассажир – соответственно, правого. Звук привязан к динамикам.

Как известно, головки в любом случае должны быть закреплены жестко. В самом простом варианте на обивку двери необходимо установить опорное кольцо из фанеры. Наружный диаметр кольца – как у декоративной решетки динамика, внутренний – по диаметру посадочного отверстия, толщина – около 20 мм. Кольцо надо установить с наружной стороны обивки и закрепить с внутренней стороны шурупами через металлические распорки. Распорки разной длины (по месту) можно изготовить из стальных полос шириной 10 мм и толщиной 1 – 2 мм. При таком креплении увеличится жесткость обивки двери. Динамик устанавливается снаружи через резиновую прокладку. Внешнее оформление – по возможностям и усмотрению: от масляной краски до рояльного лака.

Недостаток простейшего способа монтажа динамиков – принудительная ориентация их «лицом к лицу», на одной акустической оси. Так было и в «базовом варианте». Но теперь динамики на большой громкости уже не вибрируют, исчезают призвуки, уменьшается эффект привязки звука к головкам, поскольку отчасти этот эффект как раз и обусловлен призвуками.

Более трудоемким способом установки фронтальной акустики является изготовление подиумов. Описанный ниже вариант изготовления подиумов позволяет сориентировать динамики в пространстве необходимым образом, причем это относится к излучателям диаметром до 200 мм, которые можно установить, не вмешиваясь в ручной привод стеклоподъемников. Доказательство – уже упоминавшаяся система в моей ВАЗ-2109.

Основные детали подиума – опорное кольцо, аналогичное вышеописанному, и «подошва». По форме «подошва» может быть любой при соблюдении простых правил: всей плоскостью «подошва» должна прилегать к плоской части обивки двери, не выходить за ее пределы и не мешать ручке стеклоподъемника.

«Подошву» изготавливают из фанеры толщиной 12 – 20 мм. Приложив ее на свое место к обивке двери, размечают отверстие, совпадающее в отверстием для динамика в обивке. Дальше необходимо определить, как должно быть расположено опорное кольцо по отношению к «подошве», чтобы обеспечить правильную ориентацию динамика. Вопрос об ориентации часто предлагают решить опытным путем. Дело это непростое, поэтому я рекомендую готовое решение, приемлемое для 90% случаев: постараться направить оси динамиков в сторону потолочного плафона освещения, а если точнее – правый динамик – «в голову» водителя, левый – «в голову» пассажира. Для такого варианта положение опорного кольца относительно «подошвы» выйдет таким: кольцо одним краем касается «подошвы», а диаметрально противоположный край максимально удален от «подошвы». Допускается и даже приветствуется, чтобы проекция кольца на плоскость обивки выступала за переднюю часть обивки, то есть, чтобы динамик при закрывании двери «въезжал» в салон, прикрывая кик-панель. При установке головки диаметром больше 165 мм без этой хитрости вообще ничего не получится, уж вы поверьте. В любом случае при такой геометрии увеличивается расстояние до динамиков, кроме того, они оказываются лучше защищены от повреждений.

Выбрав правильное положение кольца, его закрепляют длинными шурупами или деревянными проставками, упрочняют соединение эпоксидной смолой с наполнителем, а зазор заполняют монтажной пеной. Изнутри подиум полезно оклеить тонким поролоном или войлоком, а снаружи – отделать по вкусу и возможностям, это тема отдельная.

Когда подиум закреплен на обивке двери, а динамик – на подиуме, эта фаза работы окончена, можно оценивать эффект. Он не замедлит сказаться: звук «отвяжется» от динамиков, исчезнут призвуки, добавятся низкие частоты, улучшится прозрачность звучания.

В «базовом варианте» на задней полке установлены «блины» 6 х 9. Задняя полка ВАЗ-2108/09 не рассчитана на тяжелые динамики. Со временем полка провисает, с боков появляются щели. Простейший способ усилить полку – прикрепить лист фанеры толщиной 12 – 20 мм на всю поверхность не откидной части полки. Учитывая специфическую характеристику направленности овальных динамиков (широкая диаграмма вдоль малой оси), для выравнивания тылового звучания целесообразно их немного повернуть на плоскости полки так, чтобы малые оси были направлены на слушателя, сидящего с противоположной стороны.

Теперь насчет того, что звук идет сзади. Давайте-ка попросим музыкантов покинуть галерку и занять место на сцене, как положено. Для этого потребуется хирургическое вмешательство в тыловые динамики, чтобы из коаксиальных они стали компонентными. Операция несложная и много времени не займет. С торца магнита, под фирменной наклейкой есть винт, который держит все «хозяйство» в центре коаксиальной системы. Винт аккуратно выворачивается, «хозяйство» снимается, при этом, разумеется, надо отпаять канатики-провода. Теперь на центр диффузора надо наклеить колпачок, чтобы было как у «настоящих» компонентников. Отличная заготовка для колпачка – сферическое дно от алюминиевой пивной банки. Пиво надо выпить, а дно отрезать напильником, сняв фаску с выступающего кольца по периферии донышка. Действовать надо именно в такой последовательности, иначе алюминиевые опилки испортят пиво, а у нас бюджет строгий. После операции по удалению лишнего и пересадки нужного динамик приобретает респектабельный вид, а зазор магнитной системы оказывается защищенным от пыли.

При сборке задней полки с фанерным «усилением» зазор между полкой и фанерой надо заполнить ватой или поролоном, а отверстия под штатные динамики и задние ремни герметично заглушить – здесь главный источник акустического замыкания. Насколько выразительнее зазвучат после такой операции низкие частоты, будет очевидно даже самому скептически настроенному слушателю.

Освободившиеся после «хирургии» узлы СЧ/ВЧ-излучателей тыловых «блинов» не вздумайте выбрасывать. Они устанавливаются на кронштейнах в углах стоек лобового стекла, подключаются, как и было, в параллель с тыловыми динамиками и будут теперь работать фронтальными пищалками.

Эффект от проделанной работы перевернет звук с головы на ноги (только в горизонтальной плоскости). То есть музыканты, кроме разве что бас-гитариста, перейдут вперед. Можно будет, наконец, всерьез говорить о звуковой сцене, которая благодаря вынесенным далеко вперед СЧ/ВЧ-излучателям поднимется и отодвинется вперед. Высоких частот будет в достатке, а значит – отпадет желание их «добавлять», внося лишние искажения.

Поскольку магнитол, динамиков, сочетаний материалов и геометрии узлов неисчислимое множество, можно с уверенностью сказать, сделанная вами по приведенным рекомендациям аудиосистема уникальна, другой, точно такой же, в природе не существует. И все же, некоторые особенности звуковой сцены спрогнозировать можно. До описываемых переделок никаких особенностей не было заметно, поскольку звуковой сцены как таковой не существовало. Теперь она есть, а вместе с ней нередко возникает эффект «черной дыры» в ее центре: звук нормально распределен слева и справа, а в центре – провал. Локализовать этот эффект можно с помощью фонограммы, на которой записана несложная музыкальная композиция с вокальной партией. Послушав ее на домашней аудиосистеме (не обязательно дорогой и сложной), надо запомнить расположение инструментов и вокала. Вокал практически всегда записывается по центру. Если при воспроизведении в машине голос сильно «уедет» от центра, имеет смысл организовать центральный канал в его простейшей форме. В качестве динамиков центрального канала я с успехом использовал ВЧ-излучатели от фронтальной коаксиальной акустики. Операция по «разделению сиамских близнецов» аналогична описанной в рекомендации №4, с той разницей, что центральные колпачки из пивных донышек здесь будут великоваты. Надо подобрать что-нибудь другое. У меня, например, отлично подошли капсулы от «киндер-сюрприза».

Освобожденные из коаксиальной конструкции ВЧ-головки закрепляются на кронштейне зеркала заднего вида. Направление осей пищалок – в сторону «своей» половины лобового стекла. Помимо заполнения «дыры» в центре недавно обретенной звуковой сцены, пищалки центрального канала поднимают звуковую сцену заметно выше уровня приборной панели. Недостатком центрального канала в его простейшей форме надо признать некоторое сужение звуковой сцены, но здесь уж компромисс неизбежен.

На переделку звука в своем автомобиле с «базового варианта» на описанный выше у меня ушло полтора года. Почему так много, если все так просто? Да потому что львиная долы времени ушла на эксперименты, ведь здесь я рассказал только о том, что завершилось успешно и что я могу рекомендовать другим. А получилось это далеко не сразу. У вас теперь есть возможность продвинуться дальше. Успехов!

Усилитель мощности AL-250PA (Омега Саунд)

Усилитель обеспечивает увеличение звуковой мощности системы оповещения, необходимой для питания речевых оповещателей.

В усилителе есть дополнительный выход питания 24 В / 0,5 А, который может быть использован для питания других изделий, например разветвителей AL-RU. Усилитель мощности AL-250PA имеет собственный контролируемый (встроенный)бесперебойный блок питания. Основным источником электропитания является стандартная сеть 220В 50Гц, в качестве резервного источника электропитания используются аккумуляторные батареи. Встроенное зарядное устройство обеспечивает ток заряда АКБ – 0,8 А. Батареи емкостью до 26 Ач могут размещаться внутри корпуса усилителя.

Основные функциональные и технические характеристики усилителя мощности AL-250PA

Функция	Описание
Аудио вход	один вход, потребляемая мощность 1,2Вт выбираемый уровень чувствительности 1 В/ 25 В/70 В/100 В.
Аудио выход	один выход номинальной мощностью до 250 Вт. выбираемый уровень напряжения на выходе 25 В/ 70 В/100 В. контролируется исправность подключенной линии оповещателей, в конце линии должен устанавливаться оконечный резистор 10кОм 1 Вт светодиодный индикатор обрыва и короткого замыкания в линии автоматическая защита от токов перегрузки и короткого замыкания
Питание	вход основного источника питания – стандартная сеть 220В 50Гц  5А резервная аккумуляторная батарея 24В (две АКБ по 12В). В корпус усилителя можно установить два АКБ 12В / 26Ач. выход дополнительного питания 24 В до 0.5А – для питания дополнительных устройств (аудио разветвителей и т.п.).
Режим сохранения заряда аккумуляторных батарей (экономичный режим)	при отключении основного электропитания (220В 50Гц) усилитель мощности AL-250PA автоматически переходит в режим сохранения заряда резервных батарей и переводит встроенный усилитель в экономичный (спящий) режим энергопотребления. при переходе на резервное питание усилитель мощности формирует сигнал о неисправности и передает его по цифровой линии RS485 или по линии подключенной к входу «AUDIN» на прибор управления  Omega SP40/2 (SP80) или AL-8MP1. При этом функции неаварийного оповещения (фоновая музыка, телефонный пейджинг и т.п.) на приборе управления  блокируются. При аварийном оповещении (записанные сообщения, сигналы ГО, встроенный микрофон и т.п.) прибор управления формирует или ретранслирует соответствующие сигналы экстренного оповещения, а усилитель мощности, переходя в тревожный режим, «просыпается» при появлении этих сигналов на своем входе и ретранслирует их на оповещатели.
Автоматический контроль	Полный автоматический аппаратный контроль (с отображением детальной информации на светодиодных индикаторах печатной платы и формированием сигналов извещения): электропроводки в линии связи с оповещателями (обрыв и короткое замыканий) работоспособности усилителя мощности основного электропитания резервного электропитания работоспособности бесперебойного блока питания работоспособности схемы обмена по порту RS485
Резервирование усилителя	В усилителе реализавана возможность автоматического резервирования в случае, если усилитель будет неспособен выполнять свои основные функции. Причины по которым реализуется функция резервирования. неисправность усилителя мощности неисправность бесперебойного блока питания отсутствие основного и резервного питания.
Удаленный мониторинг	Усилитель имеет реле неисправности с перекидными контактами для подключения внешних устройств дистанционного мониторинга. Так же информация о состоянии усилителя может передаваться по порту RS485 или по линии подключенной к входу «AUDIN».

Двойная мощность усилителя не увеличивает громкость в два раза

Взаимосвязь между мощностью усилителя и громкостью часто понимается неправильно. Отчасти это связано с такими терминами, как децибелы, звуковое давление, психоакустика и другими техническими словами. Эта статья развернет эту тему, объяснит некоторые из этих терминов, позволит вам найти ответы на некоторые вопросы с помощью интерактивного упражнения, а также предложит калькулятор, который поможет вам понять взаимосвязь мощности усилителя, звукового давления и громкости.

Децибел: на уровне

Много путаницы возникает из-за использования децибел или, скорее, неправильного использования децибел.Децибелы используются для описания отношения двух уровней. Это могут быть два уровня мощности, два уровня напряжения, два уровня звукового давления или два уровня громкости.

Общие сведения о децибелах см. В обновленной статье о децибелах.

Мощность усилителя: ватт это?

Мощность усилителя — это количество ватт (измерение мощности), которое может выдать конкретный усилитель (обычно, когда он полностью разряжен). Для лучшего понимания мощности усилителя и различных терминов, используемых для ее описания, см. Общие сведения о мощности усилителя.Типичные значения мощности усилителя:

• Усилители HiFi: от 20 до 100 Вт
• Малые системы громкой связи: от 30 до 250 Вт
• Большие звуковые системы: от 100 Вт до 3000 Вт или более

Мощность усилителя соответствует акустической мощности. Удвоение мощности усилителя увеличивает акустическую мощность на 3 дБ. Например:

• Увеличение мощности усилителя с 25 до 50 Вт (удвоение мощности) увеличивает акустическую мощность на 3 дБ.
• Увеличение мощности усилителя с 25 до 100 Вт (в 4 раза больше мощности) увеличивает акустическую мощность на 6 дБ.Это то же самое, что удвоить мощность с 25 Вт до 50 Вт (3 дБ), а затем удвоить 50 Вт до 100 Вт (еще 3 дБ), что дает общее увеличение акустической мощности на 6 дБ или в 4 раза больше мощности.
• Увеличение мощности усилителя с 25 Вт до 250 Вт (в 10 раз больше мощности) увеличивает акустическую мощность на 10 дБ.

В следующей таблице приведены еще несколько примеров:

дБ Изменение	Изменение мощности
+3	х 2
+6	х 4
+10	х 10
+20	х 100
+40	х 10 000

Однако учтите, что удвоение мощности не приводит к удвоению звукового давления

Звуковое давление: оно в воздухе

Акустическая мощность (создаваемая усилителем) заставляет волны звукового давления перемещаться в воздухе.Это обычно называется звуковым давлением. Это звуковое давление, которое наши уши слышат и чувствуют микрофоны. Звуковое давление — это также то, что измеряет измеритель уровня звукового давления (SPL) (в дБ). Хотя звуковое давление связано с акустической мощностью, удвоение акустической мощности не приводит к удвоению звукового давления.

• Увеличение звукового давления в два раза (вдвое) требует увеличения мощности усилителя на 6 дБ (x4)
• для увеличения звукового давления в 10 (x 10) раз требуется увеличение мощности усилителя на 20 дБ (x100)

В следующей таблице приведены еще несколько примеров этих отношений:

дБ Изменение	Изменение звукового давления	Изменение мощности
+3	х 1.41	х 2
+6	х 2	х 4
+10	х 3,16	х 10
+20	х 10	х 100
+40	х 100	х 10 000

Эти таблицы показывают, что:

• увеличение мощности усилителя на 3 дБ удвоит акустическую мощность, но повысит звуковое давление только в 1 раз.4
• увеличение мощности усилителя на 6 дБ приведет к удвоению звукового давления (и мощность увеличится в 4 раза)
• : увеличение мощности усилителя на 20 дБ даст в 10 раз большее звуковое давление и в 100 раз большую мощность.

Примечание. Увеличение уровня мощности в четыре раза увеличивает звуковое давление вдвое, но это не означает, что громкость увеличивается вдвое.

Volume или Loudness — это в голове

В то время как акустическую мощность можно легко рассчитать и звуковое давление можно легко измерить, громкость или громкость являются субъективными.Это воспринимаемый уровень, который наши уши и мозг связывают с различным звуковым давлением. Уровень громкости и уровень громкости — это одно и то же, я назову это уровнем громкости. Уровень громкости будет восприниматься каждым человеком немного по-разному. Это также будет зависеть от типа звука, продолжительности звука, наших ощущений и множества других субъективных факторов.

Людей, изучающих эти вещи, называют психоакустиками. Большинство исследований показывают, что нам нужно увеличение громкости примерно на 10 дБ, чтобы наш слух мог воспринимать двойную громкость.Некоторые исследования предлагают всего 6 дБ.

Как вы думаете? Если ваш усилитель HiFi оснащен цифровым дисплеем, на котором отображается выходная громкость в децибелах, используйте усилитель для следующего упражнения. Если у вас нет доступа к дисплею цифрового вывода, вы можете использовать следующие образцы.

• Установите уровень на -20 дБ (или нажмите кнопку воспроизведения -20 дБ выше) и слушайте громкость.
• Переместите громкость на -17 дБ (или нажмите кнопку воспроизведения -17 дБ выше). Это увеличение на 3 дБ, что вдвое больше мощности, но не похоже на удвоение громкости для наших ушей.
• Переместите громкость на -14 дБ (или нажмите кнопку воспроизведения -14 дБ выше). Это увеличение на 6 дБ, что в 4 раза превышает мощность и вдвое превышает звуковое давление. Это может звучать вдвое громче, чем -20 дБ, или близко к нему.
• Продолжайте регулировать громкость (или нажимайте другие кнопки выше) и услышите изменение уровня. Какой уровень звучит для вас вдвое громче?
• Какой уровень для вас звучит вдвое меньше -10 дБ?

Как указано выше, для каждого человека он индивидуален и зависит от продолжительности, типа музыки / шума и других факторов.Для приведенного выше образца розового шума он может звучать в два раза громче в диапазоне от +6 дБ до + 10 дБ выше эталонного уровня -20 дБ.

Какой бы уровень вы ни воспринимали как вдвое громче, это не + 3 дБ, что в два раза больше мощности. Обычно это более +6 дБ (в 4 раза больше мощности). Исторически считается, что она составляет около +10 дБ, что в 10 раз больше мощности. В следующей таблице приведены увеличения (громкость основана на усилении 10 дБ для двойной громкости).

дБ Изменение	Изменение громкости	Изменение звукового давления	Изменение мощности	Комментарии
+3	х 1.23 (+ 23%)	х 1,4	х 2	вдвое больше
+6	х 1,52 (+ 52%)	х 2	х 4	в четыре раза больше мощности, вдвое больше звукового давления
+10	х 2	х 3,16	х 10	В 10 раз больше мощности, примерно в два раза больше громкости
+20	х 4	х 10	х 100	100-кратная мощность, 10-кратное звуковое давление, примерно в 4 раза громкость
+40	х 16	х 100	х 10 000	громко!

Все это говорит нам о том, что удвоение мощности усилителя не приводит к удвоению воспринимаемой громкости или громкости.

Интересны процентные значения. В общих чертах:

• Удвоение мощности (+ 3 дБ) дает примерно 25% увеличение воспринимаемой громкости
• Четырехкратное увеличение мощности (+6 дБ) дает примерно 50% -ное увеличение воспринимаемой громкости
• 10-кратное увеличение мощности (+ 10 дБ) дает примерно 100% -ное увеличение воспринимаемой громкости

Чтобы помочь вам оценить разницу, которую может иметь или не иметь больший усилитель, используйте следующий калькулятор. Просто введите мощность первого усилителя, а затем мощность второго усилителя и посмотрите различные уровни мощности, звукового давления и воспринимаемой громкости.Воспринимаемая громкость основана на общепринятом понимании необходимости 10 дБ для восприятия двойной громкости.

Для тех, кому нужно знать, для этих расчетов используются следующие формулы:

А вот еще одна формула, благодаря Эрлзу Л. Макколу, читателю из Тускона, который указал мне на нее. С помощью этой формулы вы можете рассчитать воспринимаемое увеличение громкости при увеличении мощности усилителя.

Например, если у вас есть 10 Вт, идущие на динамик, а затем увеличьте мощность до 100 Вт:

То есть будет звучать вдвое громче.

Регулятор усиления вашего усилителя — это не регулятор громкости

На протяжении десятилетий энтузиасты автомобильного аудио возились с регулятором усиления на своих усилителях в надежде «получить от них больше». Многие профессиональные установщики используют научные, воспроизводимые процессы, чтобы гарантировать, что эти элементы управления настроены так, чтобы обеспечить максимальную производительность и надежность вашей аудиосистемы. Давайте посмотрим на наиболее неправильно понимаемый и наиболее часто настраиваемый элемент управления автомобильными аудиоусилителями — регулятор усиления.

Что такое контроль прироста?

Когда производитель решает разработать усилитель, он должен решить, сколько каналов он будет иметь, какую мощность он будет выдавать, какие дополнительные функции он будет включать и с какими источниками он будет работать. Поскольку современные источники имеют максимальное выходное напряжение предусилителя в диапазоне от 1,7 до 5 вольт, усилители должны быть регулируемыми, чтобы обеспечивать полную номинальную мощность при работе с этими сигналами.

Приведем пример. Представьте себе моноусилитель мощностью 100 Вт, который был разработан для выработки полной мощности (100 Вт) при приеме 2-вольтового аудиосигнала.Это разумный коэффициент усиления сигнала, но он оставляет нас перед двумя серьезными проблемами. Что, если мы хотим использовать этот усилитель с источником, который может производить только 1,7 вольт? Мы не можем вывести усилитель на полную мощность, даже если регулятор громкости на нашем радио включен до упора. Фактически, мы получаем от нашего усилителя всего 72,25 Вт. С другой стороны, если у нас есть источник, который может выдавать сигнал 4 В, тогда усилитель будет пытаться выдавать 400 Вт с нашей фиксированной настройкой усиления. Поскольку источник питания усилителя был разработан только для обеспечения напряжения, достаточного для выработки 100 Вт, сигнал будет сильно обрезан и искажен, и есть большая вероятность того, что усилитель и ваши динамики могут быть повреждены.

Решение

Чтобы один усилитель мог работать с несколькими источниками, производители усилителей должны регулировать уровень входного сигнала. Мы называем это регулировкой усиления или чувствительности. Он не регулирует мощность усилителя, но регулирует, какую часть входного сигнала использует усилитель для получения полной мощности.

Есть еще одна причина для регулировки: не все динамики имеют одинаковую чувствительность. Это означает, что иногда у вас больше мощности, чем вам нужно.Допустим, ваши передние динамики производят 90 дБ выходной мощности при мощности 1 Вт, а задние динамики намного больше и производят 93 дБ выходной мощности при той же мощности 1 Вт. Чтобы они казались одинаковыми по громкости в месте прослушивания, нам нужна только половина мощности, подаваемой на тыловые динамики. Мы уменьшаем чувствительность тыловых каналов усилителя, чтобы сбалансировать их.

Получение прибыли (используя свой контроль усиления!)

Ваш установщик может использовать один из множества различных процессов для настройки регуляторов усиления вашего усилителя.Мы хотим, чтобы регуляторы усиления были как можно более низкими, но при этом позволяли получить от усилителя полную мощность. Почему мы хотим, чтобы прирост был низким? Это, пожалуй, главный ключ к этой статье.

Мы хотим, чтобы усилитель принимал входной сигнал с максимально возможным напряжением, чтобы он мог выдавать полную мощность. Повышенное напряжение на межблочных кабелях помогает заглушить шум. Меньшая чувствительность усилителя (более низкая настройка усиления) также помогает уменьшить шум. Когда коэффициенты усиления установлены правильно, вы получаете полную мощность от вашего усилителя без ненужного шипения или фонового шума.

Существует четыре распространенных метода регулировки усиления: на слух, с помощью небольшого усиленного динамика, с помощью осциллографа или с помощью устройства обнаружения искажений. Настройка на слух с музыкой очень сложна и может привести к неправильным настройкам. При этом, если ваш установщик использует тестовый сигнал, процесс «на слух» может работать довольно надежно. Использование небольшого громкоговорителя с усилителем аналогично этому процессу — есть тестовый сигнал, но маленький громкоговоритель позволяет вашему установщику проверить сигнал предусилителя от источника, а также на входе и выходе любых процессоров сигнала.

Использование осциллографа для настройки регулировки усиления усилителя — один из лучших способов получить точные показания. Осциллографы работают на любой частоте, поэтому они очень гибкие. Ваш установщик может точно увидеть, когда усилитель достиг своего пикового напряжения.

Наконец, такие компании, как D’Amore Engineering и SMD, разработали продукты, разработанные специально для мобильных электронных установщиков для проверки искажений сигнала на предусилителе или сигналах громкоговорителей. Все, что вам нужно сделать, это подключить устройство и включать его, пока не загорится красный светодиод искажения.Бам — готово! Однако небольшое предупреждение об этих устройствах: они очень точны и могут обнаруживать искажения, отличные от ограничения сигнала. При попытке добиться успеха с их помощью было обнаружено множество проблем с дизайном продукта.

Как проверить свою прибыль?

Если регуляторы чувствительности на ваших усилителях настроены правильно, вы сможете заставить усилители немного искажать звук, когда источник звука находится на полной громкости. Если вам интересно, почему правильно настроенный усилитель дает искажения, это отличный вопрос.Это называется перекрытием усиления. Мы хотим иметь немного дополнительной чувствительности на тот случай, если мы проигрываем тихо записанную песню. Прекрасный тому пример — хорошо известный альбом Dire Straits «Brothers In Arms». Для раскачивания ему нужны дополнительные 5 дБ усиления. Фактически, в оригинальном выпуске 1985 года от Warner Brothers Records было несколько песен, в которых самая громкая часть песни была ниже -5 дБ. «Why Worry» имеет пиковый уровень -13,27 дБ. Кошмар для установщика, пытающегося добиться успеха, но, к счастью, это не та песня, под которую большинство людей рада.

Если вы не можете повернуть регулятор громкости наполовину без того, чтобы у ваших усилителей закончилась мощность (искажение), то пора посетить местного специалиста по мобильной электронике. Точно так же, если вы слышите значительное шипение при низкой громкости, вам, вероятно, потребуется регулировка.

Правильно настроенные регуляторы усиления не сделают вашу систему тише, а увеличение чувствительности не сделает ваш усилитель более мощным. Существуют средства управления усилением, чтобы ваша система всегда работала наилучшим образом.Пожалуйста, оставьте их в покое или узнайте у установщика, как они настроены.

Эта статья написана и подготовлена ​​командой www.BestCarAudio.com. Любое воспроизведение или использование запрещено без письменного разрешения 1sixty8 media.

Связанные

Создайте великолепно звучащий усилитель звука (с усилением низких частот) из LM386

В этом уроке я покажу вам, как создать отличный звуковой усилитель звука с помощью низковольтного усилителя мощности звука LM386.Я построил около дюжины различных схем аудиоусилителей с LM386, но в большинстве из них было слишком много шума, щелчков и других помех. Наконец я нашел ту, которая звучит великолепно, поэтому я покажу вам, как ее создать.

Это не аудиоусилитель с минимальным набором компонентов. Я добавил кучу дополнительных конденсаторов, чтобы уменьшить шум, а также добавил регулятор усиления низких частот, чтобы звук стал еще лучше. Но прежде чем мы начнем строить, может быть полезно сначала получить небольшую справочную информацию…

БОНУС: Загрузите мой список запчастей для усилителя LM386 со схемой усиления низких частот, чтобы увидеть, какие компоненты использовать для хорошего качества звука.

LM386 Основы

LM386 — довольно универсальный чип. Только пара резисторов и конденсаторов необходима, чтобы сделать рабочий усилитель звука. Чип имеет опции для регулировки усиления и усиления низких частот, а также его можно превратить в генератор, способный выдавать синусоидальные или прямоугольные волны.

Существует три разновидности LM386, каждая с разной выходной мощностью:

• LM386N-1: 0,325 Вт
• LM386N-3: 0,700 Вт
• ЛМ386Н-4: 1.00 Вт

Фактическая выходная мощность будет зависеть от напряжения питания и импеданса динамика. В таблице есть графики, которые вам расскажут. Я использовал батарею на 9 В для источника питания, и она отлично работает, но вы можете снизить ее до 4 или до 12 В.

Распиновка показана на схеме ниже:

Загрузите техническое описание для получения дополнительной информации о выходной мощности, характеристиках искажений и минимальных / максимальных номиналах:

LM386 Лист данных

LM386 — это операционный усилитель (операционный усилитель).У операционных усилителей есть основная задача. Они принимают входной потенциал (напряжение) и создают выходной потенциал, который в десятки, сотни или тысячи раз превышает величину входного потенциала. В схеме усилителя LM386 принимает входной аудиосигнал и увеличивает его потенциал от 20 до 200 раз. Это усиление называется усилением напряжения.

Прирост к объему

После того, как вы соберете этот усилитель и поиграете с регуляторами громкости и усиления, вы заметите, что оба этих параметра увеличивают или уменьшают интенсивность звука, выходящего из динамика.Так в чем же тогда разница? Коэффициент усиления — это усиление входного потенциала и характеристика усилителя. Громкость позволяет регулировать уровень звука в пределах диапазона усиления, установленного коэффициентом усиления. Усиление устанавливает диапазон возможных уровней громкости. Например, если для усиления установлено значение 20, диапазон громкости составляет от 0 до 20. Если для усиления установлено значение 200, диапазон громкости составляет от 0 до 200.

Регулировка усиления может быть достигнута путем подключения конденсатора 10 мкФ между контактами 1 и 8.Без конденсатора между контактами 1 и 8 коэффициент усиления будет установлен на 20. С конденсатором 10 мкФ коэффициент усиления будет установлен на 200. Коэффициент усиления можно изменить на любое значение от 20 до 200, поместив резистор (или потенциометр). ) последовательно с конденсатором.

Минимальный усилитель звука LM386

Теперь, когда у нас есть небольшая справочная информация о LM386, давайте начнем с создания простого усилителя LM386 с минимальным количеством компонентов, необходимых для его работы. Таким образом, вы сможете сравнить его с более звучащим вариантом, который мы создадим позже.

Вот схема:

Вот как подключить его, если вы используете макетную плату:

На схеме выше, земля аудиовхода проходит по тому же пути, что и земля аудиовыхода. Выходное заземление «зашумлено» и вызовет искажение входного сигнала, если оно подключено таким образом. Заземление аудиовхода чувствительно к любым помехам, и любой уловленный шум будет усиливаться через усилитель.

Поставьте перед собой цель максимально отделить входное заземление от других путей заземления.Например, вы можете подключить заземление для источника питания, входа и выхода непосредственно к контакту заземления (контакт 4) LM386 следующим образом:

Это уменьшит расстояние, на которое входная земля проходит через выходную землю. Такое подключение должно звучать лучше, чем первая схема, но вы, вероятно, все равно заметите некоторый шум, помехи и щелчки. Мы исправим это в следующей схеме, добавив разделительные конденсаторы и пару RC-фильтров.

Усилитель звука LM386 с отличным звучанием

Теперь, когда вы увидели минимум того, что нужно для создания аудиоусилителя с LM386, давайте создадим более точную версию с регулируемым регулятором усиления.

Примечание. Большинство значений компонентов в этой цепи не являются критическими. Если у вас нет особой ценности, попробуйте заменить что-нибудь близкое, и это, вероятно, сработает.

Вот схема:

Несколько вещей в этой схеме улучшают звучание:

1. Конденсатор емкостью 470 пФ между положительным входным сигналом и землей, который фильтрует радиопомехи, принимаемые проводами аудиовхода.
2. Конденсаторы емкостью 100 мкФ и 0,1 мкФ между положительной и отрицательной шинами питания для развязки источника питания.Конденсатор 100 мкФ будет фильтровать низкочастотный шум, а конденсатор 0,1 мкФ будет фильтровать высокочастотный шум.
3. Конденсатор 0,1 мкФ между контактами 4 и 6 для дополнительной развязки источника питания микросхемы.
4. Резистор 10 кОм и конденсатор 10 мкФ, включенные последовательно между контактом 7 и землей для развязки входного аудиосигнала.

На этой схеме показано, как все подключить, если вы используете макетную плату:

При подключении любого аудиоусилителя следует помнить о том, что наиболее чистый звук будет получен, если все провода и компоненты расположены как можно ближе к микросхеме.Сделайте провода как можно короче.

Усилитель звука LM386 с усилением низких частот

Замечательная особенность LM386 — возможность добавить к усилителю регулируемое усиление низких частот. Вы, вероятно, обнаружите, что это лучшая звуковая схема. Усиление низких частот — это, по сути, просто фильтр нижних частот, который удаляет большую часть шума, не подаваемого разделительными конденсаторами. Все, что вам нужно для схемы усиления низких частот, — это конденсатор 0,033 мкФ и потенциометр 10 кОм, включенные последовательно между контактами 1 и 5:

.

Вот схема подключения:

Самый простой способ подключить аудиовход в этих схемах — отрезать 3.5-миллиметровый аудиоразъем от старого набора наушников и подключение к контактам на макетной плате. Прочтите статью «Как взломать разъем для наушников», чтобы узнать, как это сделать с некоторыми распространенными типами наушников.

Вот видео-версия этого руководства, если вы хотите посмотреть, как я создаю усилители и послушать их:

Спасибо за чтение! Надеюсь, вам так же понравилось экспериментировать с этими усилителями, как и мне. Если вы готовы создать еще более мощные усилители с еще лучшим звучанием, у нас есть руководства по нескольким другим:

LM3886 — безусловно, лучший по звучанию усилитель, но это довольно сложный проект.Если вы только начинаете создавать усилители звука, я бы порекомендовал заняться этим, начав с TDA2003, а затем перейдя к TDA2050.

Не забудьте подписаться, чтобы быть в курсе наших сообщений, как только они будут опубликованы. И не стесняйтесь оставлять комментарии, если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь с чем-либо в этой статье.

Преимущества усилителей мощности

Подавляющее большинство усилителей, продаваемых на рынке раздельного аудио, представляют собой интегрированные конструкции.Это означает, что все функции, которые выполняет усилитель, содержатся в одном корпусе; это включает в себя подключение оборудования-источника и выбор конкретного входа, регулятор громкости и фактическое усиление входного сигнала во что-то, что может управлять вашими динамиками. В этом нет ничего плохого, поскольку он компактен, требует только одного сетевого входа и гибок в использовании. Так зачем вообще вам нужно разделить этот аккуратный маленький корпус на отдельные предусилители и усилители мощности?

Первая причина — качество звука.Хотя мы привыкли видеть функции усилителя в одной коробке, функции, которые требуется от интегрированного усилителя, могут фактически противоречить друг другу. Половина коробки должна быть отведена под секцию предусилителя. Сопоставление и управление входами, которые принимает усилитель, осуществляется с помощью тонкой и, как правило, довольно низковольтной схемы. Это контрастирует с гораздо более высокими требованиями к напряжению и току фактической секции усилителя. Чтобы сделать это еще более сложным, предусилитель представляет собой комбинацию активности задней части усилителя, а затем и передней части, при этом эта схема должна работать вокруг секции усилителя мощности.

С усилителем мощности внутреннее устройство может быть расположено наилучшим образом для решения одной только одной задачи, используя один вход и усиливая его для ваших динамиков. Блок питания может быть определен для этой единственной задачи, нет необходимости пытаться разложить усилитель, чтобы помочь предусилителю работать эффективно, а это означает, что пути прохождения сигнала могут быть как можно короче, а компоненты размещены там, где они должны быть. В форме наших усилителей мощности, 651 Вт и нашего флагманского 851 Вт, мы сделали два свободных от компромисса усилителя, которые обеспечивают фантастические характеристики.

Другая причина, по которой мы создали эти два усилителя, заключается в том, что наш текущий ассортимент продукции более гибок, чем когда-либо прежде, когда дело доходит до их использования. Мы, конечно же, предлагаем проверенные временем способы их соединения. Предусилитель 851E так же свободен от компромиссов, как и 851W, это партнерство, которое, по нашему мнению, является лучшей комбинацией, которую мы когда-либо создавали, но знаете ли вы, что на самом деле можно подключить 851W напрямую к любому другому члену семейства 8-й серии? Наряду с 851A, у которого есть предварительные выходы для этой задачи, и CD-плеер 851C, и ЦАП 851D представляют собой полностью работающие предусилители, которые можно подключить к 851W для получения системы очень высокого качества.Благодаря выбору цифровых входов они могут поддерживать несколько источников и передавать сигнал наилучшего качества напрямую на 851W. Таким же образом 651W можно подключить к 651A или одному из наших AV-ресиверов, но вы также можете подключить его прямо к нашему сетевому стримеру — Stream Magic 6 или нашему ЦАП с повышающей дискретизацией — DacMagic Plus. Обе эти комбинации предлагают вместе точность и мощность.

Итак, когда вам стоит рассмотреть усилитель мощности вместо интегрированного и что вам следует искать? Самый выгодный момент — если вы подумываете о создании новой системы.Если вы видите, что используете только один источник, например Stream Magic 6 или DacMagic Plus, вы можете вырезать предусилитель из своей системы и сразу добиться чистоты и эффективности усилителя мощности. В качестве альтернативы, если у вас есть усилитель с предусилителем, вы можете добавить усилитель мощности для значительного повышения производительности. Оба наших усилителя мощности предлагают значительную выходную мощность, но если у вас действительно требовательные динамики, вы можете рассмотреть два 851 Вт, поскольку они могут работать в мостовом моно-режиме, что означает, что один усилитель питает левый канал, а другой — правый.В результате получается мощность 500 Вт на канал, которая справится с большинством задач!

Форма наших систем меняется, чтобы адаптироваться к требованиям современных энтузиастов Hi-Fi, но это не означает, что эти изменения и удобство, которое они приносят, должны происходить за счет качества звука. Теперь мы можем использовать оптимальное качество звука, которое предлагают усилители мощности, без необходимости увеличения количества коробок или сложности вашей установки. Мы всегда стремимся делать вещи проще и лучше.

Приятного прослушивания.

Раскрыты

секретов требований к мощности усилителей и динамиков! Автор: Axiom Audio

Секреты мощности усилителя и динамика Требования
раскрыты!
Изделие Alan Lofft в состоянии поставки Автор: Axiom Audio

A s аудио / видео любители, большинство мы выросли с мыслью, что если у нас есть усилитель с номинальной мощностью 50 Вт, мощность в 8-омные динамики, и эта комбинация обеспечивает достаточно чистую и громкой музыки, затем, удвоив мощность усилителя до 100 Вт на канал, тогда система будет играть вдвое громче.Многие читатели, вероятно, все еще верят в это. Не так.

Хотя это не самая простая вещь для понимания, удвоение мощность усилителя не увеличивает громкость вдвое. В приведенном выше примере звук из динамиков не был бы «вдвое громче»; это было бы только «немного громче», увеличение на 3 децибела. Насколько это громко? Тесты слуха с участием больших групп людей показали, что один децибел (1 дБ) изменение громкости — это примерно наименьший слышимый шаг, на который средний слушатель может обнаружить, поэтому увеличение на 3 дБ большинство слушателей «чуть громче.«

Так почему же 100-ваттный усилитель не всегда звучит дважды? как громко? Поскольку акустический децибел — децибел (дБ) является единицей измерения измерение, используемое во всем мире для количественной оценки акустической громкости звука, имеет своеобразное отношение к выходной мощности усилителя, измеренной в электрических ваттах. Это соотношение называется «логарифмическим». Если это слово дает вам мгновенная головная боль (кошмары школьной математики), то вот более простой объяснение:

Если звук становится громче на 3 децибела или чуть-чуть громче, «от ресивера или усилителя требуется вдвое больше электроэнергии. чтобы произвести это скромное увеличение. Следовательно, усилитель мощностью 100 Вт будет давать звук лишь немного громче, чем у усилителя на 50 ватт.

Пока все хорошо. Но что, если пришло время вечеринки, а ты прослушивание музыки «очень громко», уровень звука определяется примерно как 90 дБ. Уровень давления (SPL), и ваши динамики поглощают колебания от 15 до 20 Вт. на канал на этих музыкальных пиках.

Выпейте в руку, вы перейдете к регулятору громкости на вашем ресивер думает: «Я просто включу это, чтобы сделать музыку в два раза лучше громко «, и вы увеличиваете громкость до тех пор, пока уровень звука.Теперь ваша цель «вдвое громче» на вечеринке сделает огромные электрические требования к вашему милому маленькому многоканальному ресиверу или усилителю мощности. Приемник должен выдавать в десять раз больше мощности, чтобы вдвое больше субъективной громкость. Между 6 дБ и 10 дБ — это удвоенный уровень громкости, где 6 дБ — это в четыре раза больше мощности и 10 дБ в 10 раз больше. В вышеупомянутом Например, усилитель должен производить от 150 до 200 Вт на канал для этих пиков в громкость. Следовательно, каждые 10 дБ увеличения громкости звука — с 80 дБ до 90 дБ, или от 90 дБ до 100 дБ — требует в десять раз больше электроэнергии в ваттах.

Это все очень хорошо, если у вас есть усилитель-монстр или многоканальный A / V-ресивер с огромным запасом выходной мощности (большинство из нас не надо). Если нет, будьте осторожны, . Ваш ресивер или усилитель может «зажимать» или передерните (или оба), что поставит зажим на выходе усилка. Когда ты перегрузите ваш усилитель или «перегрузите», несколько вещей могут случаться. Во-первых, верхняя и нижняя части сигналов (представляющих аудио сигналы) отсекаются, вызывая искажения. Далее усилитель срабатывают схемы защиты, удаляя те части сигнала, которые вызывают перегрузку, вызывая искажения.И наконец, усилитель источник питания может колебаться в зависимости от требований музыкальных сигналов.

Конечно, этот сценарий затронет не всех. Некоторый люди (кажется, что их становится все меньше) не слушают громкую музыку. Им нравится фоновые уровни, а со средними динамиками фоновые уровни требуют 1 Вт или меньшая мощность усилителя. Или у них могут быть очень эффективные динамики (Klipsch, Cerwin-Vega, Tannoy и т. Д.), Которые будут играть очень громко, используя скромные усилителей, компромисс — очень большое ухудшение тональной точности, определенная резкость и полная потеря внеосевой производительности, которая сопровождает рупорные конструкции.Но во многих ситуациях динамики будут повреждены и искаженный звук может оскорбить многие уши.

Нет обсуждения децибел, акустической громкости и электрического Вт полное без объяснения «чувствительности» динамика. (Еще один способ определить чувствительность говорящего — посмотреть, насколько эффективно динамик преобразует электрическую мощность в ваттах в акустический звук в децибел.) В целом можно сказать, что динамики не очень эффективные или чувствительные устройства. Им требуется много электроэнергии для производят относительно небольшую акустическую мощность. Тем не менее, динамики довольно сильно различаются. немного в чувствительности.

Чтобы определить чувствительность динамика, мы подаем на динамик 1 Вт мощности усилителя, используя тестовый сигнал розового шума, и измерьте в децибелы, насколько громок звук на расстоянии 1 метра (около 3 футов). Полно бытовые hi-fi динамики имеют уровень звукового давления 89 или 90 дБ на расстоянии 1 метра. Больше громкоговорители с более крупными вуферами и большим количеством драйверов обычно производят больше акустическая мощность; меньшие модели книжных полок должны работать усерднее, и их производительность обычно меньше, часто от 86 до 88 дБ SPL на расстоянии 1 метра.

Размещение динамика в комнате помогает (стены, потолок и пол отражают и усиливают звук динамика), добавляет около 4 дБ к его выходу. Например, такой динамик, как Axiom M80ti, имеет чувствительность в безэховой камере 91 дБ SPL при 1 Вт на 1 метр. Но размещение M80ti в комнате повышает его рейтинг чувствительности до 95 дБ SPL при 1 ватт, 1 метр. Уровень звука 95 дБ оказывается «очень громким», поскольку большинство из нас субъективно описали бы это.И это — с 3 футов (1 метра) впереди динамика. Но давайте переместим наше сиденье для прослушивания назад вдвое, на 6 футов. Угадайте, что происходит? Мы инстинктивно знаем, что звук становится слабее с увеличением расстояния. от источника увеличивается, но на сколько? Формула, называемая «закон обратных квадратов» говорит нам, что когда расстояние от источника увеличивается вдвое, звуковое давление ослабевает на 6 дБ. Среди звукооператоров, есть известная поговорка: «6 дБ на удвоение расстояния». Так что на высоте 6 футов. расстояние, M80ti теперь производит 89 дБ.Теперь давайте снова удвоим это расстояние до 12 футов, довольно обычное расстояние для прослушивания. Динамик теперь выдает 83 дБ, что совсем не так громко. И если вы сидите в 24 футах от вас, это не редкость расстояние в больших комнатах, динамик будет производить 77 дБ SPL.

А что насчет стерео, я слышу твой крик. Вот еще странность громкости и децибел. Когда один динамик выдает уровень 90 дБ, добавление второго динамика, играющего на том же уровне, только увеличивает общий громкость на 3 дБ! (Громкость не удваивается!).Итак, два динамика в стерео производят уровень громкости 93 дБ.

Таким образом, добавление второго M80ti повысит громкость на 12 футов. от 83 дБ до 86 дБ. И не забывайте, что мы все еще используем усилитель мощностью 1 Вт. выходная мощность на самый чувствительный динамик Axiom. Но насколько громкие в реальной жизни инструменты, оркестры и рок-группы? Сейчас, хотя уровень звукового давления 86 дБ «довольно громко, «это далеко не так громко, как то, что вы могли бы услышать с хорошего места в настоящий рок-концерт или от оркестра или пианиста в концертном зале.Соло рояль может достигать пиковых уровней 109 дБ SPL, полный оркестр и хор в концертный зал — 106 дБ, рок-группа — 120 дБ SPL. А теперь попробуем и довести уровень звука наших динамиков до 96 дБ, что «вдвое громче», чем у наших Уровень прослушивания 86 дБ. Это не так уж сложно, потому что сейчас мы только используя 1 ватт на канал, чтобы довести M80ti до 86 дБ. Так что нам понадобится десять раз столько же мощности, или 10 Вт, чтобы достичь 96 дБ. Подумаешь. У нас есть еще много чего.

Но все начинает меняться, причем довольно кардинально.Давайте подтолкните M80ti к тому, что мы могли бы испытать от сольного рояля, 109 дБ. Мы на уровне 96 дБ при 10 Вт на канал. Давайте перейдем к 106 дБ. Для этого требуется 10 х 10 или 100 Вт. Близко, но еще не совсем. Всего на 3 дБ больше. Помнить, мы должны удвоить мощность для увеличения уровня звука на 3 дБ. Итак, 100 Вт становится 200 Вт. Ой! Наш ресивер имеет максимальную выходную мощность всего 110 Вт! У нас есть закончилась мощность усилителя! А что насчет рок-концерта? Давайте снизим нашу ожидания и цель 119 дБ.От 109 дБ SPL, для чего требуется 200 Вт. на канал, до 119 дБ SPL (достаньте беруши) — еще один скачок на 10 дБ и — вы делаете математические вычисления — для этого требуется 10 x 200, или 2000 Вт на канал!

Из всего этого вы можете видеть огромные требования к мощности присущие воспроизведению реальных акустических уровней звука в средних или больших помещениях. M80ti протестированы на уровне входной мощности 1200 Вт, поэтому они очень близко. Но правда в том, что если мы ищем реальный акустический звук уровней в наших комнатах для прослушивания, есть очень убедительный аргумент в пользу очень большие мощные усилители.И если ваши динамики менее чувствительны (и многие являются), то требования к мощности возрастают еще более резко. Просторные комнаты и большие расстояния для прослушивания также значительно увеличивают потребляемую мощность.

И то, что многие из нас не осознают, пока не услышат об этом, так это то, что чистый неискаженный громкий звук часто не звучит так «громко». Ключ вот что в большинстве случаев, когда мы слушаем дома, есть небольшое количество искажения, вызванные отсутствием динамического запаса (но об этом в следующем месяце). Это искажение, из-за которого он звучит «громко» в домашних условиях. Кому устраните эти искажения и увеличьте динамический запас, относящийся к еще большему мощность. Мы привыкли допускать некоторые искажения при воспроизведении музыку, потому что рейтинг искажений всех усилителей постепенно увеличивается по мере того, как приблизиться к их выходным пределам или слегка ограничить аудиосигналы. Когда это происходит, мы убавляем громкость, потому что искажения начинают вторгаться в наш удовольствие от прослушивания, и это звучит «слишком громко».

Урок из всего этого заключается в том, что никогда не бывает слишком много мощность, и что большие усилители редко повреждают динамики.Маленькие усилители управляются в обрезку сгоревших динамиков. В схеме высокой верности последний препятствием к реализму является наличие достаточной мощности и возможность приблизительного уровни громкости в реальной жизни.

Информация о компании
Главный офис Axiom Audio
Highway 60
Дуайт, Онтарио
Канада
P0A 1H0

Голосовой: (705) 635-3090
Эл. Почта: [email protected]
Веб-сайт: www.axiomaudio.com

Как сделать усилители более мощными — Noisylabs —

Если вы хотите усилить бас, гитару, клавиатуру или MIDI-инструмент, вам нужна мощность.Возможно, вам также понадобится усилитель, который занимает мало места и выполняет двойную функцию как усилитель для тренировок, так и усилитель для выступлений. Проблема в том, что большинство усилителей, которые вы можете использовать в качестве тренировочного усилителя, не обладают мощностью, необходимой для живого выступления. Тренировочные усилители обычно выдают от 75 до 100 Вт мощности. В зависимости от размера комнаты, в которой вы планируете играть, вам понадобится усилитель большего размера или вы узнаете, как сделать усилители более мощными. Вот где вам пригодится эта статья. В нем объясняются основные советы о том, как усилить этот небольшой комбо-усилитель, который вы приобрели, чтобы вы могли эффективно использовать его практически в любой ситуации.Конечно, после того, как вы перейдете к игре на стадионах, вам все равно понадобится стек Marshall, но с помощью этих советов о том, как сделать усилители более мощными, вы настраиваете мощность усилителя, который у вас уже есть, так что вы можете использовать его для всего:

• woodshedding
• студийная запись
• репетиций
• живых выступлений

Идеи о том, как сделать усилители более мощными

Вы можете добиться большей мощности и громкости от вашего усилителя. Потребуется несколько модификаций и дополнений, но вы можете сделать свой звук больше.Хотя эти элементы не влияют на измерения, которые вы получаете с помощью децибелметра, они обеспечивают более полный звук. Вы можете выбрать один из простых, сделанных своими руками, почти бесплатных предметов, а те, которые немного стоят, требуют профессионального специалиста:

Замена громкоговорителей

Замена громкоговорителей обычно стоит менее 100 долларов. Это самое простое обновление, оно не требует специальных инструментов. Это может привести к почти удвоению воспринимаемой громкости усилителя.

Ищите динамик с более высоким рейтингом чувствительности, поскольку два динамика одинаковой мощности могут иметь разные рейтинги чувствительности.

Это рейтинг, который больше всего влияет на громкость.

Рейтинг чувствительности будет выражен в децибелах, например 98 дБ или 102,5 дБ. Разница между 4,5 дБ приводит примерно к 50-процентному увеличению воспринимаемой громкости между ними.

Изменить корпус

Дизайн корпуса влияет на то, как он передает звук. Это влияет на способность усилителя издавать звук во время живого выступления. Выберите корпус с закрытой задней стенкой, чтобы получить резкий звук перед динамиком корпуса.Используйте открытый корпус для всенаправленного звука, идеально подходящего для выступления в круглом зале.

Добавьте дополнительный шкаф

Это означает, что у вас есть дополнительный динамик. Вы распространите тон по сцене.

Настройте дополнительный кабинет для фокусировки звука в другом направлении

Если направить дополнительный динамик от усилителя и в другом направлении, чем он, звук будет распространяться.

Используйте педаль Boost для увеличения четкости и громкости

В качестве бонуса вы увеличиваете естественную компрессию и ваши гармоники звучат лучше.

Поиграйте с настройками выравнивания

Увеличьте и улучшите средний диапазон, чтобы добиться увеличения воспринимаемой громкости. Фактически вы не увеличите мощность или мощность усилителя в децибелах, но ваши частоты будут более привлекательными для человеческого уха.

Установите усилитель на подставку или стул

Вы, наверное, думаете, что это было вставлено для комического облегчения, но это не так. Как только вы поднимете его с пола, наклоните его назад, используя ноги. Вы отделяете его от пола и звуковых артефактов, возникающих при резонансе пола и усилителя.Простое поднятие его с пола приводит к более четкому среднему диапазону, повышению четкости и потере общей «гулкости».

Поручите профессиональному технику установить трансформаторы Mercury

Это работает, только если у вас есть ламповый усилитель.

Изменить типы трубок

Опять же, поговорите с профессиональным техником. Вы можете увеличить мощность, заменив лампы предусилителя и лампы мощности в усилителе. Вы также можете заменить трубки, которые вышли из строя или изнашиваются.Это работает, только если у вас ламповый усилитель.

Объедините встроенные эффекты с педалью

Это применимо, только если у вас есть цифровой усилитель. Их популярность выросла, и ваш усилитель, вероятно, имеет как минимум 100 вариантов эффектов. Прочтите руководство пользователя, чтобы определить лучшие эффекты для усиления звука. Сочетание этого с педалью наддува может мгновенно изменить ситуацию.

Это самый быстрый, дешевый и эффективный способ увеличить мощность и громкость вашего усилителя.Эти методы не повлияют отрицательно на ваш тон, что очень важно, особенно для гитаристов.

Полное руководство по регулированию мощности и номинальной мощности динамиков — Мой новый микрофон

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

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

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

---

Что такое мощность?

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

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

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

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

Динамики — преобразователи

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

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

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

Электродинамический драйвер динамика / изображение преобразователя

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

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

Почему для оценки динамиков используется мощность?

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

Начнем с тока.

Электрический ток, хотя в конечном итоге и вызывает преобразование звуковых преобразователей, не является хорошим показателем для электрических звуковых устройств.

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

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

Слишком много переменных. Попытки учесть каждое подключенное устройство в звуковой цепочке будут бесполезными.

А как насчет напряжения?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

• P = I • V
• P = V2 / R
• P = I2 R

Где:
P = Мощность
I = Ток
V = Напряжение
R = Сопротивление

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

---

Колонки и усилители

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

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

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

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

Другой способ взглянуть на соединение динамика с усилителем — это то, что динамик потребляет энергию от усилителя.

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

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

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

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

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

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

---

Спецификация управления мощностью

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

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

Это приводит к 2 различным типам управления мощностью:

Что такое тепловая энергия?

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

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

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

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

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

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

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

Для получения дополнительной информации о перегорании динамиков ознакомьтесь с моей статьей Перегорание динамика: почему это происходит и как его избежать / исправить.

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

Что такое механическая обработка энергии?

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

В динамике есть два основных порога механического движения:

• Максимальное линейное перемещение
• Максимальное механическое перемещение

Первая точка — это точка, в которой динамик перестает работать линейно. То есть начинает передергивать.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

---

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

Самая запутанная часть в обращении с динамиками — это знать, о чем на самом деле говорится в спецификации.

До сих пор мы рассмотрели, что номинальная мощность динамика — это максимальная мощность, с которой динамик может справиться до того, как он перегорит или иным образом будет поврежден.

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

Выгорит ли наш динамик в любой момент времени, превышающий номинальный, или это ограничение относится к безопасному количеству энергии, которое можно поддерживать в течение нескольких часов за раз?

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

Из всех этих спецификаций пиковое значение никогда не должно превышаться.

Однако с другими значениями мы можем периодически превышать пороговое значение, не вызывая повреждения динамика.Пики динамического аудиосигнала вполне могут посылать всплески мощности на динамик.

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

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

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

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

При этом давайте попробуем разобраться во всем этом.

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

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

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

---

Пиковая мощность

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

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

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

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

Пиковая мощность и напряжение динамика 1000 Вт, 8 Ом

---

Среднеквадратичное значение мощности

Мощность

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

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

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

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

Напряжение динамика 1000 Вт 8 Ом

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

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

Вот где RMS пригодится.

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

Для сложных сигналов расчет среднеквадратичного значения:

V _rms = √ 1 / (T ₂ — T ₁ ) ∫ _{T 1} ^{T ₂} [ f ( t )] ²

903

Для простых синусоидальных волн (которые имеют одну частоту и обычно используются в расчетах характеристик громкоговорителей) уравнение RMS можно свести к:

В _{среднеквадратичное значение} = V _пик sin (2π футов ) = V _пик / √2 ≈ 0.707 В _пик

Используя пик 89,44 В, _{, который мы вычислили из мощности 1000 Вт пик нашего динамика 8 Ом (при условии синусоидального сигнала), мы можем вычислить, что V среднеквадратичное значение равно 63,24 В среднеквадратичное значение .}

Пиковое напряжение и среднеквадратичное значение напряжения показаны на диаграмме ниже:

Среднеквадратичное значение напряжения 1000 Вт, 8 Ом. Динамик

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

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

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

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

P _{«среднеквадратичное значение»} = P _{среднеквадратичное значение} = V _{среднеквадратичное значение} ² / R

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

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

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

Среднюю мощность легко визуализировать, взглянув на график выше.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

---

Средняя допустимая мощность

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

Он также будет равен среднеквадратичному току, умноженному на действующее значение напряжения (P = I • V).

P _средн. = I _{среднекв.} • V _{среднеквадр.}

P _средн. = V _{среднеквадр.} ² / R

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

---

Обработка постоянной мощности

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

C = | V _пик | / V _{среднеквадратичное значение}

C _дБ = 20 log ₁₀ (| V _пик | / V _rms )

PAPR = | V _пик | ² / V _{среднеквадратичное значение} ²

PAPR _дБ = 10 log ₁₀ (| V _пик | ² / V _{среднеквадратичное значение} ² ) = C _дБ

Обработка чисел дает нам следующее:

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

Или, другими словами:

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

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

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

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

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

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

---

Программа управления мощностью

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

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

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

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

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

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

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

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

Для справки:

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

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

---

Номинальная мощность

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

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

Можно найти и другие определения, в том числе следующие:

• Это максимальная мощность динамика, рассчитанная при его номинальном сопротивлении.

• Это максимальная теоретическая электрическая мощность, которая передавалась бы от усилителя к громкоговорителю, если бы громкоговоритель действительно демонстрировал свое номинальное сопротивление.Фактическая электрическая мощность может варьироваться примерно в два раза от номинальной до менее одной десятой.

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

---

Громче ли громче динамики с более высокой номинальной мощностью?

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

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

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

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

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

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

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

Тем не менее, децибелы все еще могут использоваться для приблизительного определения «громкости» в зависимости от мощности и уровня звукового давления:

Относительное изменение	Величины мощности • Электроэнергия • Акустическая мощность • Интенсивность звука	Величины основной мощности • Уровень звукового давления • Напряжение • Сила тока	Том (в восприятии)
+60 дБ	1000000 x	1000 x	64 x
+50 дБ	100000 x	316 x	32 x
+40 дБ	10,000 x	100 x	16 x
+30 дБ	1000 x	31.6 х	8 х
+20 дБ	100 x	10 x	4 x
+10 дБ	10 x	√10 (~ 3,162) x	2 x
+6 дБ	4 x	√4 (2) x	1,52 x
+3 дБ	2 x	√2 (~ 1,414) x	1,36 x
0 дБ	1 x	1 x	1 x
-3 дБ	1/2 (0.5) x	1 / √2 (~ 0,707) x	0,816 x
-6 дБ	1/4 (0,25) x	1 / √4 (0,5) x	0,660 x
-10 дБ	1/10 (0,1) x	1 / √10 (0,316) x	1/2 (0,5) x
-20 дБ	1/100 (0,01) x	0,1 x	1/4 (0,25) x
-30 дБ	1/1000 (0,001) x	0,0316 x	1/8 (0,125) x
-40 дБ	1/10 000 (0.0001) x	0,01 x	1/16 (0,0625) x
-50 дБ	1/100 000 (0,00001) x	0,00316 x	1/32 (0,03125) x
-60 дБ	1 / 1,000,000 (0,000001) x	0,001 x	1/64 (0,015625) x

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

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

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

Позвольте мне объяснить.

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

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

Это может показаться очевидным, но о нем стоит упомянуть.

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

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

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

Давайте продолжим наши примеры динамиков мощностью 800 и 1000 Вт.

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

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

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

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

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

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

В конечном счете, максимальный уровень звукового давления и чувствительность в большей степени влияют на громкость динамика, чем рейтинги допустимой мощности.

---

Разработка или маркетинг?

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

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

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

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

---

Активный Vs. Пассивные колонки

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

Это связано с тем, что пассивным динамикам для правильной работы требуются внешние усилители. Мы можем «смешивать и согласовывать» динамики и усилители, поэтому знание ограничений по мощности динамика (и усилителя) важно при принятии решения о согласовании между усилителем и динамиком.

Активные усилители

разработаны со встроенными усилителями, поэтому, хотя их драйверы, безусловно, имеют ограничения по мощности, усилители и драйверы созданы для совместной работы, поэтому номинальная мощность не вызывает беспокойства у пользователя.

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

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

---

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

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

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

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

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

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

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

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

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

• Для громкоговорителя с чувствительностью 90 дБ SPL @ 1 Вт / 1 м для этого потребуется всего 1 Вт мощности, поэтому любой номинальной продолжительной мощности выше 1 Вт будет достаточно.
• Для громкоговорителя с чувствительностью 84 дБ SPL @ 1 Вт / 1 м потребуется усиление +6 дБ для выработки мощности 4 Вт, так что любой номинальной продолжительной мощности выше 4 Вт будет достаточно.

Практически каждый динамик имеет мощность более 4 Вт.

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

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

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

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

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

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

Еще раз отметим, что это теоретические примеры, помогающие проиллюстрировать разнообразие приложений громкоговорителей и то, что составляет субъективно «хорошую» оценку управляемой мощности в громкоговорителе.

---

Минимальная номинальная мощность динамиков

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

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

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

---

Номинальная мощность усилителя

Усилители

также имеют номинальную мощность, соответствующую их выходам.

Обычно эти рейтинги включают следующую информацию:

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