Как вычислить мощность колонки

Что такое мощность колонок: от чего зависит и в чем измеряется

Всех читателей, приветствую! Каждый, кто хоть раз выбирал акустическую систему, задумывался о мощности колонок в ваттах – что это за параметр и как он влияет на громкость аппаратуры.

Сегодня я расскажу, в чем измеряется звук в колонках, от чего зависит громкость и как узнать достаточные параметры для комнаты определенной площади.

Влияние общей выходной мощности на громкость

Как ни странно, высокая мощность аппаратуры не всегда говорит о том, что она будет играть громко и «мясисто». Выбирая акустику для компьютера, следует помнить, что ватты, грубо говоря – это количество энергии, потребляемое аппаратурой.

В зависимости от КПД системы (а он иногда бывает чрезвычайно мал) итоговая громкость может значительно корректироваться.

Громкость звука – субъективная характеристика. Измеряется она интенсивностью, которая пропорциональна квадрату амплитуды звукового давления. На нее влияет чувствительность человеческого уха.

Разные люди могут по-разному воспринимать одни и те же диапазоны частот. Кроме того, чувствительность снижается с возрастом.

Общая выходная мощность – не единственный параметр, влияющий на звуковое давление. Громкость системы в целом также находится в зависимости от чувствительности динамиков и мощности усилителя.

Чем ниже будет чувствительность колонки, тем мощнее усилитель потребуется для ее активации.

Системы измерения

Несмотря на вышеперечисленное, самым эффективным инструментом маркетологов при продаже акустики для ПК, остается мощность, выраженная в ваттах. Еще совсем недавно, лет 20 назад, на рынке была доступна только старая акустика, выпущенная советской промышленностью, и китайская аппаратура, начинающая захватывать мировые рынки.

Качественная европейская и американская электроника попросту не поставлялась к нам по причине заоблачной стоимости, недоступной для подавляющего большинства клиентов.

В паспорте советской, а впоследствии и российской электроники, указывалась номинальная мощность, которая продолжает считаться одним из наиболее объективных параметров. Определяется эта характеристика при средней позиции регулятора громкости.

Китайцы же традиционно указывали PMPO – максимальную мощность, которую теоретически способен выдержать динамик без механического повреждения, а усилитель «пропустить» через себя, не перегорев и не поплавив начинку.

Не редко на миниатюрной колонке можно было увидеть гордую наклейку 500 Ватт. Естественно, блоком питания, способным аккумулировать такое количество энергии, ни одна такая система не была оборудована.

Такую систему исчисления назвали «китайскими ваттами». Согласно результатам многочисленных тестов, этот показатель в 20-30 раз превосходил номинальную мощность. На текущий момент, к счастью, PMPO почти не используется, а в характеристиках китайской электроники указывается номинальная мощность.

Это вполне объяснимо: кроме Китая и некоторых других стран Азии, сегодня почти никто не производит аппаратуру. Бороться за рынок, с помощью таких хитрых манипуляций, больше не имеет смысла – он уже давно захвачен и монополизирован.

Прочие стандарты

В этой теме нельзя не упомянуть стандарт DIN 45500, впервые классифицировавший понятие Hi-Fi аппаратуры. Согласно принятым нормативам, DIN Power здесь измеряется при помощи подачи сигнала частотой 1 кГц на линейный вход на протяжении 10 минут.

При достижении 1% THD измеряется мощность. Такая система полностью идентична японской EIAJ. DIN Music Power – еще один параметр, максимальный сигнал, который выдержит аппаратура без повреждения на протяжении длительного времени.

Этот показатель отвечает IEC Power, согласно стандарту Международного электротехнического комитета IEC 268-5. Длительность нагрузки составляет в нем 100 часов.

RMS – предельная синусоидальная мощность, то есть та, с которой устройство способно работать в течение часа без повреждений. Обычно эта величина на 150-200% больше советской номинальной мощности и на 20-25% больше DIN Music Power. К этому стандарту близок AES2-1984, согласно которому замеры проводятся в течение двух часов.

Как определить подходящую мощность

Итак, мы подходим к главному вопросу: суммарная мощность колонок – что это такое и как влияет она на качество звука. Суммарная мощность – сумма мощностей сабвуфера и сателлитов в составе акустической системы. На какую площадь комнаты какая акустика лучше подойдет, определить можно по следующему принципу:

• Для офиса и другого рабочего места – не более 20 Ватт, чтобы не мешать коллегам;
• Для комнаты стандартного размера – от 20 до 50 Ватт;
• Для гостиной, домашнего кинотеатра или игрового зала – от 50 до 150 Ватт.

Более мощные колонки брать не имеет смысла – все равно вы не сможете использовать «на полную катушку», не мешая при этом соседям по дому. Если же вы живете в частном секторе и предпочитаете очень громкую музыку, можно взять хоть и 300 Ваттные колонки, выставить их на улицу и радовать жителей микрорайона своими музыкальными предпочтениями.

Рекомендации по мощности приведены согласно системе RMS. И, пожалуй, главное, о чем не следует забывать при выборе акустики – то, что ее мощность никак не влияет на качество звука.

А это уже характеристика сугубо субъективная, поэтому, покупая даже навороченные колонки от бренда с мировым именем, не поленитесь провести тестовое прослушивание – а вдруг вам частотный диапазон придется не по нраву.

Про основные параметры и технические характеристики колонок для ПК читайте тут. Также на эту тему советую почитать о лучших брендах производителей аудиоколонок для ПК и про историю изобретения и развитие акустических колонок. Буду признателен, если вы поделитесь этим постом в социальных сетях. До завтра!

Источник

Как и зачем определять мощность колонки?

Контакты

Телефон: 8 (800) 444 24 28

Время работы: пн-пт с 10:00 до 19:00 МСК

По всем вопросам пишите на почту: shop@bose.ru

При трудностях с заказом: help@bose.ru

Наш адрес: 105005, Россия, г. Москва, ул. Радио, 12 стр 2

Чего только не приходилось слышать от меломана-любителя: то громкость целиком и полностью определяет мощность, то вдруг она ватты выдает. А некоторые считают, что мощность и вовсе главный параметр при выборе колонок.

Почему это не так?

Давайте разберемся, и наконец, перестанем мучить продавцов-консультантов риторическими вопросами.

Что определяет громкость, а что мощность?

Еще одно утверждение, с которым приходилось сталкиваться — мощность и громкость то же самое. Нет! Громкость определяется интенсивностью звука, амплитудой звукового давления, а также индивидуальной особенностью слуха.

Мощность показывает, какую максимальную электрическую энергию можно направить в колонки, чтобы они не расплавились. К слову, есть понятие входной и выходной мощности, и здесь должна включиться логика. Нельзя отдать больше энергии, чем ее поступило при входе, а значит, и на выходе мощность не может иметь более высоких показателей. Исключением из правила может быть доля секунды, например, при ударе барабана в треке. И то, закон сохранения энергии не нарушается: просто излишек был накоплен за счет малого расхода в начале композиции.

Мощность колонок в ваттах: что это?

— А мы покупаем или продаем?

Примерно такая же история и с техническими характеристиками массовой китайской аппаратуры. Производители щедрой рукой «отсыпят» вам столько ватт в крошечной магнитоле, что хватит долететь и колонизировать Марс. Но мы ведь понимаем, что всему есть разумные границы.

Спекуляция ваттами началась лет 20 назад — тогда можно было купить или китайскую, или советскую технику. Разумеется, производители разных стран составляли характеристики также по-разному: в Китае было принято указывать максимально допустимую мощность, еще чуть-чуть, и колонка взорвется от перегрузки. Ясно, что такое напряжение длится не больше секунды и возникает крайне редко. В СССР же был единый стандарт по ГОСТу 23262-88, который предписывал заявлять о номинальной мощности — средней по больнице.

Цифры, естественно, различаются в 20, а то и в 30 раз!

Сегодня Китай перешел на более честную номинальную мощность, поскольку конкурировать и впечатлять нулями на коробке стало особо некого.

Какими еще бывают мощности?

Помимо номинальной советской и максимальной китайской (у нее есть официальное название — PMPO), есть также и синусоидная, более известная под псевдонимом «паспортная». Последняя показывает, с каким сигналом способна работать акустика 2 часа подряд без повреждения колонки. Если смотреть на цифры, синусоидная больше номинальной в 2–3 раза. В СССР она указывалась в паспорте товара наравне с номинальной мощностью, однако на современных документах о ней, как правило, не вспоминают.

Вместо отживших свой век РМРО и паспортной мощностей, сейчас встречаются аббревиатуры:

DIN — разработан по немецкой классификации и является своеобразным промежуточным звеном между номинальной и синусоидальной мощностями. Измеряется при подаче сигнала в 1 Кгц на линейный вход в течение 10 минут.

RMS — максимальная паспортная мощность, при которой колонка способна работать час. Показатели превышают стандарт DIN на 20–25% и ГОСТ на 120–250%.

AES — близок к стандарту RMS, отличается лишь тем, что колонка должна работать 2 часа.

IES — разработан международным электротехническим комитетом еще в 1989 году. По принятым нормативам колонка должна играть более 100 часов.

РР и РРР — новейшие понятия, обозначают программную и пиковую программную мощность. Они еще не стандартизированы, но принято считать, что РР в 2 раза больше RMS, а РРР — в 2 раза превышает РР.

Как выбрать колонку по мощности?

Для того чтобы понять, что именно вам подходит, необходимо разобраться что такое суммарная мощность колонок.

Это мощности сабвуфера и сателлитов, если колонки, например, входят в систему домашнего кинотеатра. В портативных колонках их заменяет динамик.

Что же выбрать под ваше помещение?

Оговорюсь сразу, что мощность никак не влияет на качество звука, эта величина скорее отразится на громкости. Поэтому брать по принципу «больше — значит лучше», не всегда правильно.

Часто люди приходят в магазин с запросом купить колонку под определенный вид использования — дополнить домашний кинотеатр, слушать музыку с телефона погромче или веселиться на вечеринках. Конечно, мощность везде нужна разная, но и метраж помещения также важен:

• для небольшой комнаты или офиса рекомендуется не более 20 Ватт;
• для стандартной комнаты от 15 м кв. 20–50 Ватт;
• для гостиной или зала 50–150 Ватт.

Размерные характеристики указаны по системе RMS. Покупка акустики с большей мощностью бессмысленна либо потому, что такую громкость вы вряд ли используете, либо потому что на деле мощность может оказаться заметно ниже, чем заявил производитель.

Что в итоге?

Подведу черту всему, чем здесь успел вас запутать. Мощностей много, и указал я не все, думаю, вы и так половину уже забыли)

Задача статьи была не в том, чтобы защитить диссертацию, а показать, что мощность на коробке не всегда соответствует действительности.

На что бы я обратил внимание, выбирая акустику?

Во-первых, на бренд. Это не слепое преклонение, вовсе нет. Но имя производителя во многом определяет качество звука и формирует соответствующие ожидания (если техника подлинная, конечно). Уважаемой фирме незачем приписывать лишние нули и кричать слоганы неясного посыла.

Во-вторых, уточнил бы, какая именно указана мощность. Номинальная? РМРО? Или иная? Естественно, перед этим я бы определился с назначением, поскольку прежде чем, как узнать мощность колонки, надо понять, зачем она нужна. Возможно, мне хватит и совсем скромных показателей.

В-третьих, дизайн и размер. Если я иду в поход, тащить крупногабаритный саквояж совсем неудобно, а вот, например, компактная колонка с клипсой уютно поместится на лямку рюкзака.

Надеюсь,статья получилась полезной. До новых встреч!

Марк Авершин, приглашенный эксперт

Источник

Мощность акустики

Итак что же такое мощность? Что указанно на аппаратуре, что является чушью и какие именно цифры нам нужны? Как вы можете убедиться сами, любой человек ходивший в школе на уроки физики может вполне определить где реальность а где вымысел.

С самого начала стоит понять для себя что сейчас параметр мощность приобрел чисто маркетинговый характер. Некоторые фирмы придерживаются достаточно сомнительных методов измерения мощности, а многие и вовсе пишут цифры с потолка чтоб их барахло раскупалось быстрее людьми с двойкой по физике 🙂 По этому нужно твердо для себя уяснить что цифры написанные на коробках, мануалах и девайсах за ОЧЕНЬ редким исключением с жизнью не имеют АБСОЛЮТНО ничего общего!

Абсолютно бессмысленно их называть, опираться на них и тем более суммировать. Даже замерянный усь или динамик не разовьют указанные мощности в вашем авто и даже близко к ним не подойдут.

Итак какая же мощность самая правильная? Каждая фирма меряет мощность по своему, многие не меряют вовсе. А те кто меряют честно указывают 3-4 разных цифр. рмс, рмро, среднеквадратичные, суммарные и т. д.

Тут каждый выбирает сам, но лично я предпочитаю рассматривать всего 3 параметра мощности. Это номинальная мощность, максимальная и пиковая мощность.

Номинальная мощность это та мощность при которой нелинейные искажения акустики или усилителя не превышает определенных стандартом значений.

При этой мощности искажения вносимые аппаратурой в сигнал минимальны и ухом практически не слышны. Поскольку эта мощность ограничивается искажениями, а не возможностями аппаратуры, то она как правило очень невысока.

Скажем для усилителя с максимальной мощностью в 100 ватт номинальная в зависимости от схемотехники усилителя может составлять 20-30 ватт. Именно по этому производители ее не указывают НИКОГДА!

За редким исключением в топовых моделях которые комплектуются листком с индивидуальными замерами. По большому счету для обычного повседневного бюджетного инсталла эта мощность не слишком важна и знать ее не обязательно. Гораздо важнее второй параметр.

Максимальная мощность

Это величина при которой аппаратура способна проработать длительное время на музыкальном сигнале без последствий для себе и без внесения существенных искажений в сигнал (хрипов, дребезга, бубнения и т. д.). Некоторые производители именно эту мощность указывают в качестве номинальной, что не особо верно но хотя бы реально.

Пиковая же мощность это способность аппаратуры кратковременно отдать или переварить указанную мощность без вреда для себя. Действие этой величины очень коротко, порядка 1с. При этом искажения вносимые в сигнал не учитываются поскольку они просто чудовищны. Эта цифра будет самая большая из трех но, в повседневной системе она абсолютно бесполезна потому как достигается на музыкальном сигнале достаточно редко и длится работа в пике гораздо меньше секунды. Но эта цифра является основной у спортсменов ЭС ПИ ЭЛЬ. Там аппаратура работает при замере практически тока в пиковой нагрузке. По этому для аппаратуры эс пи эль пиковая мощность тщательно измеряется. Это очень важно, поскольку за пределами этой мощности произойдут повреждения аппаратуры. В бюджетной же аппаратуре зачастую пиковая мощность берется просто с потолка.

Мы определили что в нашем случае наиболее важна максимальная мощность, мощность при которой мы можем слушать аппаратуру длительное время не опасаясь за нее и не слушая хрип и треск. Ниже попытаемся определить реальные мощности для усилителей и динамиков.

Для примера возьмем например усилитель Kicx KAP-27.

Заявка на него такая: номинал на 2ом 2х175вт, на 4 ом 2х125вт, номинальная в мосту 350вт, максимальная при 2ом 2х400ватт и максимальная в мосту 600 ватт. При этом усилитель оборудован предохранителями 2х25 ампер.

Возьмем этот усь в идеальные условия и подумаем. Допустим усть питается 13.5 вольт без каких либо просадок и падений. Поскольку 2 предохранителя не сгорают при работе, то значит он кушает по любому меньше 2х25=50ампер. 13.5в Х 50А= 675вт. Это та мощность которую потребить усилитель длительно НЕ СМОЖЕТ не спалив предохранители.

Теперь учтем что на номинал предохранителей накидывается запас процентов 10 чтоб они не горели на пиковом потреблении усилка. Вычитаем этот процент и получаем 675вт- 10% = 607.5вт.

В каждом усилителе есть блок питания повышающий напряжение для усилителя. Естественно что этот элемент что-то потребляет. В усилителях КПД блока питания порядка 90%. Вычитаем его. 607.5 -10%=546.75 ватт. Эта мощность выходит из блока питания и питает усилители. Тут вспомним что КПД усилителей А класса 10-20% Это эскушные профессиональные усилки.

АВ класса 50-60% (подавляющее большенство усей)

D класса до 90% (сабовые мощные моноблоки. Да и вообще за D классом будущее).

Мой усь АВ класса а значит вычитаем из мощности блока питания 40% потерь в усилке. 547.75вт -40%= 328.05 вт. Это та максимальная мощность которую мы можем снять с усилителя в мостовом включении каналов на расчетную нагрузку в 4ом. 328.05/2=164 вт примерно столько я смогу получить поканально нагрузив каждый канал в 2 ом. и 164вт /2= 82ватта это примерно то что я смогу получить поканально в 4ом.

Если все это дело упростить, то можно вывести коэфициенты из расчета выше. Умножите сумму предов на 13 и эту величину разделите на 2 это будет суммарная мощность всех каналов, потом поделите на количество каналов и узнаете сколько в каждом канале на 2ом, а поделив еще на 2 узнаете сколько канал отдаст в 4ом. Повторюсь что расчет сильно приблизительный и цифры реальные могут быть чуть больше (если скажем в 4х канальнике 2 канала не задействованы, а вторые 2 в мосту) или чуть меньше (если блок питание уся дерьмовый, но тем не менее уже четко видно что на выходе усилка 600 ватт и не пахнет, также как и 400, зато как я и предполагал производитель под номинальными мощностями указал цифры слегка завышенной максимальной мощности для каждого режима которые мы посчитали выше.

На данный момент это самый доступный и простой способ определить мощность усилителя не прибегая к сложным замерам. Можете посчитать свои усилки и определить честность вашего производителя. Именно по такому расчету можно узнать что мощность любого толкового гу не превысит 16 ватт максимальной мощности. Номинальная и пиковая мощность для ваших усилителей целиком будет зависеть от схемотехники и реализации отдельно взятого усилителя. С усилителями вроде более или менее понятно. Теперь поговорим о динамиках.

Мощность динамиков

Давайте рассмотрим сабвуферы как один из самых простых видов акустики. Они точно также как усилители имеют номинальную, максимальную и пиковую мощность. Разница в том что максимальная и пиковая мощность будут ограничиваться 2мя пределами. Электрическим, после которого произойдет перегрев катушки и механический, при котором динамик превысит ход.

Оба случая будут сопровождаться большими искажениями звука и в конечном счете повреждением динамика. А главная беда в том что эти параметры у динамика будут изменяться в зависимости от того в каком оформлении он установлен.

К примеру, если зажать динамик в объеме то катушка перегреется очень рано при этом ход динамика будет небольшим. И перегреется отчасти из-за маленького хода и как следствие плохого охлаждения катушки. А динамик теряет эффективность при перегреве катушки уже выше 60-70 градусов. Или например установив динамик в очень большой коробок вы превысите ход динамика уже на половине мощности и он застучит катушкой или упрется в подвесы.

Методики для расчета максимальной мощности саба фактически нету, по этому могу только порекомендовать опираться на номинальную мощность указанную производителем, считая ее предельно допустимой для дина и надеяться на честность замеров. И поинтересоваться замерами специалистов в интернете касаемо конкретной модели.

Ну и конечно не стоит забывать что на максимальную мощность динамик выйдет только в грамотно рассчитанном и настроенном коробке сделанном именно под этот дин. В грамотном ящике динамик выберет свой электрический предел мощности вплотную подойдя к механическому пределу.

А значит только в грамотном и правильном ящике саб будет работать на максимуме возможностей. В любом другом случае подведение максимальной мощности приведет к большим искажениям либо вовсе к выходу саба из строя.

Отчасти по этим причинам новички убивают сабы, а потом разносят легенды по интернету о том какой у них могучий усилитель. Ну и еще не стоит забывать о том что усилитель войдя в клипп от слабого питания начинает трепать динамик из стороны в сторону и может порвать или изжарить динамик даже в оптимальном коробке.

Немного по поводу мощности компонентной и коаксиальной акустики. Мощность указывается для системы в целом, но как правило основная часть мощности идет на работу мидбасового динамика. Почему-то как раз для этой акустики мощность завышают сильнее всего. К примеру вся бюджетная компонентная и коаксиальная акустика достаточно редко превышает 30-40 ватт максимальной мощности. По этому если вы новичок в звуке то при настройке системы с усилителем на фронт необходимо первое время тщательно вслушиваться в искажения звука, хрип, дребезг, бренчание или жесткий настойчивый звук вч.

Они будут первым и опасным признаком того что динамики перегружены. Настраивать подводимую мощность нужно так, чтобы даже на максимуме громкости динамики не искажали звук. Ну и конечно не стоит забывать про не менее важный параметр динамиков- чувствительность. Это по сути показатель КПД динамика. и если чувствительность саба низкая то даже при потреблении скажем в 600 ватт он будет играть тише чем другой от 300 ватт с более высокой чувствительностью) Так что куча ватт это вовсе не объективный показатель громкости и уж тем более качества системы!

Отдельно хочу выделить следующий момент: НИКАКИХ связок усь-саб не существует! И абсолютно бессмысленно подбирать усь под саб или саб под усь.

Любой усь можно установить с любым сабом.

И все будет прекрасно работать при грамотной настройке.

Вопрос в другом: что вы хотите получить от звука. И только четко поняв свои предпочтения нужно начинать подбор компонентов в сабовое звено по мощностям и по качеству. К примеру кто-то ставит усь мощнее саба и ограничивает его в итоге даже на максимуме саба получает минимум искажений от усилка поскольку тот абсолютно не нагружен. А кто-то саб ставит вдвое мощнее усилителя чтоб в случае небольшой перегрузки усилителя не боятся за саб.

В конце можно немного поговорить о мощности аккумулятора и генератора.

Мощность аккумулятора как правило указывается в документах к нему и она во многом зависит от емкости аккумулятора. Главный показатель мощности аккумулятора это время в течение которого он сможет эту мощность обеспечить. И чем меньше мощность тем более длительное время ее сможет отдавать аккум. Тут не стоит обольщаться красивыми цифрами.

Во-первых они тоже завышаются, во-вторых со временем при потреблении от аккумулятора его напряжение падает. Например при работающем двигателе напряжение составляет порядка 13-13.5в на клеммах усилителя и просто заглушив машину мы потеряем 1-1.5в.

А падение напряжение питания усилителя на 1в может дать снижение выходной мощности почти на треть! то есть если на заведенной машине усилитель отдает 300 ватт то на заглушенной машине мощность может составить чуть больше 220-230 вт!

А если мы подсадим аккумулятор до 11в то мощность упадет чуть ли не вдвое от заведенной машины и может составит порядка 150-160вт. а на 10в усилитель уже начнет работать нестабильно и даже возникает риск что усь сгорит.

По этому даже чуть подсаженный аккум сильно снизит все характеристики усилителя. Тоже самое будет происходить из-за просадок напряжения питания независимо от их происхождения. Этими нюансами пользуются эспиэльщики в классах где запрещается замер на заведенном движке они докидывают последовательно дополнительные аккумы напряжением 1в.

Мощность генератора

Сейчас можно встретить в продаже очень много генераторов повышенной мощности. Это очень хорошо. Возьмем генератор к примеру 100 ампер! При напряжении в 13.5в он способен обеспечить питание в 1350 ватт! Красота! НО перед покупкой стоит обратить внимание на то при скольких оборотах генератор выйдет на полную отдачу тока. И позволят ли обороты вашего двигателя раскрутить так генератор с учетом передаточного числа шкивов.

К примеру, если генератор разовьет максимум мощности при 2.5 тыс оборотов движка, то на холостых оборотах в 800-900об/мин отдача его будет очень мала и вполне возможно что даже злого генератора при повседневной езде по городу не хватит на обеспечение питаловом даже средней системки.

Это будет выражаться в больших просадках питания на ударах баса. Не зря эс пи эль машины на замере в классе позволяющем заводить двигатель ревут движками на хороших оборотах. На повседневную систему нужен генератор полностью обеспечивающий ее потребление уже на холостых оборотах. Только тогда вы сможете не задумываясь раскачивать музыку без опаски спалить что-то присадками и не опасаясь посадить аккум.

Мораль всей писанины такая: школьные знания далеко не всегда бесполезны.

Источник