Сколько мощности усилителя и мощности акустики мне надо

Результаты исследований

Было проведено много исследований по определению предпочтительного уровня громкости звука для слушателей разного социального состава, возраста и пола при воспроизведении разнообразных по жанру и исполнительскому составу музыкальных произведений в жилых помещениях нормальных размеров. Некоторые обобщенные результаты представлены в таблице (цифры даны в дБ):

Понятно, что на данные показатели влияет множество факторов, которые могут спутать и видоизменить статистику. Примечательно здесь то, что людям профессионально занимающимся музыкой требуются более высокие уровни громкости. Уж не знаю связанно это с требованиями профессии или же это профессиональная болезнь.

Если вам знакома музыкальная терминология, то стоит сказать, что для получения желаемой динамики оркестра, необходимо на форте (f) создать уровень звука 80дБ, на фортиссимо (ff) — 90дБ и на форте-фортиссимо (fff) — 100дБ. Ниже 80дБ динамика не достаточна, а выше 100дБ будет уже безумие… Эти высокие уровни звукового давления справедливы только в моменты пиковой мощности.

По усредненным экспериментальным данным, акустические уровни при различной динамике музыкального исполнения соответствуют величинам, указанным в таблице.

Как подобрать колонки к магнитоле по мощности

Мощность динамиков не стоит рассматривать как единственную характеристику качества

Важно добиться баланса между высоким уровнем громкости и хорошим звучанием. Для этого параметр мощности динамиков не должен быть меньше мощности автомагнитолы, в противном случае колонки будут работать не на всю силу, и это повлечет за собой бессмысленной расход энергии в аккумуляторе

Чтобы сделать правильный выбор, следует учитывать такие детали:

Номинальная мощность акустики должна быть минимум в полтора–два раза выше значения, указанного в паспорте на магнитолу. Это главное требование к автомобильным динамикам.
Максимальная мощность не должна быть меньше трехкратного показателя усилителя. Это желательное, но не обязательное требование.
Пиковая мощность для экстренных случаев. Лучше выбирать устройства с наличием точного трехкратный запаса (или выше) – это позволит продлить срок службы устройства.

Указанная номинальная мощность динамика — это полученные данные по итогам испытания. На акустику подают сигналы в широком диапазоне частот. Нет гарантии, что колонка не сгорит, в случае если усилитель на протяжении нескольких часов начнет давать на нее номинальную мощность с близкими к пику показателями. Лучше брать полуторный или же двойной запас мощности при выборе динамиков. Этим достигается залог работоспособности акустики при проигрывании музыки на протяжении многих часов.

Максимальная мощность демонстрирует параметрику входного сигнала, который колонка может выдержать в течение минуты. Этот параметр не измеряется испытанием. Он рассчитывается по параметрам обмотки и иным инженерным характеристикам. В реальных условиях магнитола может сжечь динамик при резком броске мощности, ближайшей к его максимуму. Советуем брать трехкратный запас, чтобы избежать перегрева обмотки.

Пиковая мощность характеризует вероятность того, что динамик выдержит резкий скачок напряжения и не сгорит. Если в паспорте акустики указан как раз дозволенный пик мощности — выбор с трехкратным запасом оптимален.

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.

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.

Как распределяется мощность по полосам звучания

Далее. Громкий фронт — это Обычно это или 2-х или 3-х полосная система. Чтобы подобрать усилители для поканального усиления нужно понимать какие мощности рассеваются (“прилетают”) по полосам. Музыкальный сигнал принято делить на три диапазона: низкие частоты (НЧ), средние частоты (СЧ), высокие частоты (ВЧ). В 3-х полосной системе каждый диапазон отыгрывает отдельный динамик, в 2-полосной — НЧ/СЧ диапазоны отыгрываются одним динамиком, который называют мидбасом. Музыкальные сигналы — то есть музыка — могут быть совершенно разными, с разным тональным балансом, в каких-то очень много баса, в некоторых много звенящих звуков, есть жанры, в которых используются не музыкальные звуки, которые создают повышенную нагрузку и в СЧ и в ВЧ диапазоне. Что бы учесть все возможные варианты музыкальных сигналов при проектировании акустических систем, в звукотехнике ввели понятие — обобщенный музыкальный сигнал. Это статический шумовой сигнал, усредненный по всем жанрам. Количество верхов, середины и низов в этом сигнале перекрывает любой жанр. Если вы рассчитали систему под обобщенный сигнал, она отыграет музыку с любым тональным балансом в пределах заданной мощности. Важнейшим свойством этой средней по всем жанрам музыки является то, что для нее можно точно выяснить распределение мощности по полосам звучания. Распределение мощности по диапазонам обобщенного звукового сигнала следующее:низкие частоты: 63 — 250 Гц, 60% общей мощностисредние частоты: 250 — 5000 Гц, 30% общей мощностивысокие частоты: 5000 — 20000 Гц, 10% общей мощностиесли систем 2-полосная, на мидбас играющий в диапазоне от 63 до 5000 Гц приходится 90% мощности.Разделение на частотные диапазоны общепринятое, каноническое. Все современные 2-х и 4-х канальные усилители являются широкополосными и линейными(коэффициент усиления постоянный во всем диапазоне звучания). Поэтому в таких же пропорциях мощность усилителя распределяется по диапазонам. То есть усилитель развивает в Нч диапазоне не более 60% от своего номинала (дальше клип, грязный сигал, сгоревшая катушка), в СЧ диапазоне не более 30%, в ВЧ диапазоне — 10%.

Как подобрать усилители для поканального усиления

Какие практические выводы можно сделать из описанного выше?1. Если вы подбираете широкополосный усилитель для среднечастотника и хотите чтобы он звучал максимально громко, берите усилитель с номинальной мощностью примерно в 3 раза превышающей номинал динамика. Если вы не будете нагружать динамик басами и выберите нижнюю границу диапазона 250 Гц, этот усилитель выдаст на вашу середину не более трети своей мощности и полностью нагрузит динамик. Получите максимально громкое звучание. Если понизить частоту нижней границы диапазона звучания, это приведет к увеличению рассеиваемой на динамике мощности. Может пойти дым. Стоит понизить уровень громкости или выбрать усилитель с меньшей мощностью, громкость при этом так же снизится.Усилитель под басовик подбирается по таким же принципам — берете номинал динамика и делите его на 0.6 Получаете номинал усилителя, который нагрузит его полностью в диапазоне от 63 до 250 Гц. Если повысить нижнюю границу, мощность снизится. Если повысить верхнюю границу — нагрузка на динамик вырастет.С пищалками все несколько сложнее. Номинальная мощность почти никогда не известна. Но почти все современные рупоры построены на одной и той же подвижке, которая выдерживает примерно 10-15 Вт мощности. Уровня их громкости хватает для большинства популярных середин, таких как X6 и подобные.Нижняя граница ВЧ диапазона в последнее время выбирается не менее 8 КГц, а то и выше, поэтому их мощностью можно пренебречь и выбирать их только по чувствительности. Про чувствительность позже. Не стоит выбирать 8-омные бюджетные пищалки, их чувствительность на много меньше чем 4-омных. Исключение — профессиональные рупоры типа P.Audio2. Если вы хотите построить сбалансированную 3-полосную систему подбирайте динамики с номинальными мощностями в пропорции НЧ:СЧ:ВЧ — 6:3:1 Если пропорция не соблюдается, максимальная громкость будет определятся тем динамиком, чья доля ниже оптимальной. Например, вы хотите построить 3-полоску с номинальной мощностью 100 Вт. Идеальным решением будет подобрать динамики с номиналами: 60 Вт — НЧ динамик, 30 Вт — СЧ динамик, 10 Вт — ВЧ динамик.3. Если вы строите 2-полосный фронт, используя мидбас, подбирайте к нему усилитель с таким же или немного большим номиналом. Мощностью пищалки можно не заморачиваться. Если фильтр ВЧ будет её “резать” выше 5 КГц, что чаще всего и бывает в 2-полосных системах, мощность рассеиваемая на пищалках будет незначительной и ею можно пренебречь. Поканальное усиление в 2-полосной системе делать не обязательно, можно подключить пищалку к мидбасам параллельно, использую комплектный конденсатор или сделать чуть более сложный фильтр. Нагрузка на усилитель при этом возрастет не значительно. Общее сопротивление нагрузки будет равно сопротивлению мидбаса.4

Очень важно! Если вы строите 2-х или 3-х полосную систему с поканальным усилением, нужно подбирать усилители с одинаковой мощностью на все полосы. Такие усилители имеют одинаковые коэффициенты усиления, у них на выходе сигнал с одинаковым уровнем

Небольшое не соответствие громкостей по полосам легко устраняется регулировкой. Если усилители имеют разную мощность, то максимальная громкость системы будет определятся самым слабым из них. Например, очень часто для поканалки покупается мощный усилитель для середин, а на пищалки усилитель блаупункт или мистери с номиналом 50 Вт. Человек выбирает его, руководствуясь соображением: мощность пищалки намного меньше мощности усилителя, его и так с головой хватает. Но, если пищалка включена через фильтр -конденсатор или цифровой фильтр в процессорной голове, не важно — усилитель с номиналом 50 Вт не сможет выдать более 5 Вт чистого сигнала и регулировкой ничего сделать не получится. Дальше усилитель будет клиповать, “грязный” сигнал на выходе прикончит пищалку. Лично я считаю, что слабый усилитель — это единственная причина выхода из строя рупорных пищалок. Особенно если они 8-омные, тогда усилитель клипует на громкости примерно на 3 дБ меньшей по сравнению с 4-омными. Исключением может быть профессиональный ВЧ излучатель с гигантской чувствительностью. Для него мощность усилителя может быть значительно меньше, но в автомобиле применяются они редко из-за огромных размеров.

Мощность музыкальных инструментов

А вы когда-нибудь задумывались, какую мощность “выдают” музыкальные инструменты? В следующей таблице представлены данные акустических мощностей, излучаемых различными музыкальными инструментами

Обращаю ваше внимание, что это акустическая, а не электрическая мощность. Фортепиано, например создает 0,4 Вт акустической мощности, а это есть 8 Вт электрической мощности, при КПД 5%

Из таблицы следует, что самое большое отношение акустических мощностей (между треугольником и большим оркестром) составляет свыше 1000. Большая цифра, но на самом деле это не особенно то и много для нашего уха. Оркестр из 75 исполнителей воздействует на ухо только в 8 раз сильнее, чем треугольник.

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.

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.

Мощность акустической системы

Начнем с того, что при выборе акустики в автомобиль необходимо очень внимательно изучить паспорт устройства, где может быть указана его номинальная, максимальная и пиковая мощность.

При этом особое внимание необходимо обратить на номинальные характеристики аппаратуры. Ведь только они гарантируют, что музыка и программы любимых радиостанций в салоне авто будут звучать оптимально чисто

Ведь при включении устройства на максимальную мощность неизбежно появятся разнообразные искажения, а при пиковой нагрузке акустическая аппаратура и вовсе может выйти из строя.

Кроме того, при выборе автомагнитолы нужно учитывать тот факт, что чистое звучание акустической системы возможно только в том случае, если «силовые» характеристики между усилителем и колонками будут соответственно составлять 60% на 90%.

При превышении этих показателей динамики будут хрипеть, трещать, шипеть и даже ломаться.

Поэтому идеальным соотношением, по мнению специалистов, будет вариант, при котором номинальные характеристики магнитолы будут превышать аналогичные показатели колонок приблизительно в 1,6 раза, чтобы создать определенный резерв.