7 985 922-50-85
Усилитель мощности. Стандарты мощности.
В профессиональной среде усилителем мощности обозначают изменяющуюся природу музыкального сигнала и силу электрического тока, которая нужна для того, чтобы ее воспроизводить. В качестве примера можно рассмотреть электрическую лампочку мощностью 150 ватт и усилитель мощности такой же мощности. Лампочка потребляет 150 ватт только тогда, когда включена. В это время она осуществляет постоянную нагрузку на источник электрического тока.
Пиковая мощность и программная мощность – что означают эти термины?
В профессиональной среде данными понятиями обозначают изменяющуюся природу музыкального сигнала и силу электрического тока, которая нужна для того, чтобы ее воспроизводить. В качестве примера можно рассмотреть электрическую лампочку мощностью 150 ватт и усилитель мощности такой же мощности. Лампочка потребляет 150 ватт только тогда, когда включена. В это время она осуществляет постоянную нагрузку на источник электрического тока. А 150-ваттный профессиональный усилитель мощности лишь иногда отдает полную мощность громкоговорителю. На рисунке 1 можно проследить изменчивую природу музыкального сигнала и увидеть, какая сила электрического тока необходима для ее воспроизведения. Можно сказать, что пиковая мощность и максимальная мощность – это одинаковые по смыслу понятия. Пиковая мощность необходима только лишь короткий промежуток времени для воспроизведения сигнала. Все остальное время усилитель работает на так называемой средней мощности, имеющей усредненные требования.
Следует отметить, что эти два типа мощности (средняя и максимальная, или пиковая) будут зависеть от музыкальной программы. Их соотношение может изменяться в зависимости от того, какая музыкальная программа звучит в определенном интервале времени. Понятие мгновенная мощность можно сравнить с максимальной кратковременной мощностью, она необходима при воспроизведении сигнала. Термины программная мощность или музыкальная мощность не имеют четкого определения и являются вариантами средней мощности.
На первом рисунке предлагается график музыкального сигнала, который показан на шкале времени для стандартной системы, предназначенной для работы с усилителем, имеющим мощность в 300 ватт. Как правило, во время работы требования к мощности невысокие, лишь в определенные моменты от системы требуется максимальная мощность на выходе. Пик-фактор сигнала обозначает соотношение в децибелах, которое рассчитывается по двум линиям. Так, для классической музыки оно составляет примерно 25 дБ, а при воспроизведении рок-музыки значение пик-фактора будет равняться 8 – 10 дБ.
Как правило, выдерживать максимальные пики мощности многие громкоговорители могут лишь в течение небольшого промежутка времени. Постоянно выдерживать предельную мощность они не рассчитаны. Способность громкоговорителя выдерживать необходимую мощность является определяющим фактором при выборе профессионального усилителя мощности.
При этом совсем не обязательно, что в это время была максимальная мощность, часто она средняя в пределах 20-30 ватт, музыкальный сигнал передается в диапазоне инфразвука. Использование обрезного фильтра низких частот в профессиональных усилителях мощности считается правильным, это позволяет исключить сигналы, которые выходят за границы нормального для системы диапазона.
По данному методу тестирования на 150-ваттный динамик подается сигнал мощностью 600 Вт в течение контрольного времени. Этот способ проведения тестирования хорошо себя зарекомендовал, поскольку полностью соответствует условиям работы.
На тестируемый усилитель подают электрическую нагрузку, соответствующую стандартному импедансу применяемых громкоговорителей - 8, 4 или 2 Ома. При этом усилитель мощности не должен получать термические повреждения во время работы.
Вместе с этим, подключаются вольтметр, осциллограф и прибор измерения коэффициента нелинейных искажений. На усилитель передается электрический сигнал с амплитудой колебаний равной 1 кГц. Постепенно происходит увеличение напряжения, в результате тестирования выводится оптимальная величина для усилителя мощности.
Кроме того, осуществляется фиксация максимального колебания амплитуды тестового сигнала. Такая процедура проводится для каждого из значений электрического сопротивления нагрузки.
Среднеквадратичное RMS значение мощности будет занесено в технический паспорт усилителя. Таким образом, к примеру, если указано значение мощности 300 Вт с нагрузкой 4 Ом, то максимальные показатели мощности на выходе будут равняться 600 Вт, а пик-фактор - 3 дБ.
Стандартов, которые обозначают мощности профессиональных усилителей, существует большое количество, они собраны в сводную таблицу.
Следует отметить, что эти два типа мощности (средняя и максимальная, или пиковая) будут зависеть от музыкальной программы. Их соотношение может изменяться в зависимости от того, какая музыкальная программа звучит в определенном интервале времени. Понятие мгновенная мощность можно сравнить с максимальной кратковременной мощностью, она необходима при воспроизведении сигнала. Термины программная мощность или музыкальная мощность не имеют четкого определения и являются вариантами средней мощности.
На первом рисунке предлагается график музыкального сигнала, который показан на шкале времени для стандартной системы, предназначенной для работы с усилителем, имеющим мощность в 300 ватт. Как правило, во время работы требования к мощности невысокие, лишь в определенные моменты от системы требуется максимальная мощность на выходе. Пик-фактор сигнала обозначает соотношение в децибелах, которое рассчитывается по двум линиям. Так, для классической музыки оно составляет примерно 25 дБ, а при воспроизведении рок-музыки значение пик-фактора будет равняться 8 – 10 дБ.
Как правило, выдерживать максимальные пики мощности многие громкоговорители могут лишь в течение небольшого промежутка времени. Постоянно выдерживать предельную мощность они не рассчитаны. Способность громкоговорителя выдерживать необходимую мощность является определяющим фактором при выборе профессионального усилителя мощности.
Влияние музыкального сигнала на возможность динамика удерживать мощность
Существует два вида возможных повреждений громкоговорителей – термический и механический. Так, усилитель мощности, имеющий неисправности, может воспроизводить звук на высоких частотах, выходящий на границы диапазона слышимости. В данном случае из-за сильного нагревания может выйти из строя катушка ВЧ драйвера. Кроме того, низкочастотный динамик может подвергаться сильным вибрациям из-за шума винилового проигрывателя, обратной связи по низким частотам или же совокупности всех этих обстоятельств. Если их не устранить, то со временем подвижные части динамика могут прийти в слишком напряженное состояние, что приведет к нарушению центроски катушки и обрыву через определенное время. Иногда бывает, что катушка выходит из зазора и зависает над магнитной сборкой, это продемонстрировано на 2 рисунке.При этом совсем не обязательно, что в это время была максимальная мощность, часто она средняя в пределах 20-30 ватт, музыкальный сигнал передается в диапазоне инфразвука. Использование обрезного фильтра низких частот в профессиональных усилителях мощности считается правильным, это позволяет исключить сигналы, которые выходят за границы нормального для системы диапазона.
Номиналы мощности акустических систем
В соответствие со стандартом Международной Электротехнической Комиссии (IEC) номер 268-5 тестовый сигнал присваивается мощности динамика. Для того чтобы дать динамику определенный номинал, на образец передается тестовый сигнал с постепенно наращиваемой мощностью. Системе будет присвоена номинальная мощность, выдерживаемая образцом постоянно, не менее восьми часов. На рисунке 3 показаны детали процедуры тестирования.По данному методу тестирования на 150-ваттный динамик подается сигнал мощностью 600 Вт в течение контрольного времени. Этот способ проведения тестирования хорошо себя зарекомендовал, поскольку полностью соответствует условиям работы.
Значения мощности усилителя в техническом паспорте
При выборе подходящего усилителя необходимо досконально понять, каким образом осуществляется измерение его выходной мощности. Сегодня применяются различные методы тестирования усилителей мощности, остановимся на одном из них.На тестируемый усилитель подают электрическую нагрузку, соответствующую стандартному импедансу применяемых громкоговорителей - 8, 4 или 2 Ома. При этом усилитель мощности не должен получать термические повреждения во время работы.
Вместе с этим, подключаются вольтметр, осциллограф и прибор измерения коэффициента нелинейных искажений. На усилитель передается электрический сигнал с амплитудой колебаний равной 1 кГц. Постепенно происходит увеличение напряжения, в результате тестирования выводится оптимальная величина для усилителя мощности.
Кроме того, осуществляется фиксация максимального колебания амплитуды тестового сигнала. Такая процедура проводится для каждого из значений электрического сопротивления нагрузки.
Среднеквадратичное RMS значение мощности будет занесено в технический паспорт усилителя. Таким образом, к примеру, если указано значение мощности 300 Вт с нагрузкой 4 Ом, то максимальные показатели мощности на выходе будут равняться 600 Вт, а пик-фактор - 3 дБ.
Стандартов, которые обозначают мощности профессиональных усилителей, существует большое количество, они собраны в сводную таблицу.
Стандарты мощности
|
Musiс - Музыкальная = (4xRMS или 6dB) Program - Программная = (4xRMS или 6dB) PinkNoise - Розовый шум = (4xRMS или 6dB) ShortTerm - Кратковременная = (4xRMS или 6dB) |
Разделить на 2, чтобы получить пиковую мощность |
|
ContinuousRMS- Непрерывная RMS = (RMSили 0dB)
Continuous Sine - Непрерывная синусная = (RMS или 0dB) RMS - Среднеквадратичная = (RMS или 0dB) Sine - Синусная = (RMS или 0dB) Watts - Ватты или (Вт) = (RMS или 0dB) |
Равняется пиковой мощности |
|
ContinuousProgram - Непрерывная Программная мощность = (2xRMSили 3dB)
Long Term - Долговременная = (2xRMS или 3dB) Peak - Пиковая = (2xRMS или 3dB) Continuous - Непрерывная = (2xRMS или 3dB) Max - Максимальная = (2xRMS или 3dB) Номинальная - Номинальная = (2xRMS или 3dB) Average - Средняя = (2xRMS или 3dB) AES = (2xRMSили 3dB) ETA-RS426A = (2xRMS или 3dB) |
Равняется пиковой мощности |
Каталог
7 985 922-50-85
