Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

Стандарты мощности — invask.ru

Стандарты мощности

Многообразие применяемых стандартов измерения выходной мощности усилителей и мощности колонок может сбить с толку любого. Вот блочный усилитель солидной фирмы 35 Вт на канал, а вот дешевенький музыкальный центр с наклейкой 1000 Вт. Такое сравнение вызовет явное недоумение у потенциального покупателя. Самое время обратиться к стандартам…

Стандарты мощности (DIN,RMS,PMPO)

В России используется два параметра мощности — номинальная и синусоидальная. Это нашло свое отражение в названиях акустических систем и обозначениях динамиков. Причем, если раньше в основном использовалась номинальная мощность, то теперь чаще — синусоидальная. Например, колонки 35АС впоследствии получили обозначение S-90 (номинальная мощность 35 Вт, синусоидальная мощность 90 Вт)

Номинальная мощность — мощность при среднем положении регулятора громкости усилителя, при которой остальные параметры устройства соответствуют заявленным в техническом описании.

Синусоидальная мощность — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение длительного времени с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. Обычно в 2 — 3 раза выше номинальной.

Западные стандарты более широки, как правило, используются DIN, RMS и PMPO.

 

DIN — примерно соответствует синусоидальной мощности — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение длительного времени с сигналом «розового шума» без физического повреждения.

RMS (Rated Maxmum Sinusoidal) — Максимальная (предельная) синусоидальная мощность — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение одного часа с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. Обычно на 20 — 25 процентов выше DIN.

PMPO (Peek Music Power Output)- Музыкальная мощность (запредельная :-)) — мощность, которую динамик колонки может выдержать в течение 1 -2 секунд на сигнале низкой частоты (около 200 Гц) без физического повреждения.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Обычно в 10 — 20 раз выше DIN.

Как правило, серьезные западные производители указывают мощность своих изделий в DIN, а производители дешевых музыкальных центров и компьютерных колонок в PMPO.

 Особенности стандартов,

описывающих мощность в звукотехнике

Многим иногда приходилось задумываться, что же именно обозначает мощность, в том или ином виде приводимая в паспортах акустических систем и звукоусилительной аппаратуры. Материалов на эту тему в сети и печатных изданиях встречается на удивление мало, внятных ответов на вопросы тоже.

RMS (Root Mean Squared)

— среднеквадратичное значение мощности, ограниченной заданными нелинейными искажениями.

Мощность замеряется синусоидальным сигналом на частоте 1 кГц при достижении 10% THD. Она вычисляется, как произведение среднеквадратичных значений напряжения и тока при эквивалентном количестве теплоты, создаваемой постоянным током. То есть, эта мощность численно равна квадратному корню из произведения квадратов усредненных величин напряжения и тока.

Для синусоидального сигнала среднеквадратичное значение меньше амплитудного в V2 раз (x 0,707). Вообще же, это виртуальная величина, термин «среднеквадратичный», строго говоря, может быть применен к напряжению или силе тока, но не к мощности. Известный аналог — действующее значение (все знают его для сети электропитания переменным током — это те самые 220 V для России).

Попробую объяснить, почему это понятие для описания звуковых характеристик малоинформативно. Среднеквадратичная мощность — это производящая работу. То есть, имеет смысл в электротехнике. И относится не обязательно к синусоиде. В случае музыкальных сигналов громкие звуки мы слышим лучше, чем слабые. И на органы слуха воздействуют больше амплитудные значения, а не среднеквадратичные. То есть громкость не эквивалентна мощности. Поэтому среднеквадратичные значения имеют смысл в электросчетчике, а вот амплитудные в музыке.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Еще более популистский пример — АЧХ. Провалы АЧХ заметны меньше, чем пики. То есть громкие звуки более информативны, чем тихие, а усредненное значение будет мало о чем говорить.

Таким образом, стандарт RMS был одной из не самых удачных попыток описать параметры звуковой аппаратуры, которые не отражают громкость, как величину.

В усилителях и акустике этот параметр тоже, по сути, имеет весьма ограниченное применение — усилитель, который выдает 10% искажений не на максимальной мощности (когда возникает клиппинг, ограничение амплитуды усиливаемого сигнала с возникающими специфическими динамическими искажениями), еще поискать. До достижения максимальной мощности искажения транзисторных усилителей, например, не превышают зачастую сотых долей процента, а уж выше резко возрастают (нештатный режим). Многие акустические системы при длительной работе с таким уровнем искажений уже способны выйти из строя.

Для совсем уж дешевой техники указывается другая величина — PMPO, совсем уж бессмысленный и никем не нормированный параметр, а значит, друзья-китайцы измеряют его так, как бог на душу положит. Если точнее, в попугаях, причем каждый в своих. Значения PMPO часто превышают номинальные вплоть до коэффициента 20.

PMPO

(Peak Music Power Output)

— пиковая кратковременная музыкальная мощность, величина, которая означает максимально достижимое пиковое значение сигнала независимо от искажений вообще за минимальный промежуток времени (обычно за 10 mS, но, вообще, не нормировано).

Как следует из описания, параметр еще более виртуальный и бессмысленный в практическом применении. Посоветую эти значения не воспринимать всерьез и на них не ориентироваться. Если вас угораздило покупать аппаратуру с параметрами мощности, указанными только, как PMPO, то единственный совет — послушать самостоятельно и определить, подходит это вам или нет.

DIN 45500

— комплекс общепринятых стандартов IEEE, описывающих различные звукоусилительные характеристики аппаратуры более достоверным образом.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

DIN POWER

— значение выдаваемой на реальной нагрузке (для усилителя) или подводимой (к АС) мощности, ограниченной нелинейными искажениями.

Измеряется подачей сигнала с частотой 1 кГц на вход устройства в течение 10 минут. Мощность замеряется при достижении 1 % THD (нелинейных искажений).

Строго говоря, есть и другие виды измерений, например, DIN MUSIC POWER, описывающая мощность уже музыкального сигнала. Обычно указываемая величина DIN music выше, чем приводимая как DIN.

EIAJ (Electronic Industries Association of Japan) — японская ассоциация отраслей электронной промышленности.

Номинальная мощность

(ГОСТ 23262-88)

— величина искусственная, она оставляет свободу выбора изготовителю. Разработчик волен указать значение номинальной мощности, соответствующее наиболее выгодному значению нелинейных искажений. Обычно указанная мощность подгонялась под требования ГОСТ к классу сложности исполнения при наилучшем сочетании измеряемых характеристик. Указывается как у АС, так и у усилителей.

Иногда это приводило к парадоксам — при искажениях типа «ступенька», возникающих в усилителях класса АВ на малых уровнях громкости, уровень искажений мог снижаться при увеличении выходной мощности сигнала до номинальной. Таким образом достигались рекордные номинальные характеристики в паспортах усилителей, с крайне низким уровнем искажений при высокой номинальной мощности усилителя. Тогда как наивысшая статистическая плотность музыкального сигнала лежит в диапазоне амплитуд 5-15% от максимальной мощности усилителя. Вероятно, поэтому российские усилители заметно проигрывали на слух западным, у которых оптимум искажений мог быть на средних уровнях громкости, тогда как в СССР шла гонка за минимумом гармонических и иногда интермодуляционных искажений любой ценой на одном, номинальном (почти максимальном) уровне мощности.

Паспортная шумовая мощность

— электрическая мощность, ограниченная исключительно тепловыми и механическими повреждениями (например: сползание витков звуковой катушки от перегрева, выгорание проводников в местах перегиба или спайки, обрыв гибких проводов и т.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) п.) при подведении розового шума через корректирующую цепь в течение 100 часов.

Максимальная кратковременная мощность

— электрическая мощность, которую громкоговорители АС выдерживают без повреждений (проверяется по отсутствию дребезжаний) в течение короткого промежутка времени. В качестве испытательного сигнала используется розовый шум. Сигнал подается на АС в течение 2 сек. Испытания проводятся 60 раз с интервалом в 1 минуту. Данный вид мощности дает возможность судить о кратковременных перегрузках, которые может выдержать громкоговоритель АС в ситуациях, возникающих в процессе эксплуатации.

Максимальная долговременная мощность

— электрическая мощность, которую выдерживают громкоговорители АС без повреждений в течение 1 мин. Испытания повторяют 10 раз с интервалом 2 минуты. Испытательный сигнал тот же.

Максимальная долговременная мощность определяется нарушением тепловой прочности громкоговорителей АС (сползанием витков звуковой катушки и др.).

Розовый шум

— группа сигналов со случайным характером и равномерной спектральной плотностью распределения по частотам, убывающей с увеличением частоты со спадом 3 дБ на октаву во всем диапазоне измерений, с зависимостью среднего уровня от частоты в виде 1/f. Розовый шум имеет постоянную (по времени) энергию на любом из участков частотной полосы.

Белый шум

— группа сигналов со случайным характером и равномерной и постоянной спектральной плотностью распределения по частотам. Белый шум имеет одинаковую энергию на любом из участков частот.

Октава

— музыкальная полоса частот, соотношение крайних частот которой равно 2.

Электрическая мощность

Мощность, рассеиваемая на омическом эквивалентном сопротивлении, равном по величине номинальному электрическому сопротивлению АС, при напряжении, равном напряжению на зажимах АС. То есть, на сопротивлении, эмулирующем реальную нагрузку в тех же условиях.

Мощность звука

Статья с сайта журнала «Автозвук»

…на самом же деле у нас есть основания полагать, что нет в головах публики большей сумятицы, чем связанная с простым и вкусным словом «мощность».Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

Мощность, кто это?

«У меня колонки мощностью 200 Вт, а магнитола 4 х 50. Будут ли они играть вместе?» Да будут, будут, не волнуйтесь вы так. Но ещё лучше будет, если всё же разобраться, что понимается и под мощностью, и под ваттами. «Мощность», по школьному определению — работа, произведенная за единицу времени, для наших целей определение почти бесполезное. Нам удобнее по-другому, пусть и непривычно: мощность — это количество энергии, преобразованной в нужную нам форму в ту же самую единицу времени. Речь всегда идёт о преобразовании, энергия никуда не девается, такая уж у неё привычка. Усилитель (пусть в магнитоле) получает готовую к употреблению электрическую энергию в форме постоянного тока от бортовой сети автомобиля и преобразует её в электрическую, но в форме переменного тока, изображающего звуковой сигнал. Всю? Нет, примерно половину, остальное идёт в тепло, отдаваемое воздуху небольшими радиаторами сзади на магнитоле или большими, «по всему телу» у отдельного, внешнего усилителя.

Динамик (пусть и притворившийся «колонкой») получает электрическую энергию в форме переменного тока и преобразует её в механическую, теперь уже в форме долгожданных звуковых колебаний. Всю? Да как сказать… Не совсем. Коэффициент полезного действия динамика (раз уж пошли по школьному пути: отношение произведенной звуковой мощности к полученной электрической) практически никогда не превышает 0,5%. Куда деваются остальные 99,5%? А туда же, в тепло, вообще, любое устройство, созданное человеческим разумом (а равно и волей всевышнего) производит тепло плюс ещё что-нибудь. С точки зрения преобразования энергии динамик на 99 процентов с копейками идентичен паяльнику. А в оставшейся половине процента — всё: и басы, и верха, и детальность, и гениальные музыканты. Обидно? Да, но ничего лучше как-то не придумали.

И вот она, главная разница между мощностью усилителя и мощностью динамика: усилитель её, можно считать, производит.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) А динамик — потребляет, не производя в обмен, как мы только что выяснили, почти ничего.

И когда мы говорим о мощности усилителя, то речь идёт о том, что ОН ДАЁТ. А когда о мощности динамика — то о том, что ОН БЕРЁТ. А сколько один даёт и сколько другой берёт? В порядке поступления:

Сколько мощности даёт усилитель?

Вот усилитель. Пусть тот, что в магнитоле, пока наплевать, потом почувствуете разницу. Какая у него мощность? Да какая угодно, всё зависит от того, какой уровень сигнала на входе, грубо говоря — в каком положении регулятор громкости. Мощность на выходе может оказаться 1 Вт, может — 10, может — 50, может… Подождите, должен же быть предел. Разумеется, но мы ведь не спрашивали какая МАКСИМАЛЬНАЯ мощность. А максимальная у каждого своя. Она определяется тем, какое наибольшее напряжение переменного тока сможет создать усилитель на своём выходе, когда к выходу присоединена нагрузка, в виде динамика, обладающего каким-то сопротивлением. Мощность на выходе определится просто: как величина этого напряжения, возведённая в квадрат и поделенная на сопротивление нагрузки. Присоединили к выходу вольтметр и нагрузку, на вход подали переменное напряжение, для удобства измерения мощности — на какой-нибудь одной частоте, и смотрим. На выходе 2 В, когда к нему присоединена нагрузка 4 Ом. При таких измерениях к выходу, разумеется, подключают не акустику, а её эквивалент в виде резистора, а то уши завянут. Возвели-поделили и получили: мощность на выходе ровно 1 Вт. Здесь есть небольшая засада, связанная с тем, что мы говорим о переменном напряжении, величину которого можно измерять по-разному. Чаще всего пользуются шкалой среднеквадратичных значений. В русском это слово длинное, поэтому привилось английское сокращение RMS (root mean square), означающее то же самое. Чтобы не вдаваться в детали, достаточно запомнить: для синусоиды значение напряжения RMS меньше амплитудного в 1,41 раза, то есть — в корень из двух.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Мощность, указываемая в ваттах RMS — это та, что получена, когда напряжение при расчёте взяли RMS, что логично. А если взять амплитуду напряжения, то мощность, во-первых, будет называться пиковой, а во-вторых, станет ровно вдвое больше, чем RMS.

Сигнал на выходе обычного усилителя с 12-вольтовым питанием, как он выглядит на экране осциллографа. По горизонтальной оси — время, по вертикальной — напряжение. Ни при каких обстоятельствах синусоида, изображающая чистый тон одной-единственной частоты, не может упасть ниже нуля или перевалить через границу, установленную напряжением питания. Вообще-то это выходной сигнал обычного домашнего усилителя, амплитуду которого выставили на нужном уровне, для примера.

Возвращаемся к усилителю. Один ватт — это несерьёзно, прибавляем на входе. До каких пор будет расти напряжение на выходе и что его остановит? Остановит его ограничение сигнала. Усилитель питается постоянным напряжением, и то, что появляется как переменное на его выходе, не может быть больше напряжения питания по амплитуде. Нету там больше. И если мы будем наблюдать за сигналом на выходе, то в какой-то момент верхушки прежде изящной волны окажутся срезаны, там полуволна хотела перейти через верхний предел, напряжение питания. И обломилась. Откатываем сигнал на входе назад, пока ограничение не пропадёт, и смотрим на размах сигнала. Он чуть меньше полного напряжения питания, потому что что-то теряется в выходных каскадах усилителя. Если усилитель питается (как в пресловутой «магнитоле») от бортовой сети автомобиля, то нижняя полуволна подойдёт вплотную к нулевой отметке, а верхняя — к уровню 12 В. Что получается? Амплитуда, будем считать, 6 В в каждую сторону, возводим-делим и получаем сказочную цифру 4,5 Вт. Проверьте, если не лень. Выходит, что по всей науке это — максимальное значение мощности на выходе магнитолы, питаемой от 12 В? А так и было лет двадцать назад.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) К счастью, уже недавно было найдено решение, позволившее если не выйти на грозные 4 х 50, то во всяком случае, уйти от скорбных 2 х 4,5. Это — мостовое включение усилителей, применяемое ныне во всех автомобильных головных аппаратах.

При мостовом включении на одну нагрузку работают два усилителя, включённые так, что размах синусоиды на выходе удваивается. По уже сообщённому вам способу посчитать выходную мощность это будет в четыре раза больше, чем 4,5 Вт, потому что напряжение возводится в квадрат, стало быть — 18Ватт. Примерно это значение имеет максимальная выходная мощность всех когда-либо испытанных нами головных аппаратов (в каждом из четырёх каналов, разумеется).

Откуда берутся знаменитые 4 х 40 Вт, потом превратившиеся в 4 х 45, 4 х 50 и так далее? Что это, чистое враньё? Как-то не вяжется с образом именитых и более чем респектабельных производителей техники, а ведь эти цифры украшают лицевые панели всех марок: Alpine, Blaupunkt, Clarion и далее в порядке латинского алфавита. Ведь когда речь заходит об отдельных усилителях тех же фирм, всё становится честно и правильно, возможностей убедиться за эти годы было достаточно. Здесь две уловки, первая —техническая, и только вторая — маркетинговая. Техническая уловка заключается в том, что в современных «головах» применены усилители так называемого «класса Н», там есть специальная цепь, способная на короткое время дать выходным каскадам увеличенное напряжение питания. Стоит конденсатор и, пока всё тихо, заряжается. А в пиках громкости он оказывается подключён последовательно с питанием выходного каскада, и пик проскакивает без искажений, не касаясь макушкой потолка 12 В. Но это если пик уровня сигнала совсем короткий, например — первый момент удара в барабан. Дальше, конечно, запас энергии иссякает, но дело уже сделано, даже два дела: действительно, на краткий миг максимальная мощность стала намного больше возможной при непрерывной работе, а во-вторых, появилась возможность об этом упомянуть.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Не слишком акцентируя внимание на том, при каких условиях максимум выходной мощности стал таким. К чести респектабельных компаний (см. алфавитный список выше) надо сказать: часто в таблице технических характеристик на последней странице инструкции приводится и непрерывная мощность, с указанием, что это в ваттах RMS, и с указанием, какое было при этом напряжение питания, как правило, 14,4 В, потому что при этом «потолок» для выходной синусоиды приподнимается, и тогда в этой строке фигурируют именно 18 — 20 Вт на канал, случаи захода в третий десяток единичны.

Почему не их пишут на лицевой панели? Считайте это традицией, как цены на нефть в долларах за баррель, а на золото — за тройскую унцию. Тем более, как мы выяснили, формально — имеют право. А теперь быстро ответьте на контрольный вопрос: когда вы в последний раз видели автомобильные динамики, на которых была бы указана мощность МЕНЬШЕ 18 Вт? Поэтому всякие разговоры о «подборе» акустики к магнитоле по мощности смысла не имеют никакого. «А как же, — можете спросить вы, — у моего соседа по гаражу 100-ваттные «лопухи» захрипели и сгорели?» А это, милые вы мои, произошло не оттого, что мощности головного устройства было много, а оттого, что было мало МАКСИМАЛЬНОЙ мощности.

Где кончается мощность.

Все видят, но мало кто обращает внимание: там, где всерьёз, а не для красоты, в тройских унциях, указывается максимальная выходная мощность (например, на последней странице инструкции), рядом стоит и величина коэффициента нелинейных искажений, соответствующая приведенному значению. У нас это сокращается в к.н.и., а в англоязычной инструкции будет выглядеть как THD и какое-то число со знаком процентов. Вспоминаем (или узнаём), что такое нелинейные искажения. Их иногда называют гармоническими (THD и означает Total Harmonic Distortion — общие гармонические искажения), что более правильно. Суть дела: когда усилитель работает идеально, сигнал на выходе будет отличаться от сигнала на входе только амплитудой, причём прямо пропорционально.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Добавим коксу. Напряжение на выходе возросло на вольт с небольшим, как вдруг на спектрограмме вырос целый забор из гармоник, значит, выходной сигнал опасно близко подошёл к предельно возможной амплитуде. По амплитуде гармоники вроде небольшие (верхняя шкала сильно растянута по вертикали), и в сумме они складываются в невеликий итог: меньше полпроцента. Но: вот этого забора раньше в звуке не было, а теперь он есть. Добавим ещё — и вот, приплыли: на синусоиде стали отчётливо видны искажения формы, именно те, которых мы ожидали — выше питания не прыгнешь. А сигнал на выходе стал чудовищным, в реальной жизни мы услышим, помимо чистого тона 250 Гц, массу нового: и 500, и (особенно) 750 Гц, и далее до самых невозможных частот, утешение, что все они кратны 250 Гц довольно слабое, для слуха это или скрип, или хрип, в зависимости от основной частоты. Теперь вопрос: Что принять за максимальную выходную мощность? Если там, где искажений было ещё совсем мало, то окажется 13,5 Вт. RMS, как вы теперь понимаете, увидев, в чём указано выходное напряжение. Если там, где под полпроцента, то будет уже почти 19 Вт. А если согласиться с 10%, то получим сказочную для таких усилителей величину 23 Вт. Но только лучше не соглашаться: видите, что кроется за этой неприметной цифрой?

Итог нашего анализа на первый взгляд парадоксален: с одной стороны, у усилителя есть только одна максимально достижимая выходная мощность, зависящая от напряжения питания и сопротивления нагрузки. Но при этом указать её можно как угодно, вопрос в том, какой уровень искажений считать допустимым. Традиционно для действительно мощных, внешних усилителей, значение максимальной мощности указывают при к.н.и., равном 1%. Для головных устройств изготовители предпочитают 10%, по причинам, уже не нуждающимся в комментариях.

И всё же, почему?

Почему при таких, в общем-то, жалких значениях максимальной мощности усилителей головных устройств прицепленные к ним «200-ваттные» 6 х 9 начинают хрипеть, а то и гореть? Почему хрипеть, вы уже видели: хрип — это гармоники, появившиеся на выходе усилителя при его перегрузке.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Человек думает, что его могучая магнитола перегрузила динамик, а на деле «лопуху» что дали, то и играет, думая своими лопушиными мозгами, что так и надо. А почему же горят, если им такая мощность — как слону дробина? А давайте ещё раз взглянем на результаты предыдущих опытов с искажениями, а потом их даже продолжим. Я там кое-что дорисовал: условные кривые, показывающие, какая часть частотного спектра попадает на низкочастотную головку (собственно «лопух»), а какая — на блок ВЧ-головок в его центре. Естественно, это относится в полной мере и к любой многополосной акустике, а у нас другой и не бывает. Вот играет что-то, и там есть мощная составляющая с частотой 250 Гц. Пищалка пока в отпуске: на голубом поле, изображающем её рабочий диапазон, сигнала почти нет, и правильно, не её это частота. Когда искажений становится полпроцента, что-то уже появляется, но пока ничего страшного, амплитуды невелики, а большая их часть попадает в область, где фильтр пищалки уже начинает отрезать ненужное. При 10% уже нехорошо: пищалке положен полный покой, а на неё валится куча гармоник, да ещё с уровнем выше, чем содержание верхних частот в нормальной фонограмме. Пойдём дальше, до предела: выкрутим входной сигнал так, что после отрезания верхушек полуволн смирная синусоида превратится в сигнал почти прямоугольной формы, в котором гармоник за сорок процентов от основного сигнала. Вот здесь пищалке, скорее всего, хана. А ведь и усилитель у нас тот же, и частота по-прежнему «непищалочья». При некотором природном даре таким сигналом можно подпортить и мидбас. Прямоугольные импульсы несут на выход намного больше энергии, чем синусоида, и электрическая мощность, которая при этом поступает на динамик, составит больше 50 Вт. Представим себе 50-ваттный паяльник, потом вспомним, что динамик — это паяльник на 99,5%, и судьба звуковой катушки, сделанной, в отличие от обмотки паяльника, не из нихрома, слюды и асбеста, а из гораздо более нежных материалов, перестанет выглядеть безоблачной.

Значит ли всё это, что на мощность акустики можно вообще не смотреть? Не совсем.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Надо просто смотреть несколько по-другому.

А вот это — реальный усилитель, аналогичный тем, что применяются в головных устройствах. С точки зрения величины сигнала на выходе такие усилители, собранные по мостовой схеме, равносильны усилителю с двухполярным питанием, в нашем случае ±15 В. Верхняя часть экрана принадлежит анализатору спектра. Трактовать его показания несложно, даже бывает увлекательно. По горизонтальной оси теперь частота, а по вертикальной — уровень сигнала на выходе на этой частоте. Как видим, главное, что есть на выходе — это усиленный сигнал частотой 250 Гц, поданный на вход. Но не только. Каждая «шпилька» — это гармоника основной частоты, Вторая гармоника — на частоте 500 Гц, третья — на 750 и так далее. Здесь «и так далее» не так много: уровень искажений очень низкий. Анализатор спектра — вещь крайне чувствительная, можно разглядеть, например, небольшой выступ на частоте 50 Гц: это наводки сети. А «трава» между столбиками гармоник — собственные шумы усилителя.
Помимо суммарного уровня искажений (это то, что выражается в процентах), кое-какая информация содержится в уровне отдельных гармоник. Чётные (с частотой вдвое, вчетверо, вшестеро и т.д. выше, чем основной тон ) — признаки несимметричного искажения сигнала, нечётные, начиная с третьей — симметричного.

Амплитуда сигнала выросла на вольт с копейками, форма на глаз вроде бы не изменилась, но анализатор спектра не проведёшь: сколько сразу всякой гадости появилось в выходном сигнале. И хотя гадости всего 0,4%, это уже будет слышно, ухо по чувствительности превосходит лучшие приборы. Здесь можно разглядеть, что стала расти третья гармоника (на 750 Гц), то есть появились ранние признаки симметричного, сверху и снизу, ограничения сигнала.

Здесь уже нельзя не разглядеть, что сигнал стал ограничен, пытаясь перепрыгнуть через пределы, поставленные источником питания.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Гармоник на выходе много, и преобладают нечётные (3-я, 5-я и т.д.), которые славятся тем, что наиболее неприятны для слуха.

Из предыдущего примера работы усилителя на мощности, далёкой от максимальной. Наш тестовый сигнал в реальных условиях предназначен исключительно для мидбасового динамика, на пищалку его не пускает разделительный фильтр (синяя кривая, довольно условно). Пока всё хорошо: на пищалке, кроме шумов, ничего и нет.

Уже при искажениях 0,5% пищалке начинает кое-что доставаться, этого недостаточно, чтобы нанести ей вред, но, думая, что это — замысел композитора, ВЧ-головка будет старательно «озвучивать» гармоники, вносу в звучание совершенно непрошенные детали.

При искажениях 10% пищалка работает уже всерьёз, и это при основной частоте 250 Гц. А ведь это могло бы быть и 1 кГц, и 2 кГц, тоже частоты не для пищалки, и тогда уже вторая гармоника долбила бы по нежной майларовой диафрагме. Добро бы это было в записи, но ведь не было: пищалка работает «на износ» исключительно благодаря нечистоплотности усилителя.

Предел падения: усилитель перегружен настолько, что синусоида превратилась в череду прямоугольных импульсов. Это уже опасно не только для пищалки: мощность, заключённая в таком сигнале, намного больше, чем в синусоиде равной амплитуды, потому что прямоугольные волны «толще». Сейчас мощность на выходе составляет около 50 Вт, которые (за вычетом 0,4 — 0,5%) звуковая катушка должна переработать в тепло. Ей сейчас не стоит завидовать.

Всё, уговорили. Надо покупать усилитель.

Ясно, без усилителя — не жизнь. Начинаем выбирать и, естественно, первым долгом смотрим на максимальную (уже знаем, что это такое) мощность, за что боремся-то? О том, как её выбирать, разговор будет отдельный и неожиданно для вас короткий.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Но вначале давайте определимся, откуда эта мощность берётся. Что делает отдельный усилитель столь качественно иным устройством по сравнению с доставшимися каналами усиления, встроенными в головное устройство? Из предыдущего текста ясно: всё дело в питании. Усилитель создаёт на выходе переменное напряжение с размахом, сверху донизу, не больше, чем напряжение питания выходных каскадов. Для усилителя магнитолы это — напряжение на борту, 12 В на заглушенной машине, около 14 В — на ходу. Главная же составная часть внешнего усилителя — источник питания. Он получает постоянное напряжение из бортовой сети, превращает его в переменное довольно большой частоты (десятки килогерц), переменное уже можно повышать с помощью трансформатора, что источник питания усилителя и делает, а потом, уже повышенное, снова выпрямляется и подаётся на собственно усилитель. До скольких вольт раздули напряжение в ходе этой деятельности, на такой высоте и пройдёт потолок размаха выходного напряжения. Дальше — простая арифметика. Предположим, из 12 В бортовых источник питания сотворил 50. Реально это будет два напряжения разной полярности по 25 В каждое, так удобнее. Значит, размах выходного напряжения будет (в каждую сторону) никак не больше 25 В минус какие-то копейки, теряемые в транзисторах. Максимальная выходная мощность получится как 25 в квадрате, поделённая на сопротивление нагрузки. Это по закону Ома, он неумолим. Выходит чуть больше 150 Вт. Только это — пиковое значение, по шкале RMS — ровно вдвое меньше, около 75 Вт. Цифры вполне реальные, таких усилителей — навалом. Можно ли выжать из этого усилителя больше? Первая стадия «форсажа» у многих моделей произойдёт сама собой, стоит завести двигатель. И когда при заведенном двигателе и работающем генераторе напряжение на борту станет не 12, а 14,4 Вольт, напряжение на выходе источника питания возрастёт с 50 до 60 В, так же поднимется и «потолок» для выходного напряжения усилителя, и максимум мощности возрастёт до 108 Вт. Ничего себе прибавка, верно? Только сильно-то пока не ликуйте.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Станет ли при этом усилитель играть громче? А с чего это, собственно? Общее усиление, от источника сигнала до выхода, осталось таким же, оно от питания не зависит (а если бы вдруг зависело, то повинный в этом компонент срочно запросил бы постоянной регистрации в мусорном баке), значит, как играло, так и будет. Иное дело, что если прежде на какой-то громкости появлялись искажения, это когда на пиках сигнала выходное напряжение пыталось перепрыгнуть через планку, поставленную источником питания, то теперь этот момент отодвинется в область большей громкости. Насколько отодвинется? Давайте прикинем. На полтора децибела. Один щелчок громкостью, а то и ни одного, это зависит от шага регулятора.

А что мы выиграли по сравнению с «прошлой жизнью», когда вообще усилителя не было? В ваттах вроде бы очень много. А в децибелах максимальной неискажённой громкости, опять же вроде бы, не очень: 5,4 дБ. Но это только «вроде бы», как мы потом увидим, счастье — не в одних щелчках регулятора громкости. Надо всё же организовать какую-то гармонию между мощностями. Посмотреть, например, какая мощность у акустики, и по ней подобрать усилитель, верно?

Неверно.

Это я нарочно, с целью провокации. О том, как можно загубить акустику недостаточной мощностью, было в прошлом выпуске, теперь давайте попытаемся сделать это с помощью излишней. Это будет намного труднее, предупреждаю.

Вернёмся ещё раз к фразе, которую я по разным поводам произносил (и писал) очень много раз, последний раз — в прошлом выпуске. Вот она: «И когда мы говорим о мощности усилителя, то речь идёт о том, что ОН ДАЁТ. А когда о мощности динамика — то о том, что ОН БЕРЁТ». Максимальная мощность усилителя — это та, больше которой он не может дать, потому что начинает искажать сигнал, а мы не для этого его покупали. Максимальная мощность акустики, стало быть, это та, больше которой она взять не может, потому что ЧТО? Тоже начинает искажать сигнал? А она это начинает делать сразу и понемногу, совсем не так, как усилитель, жёсткой планки ограничения у акустики нет.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) В стародавние времена был советский стандарт, по которому нормировалась так называемая номинальная мощность динамиков. Там оговаривались специальные условия, полоса частот и так далее, в общем, мощность считалась такой, чтобы нелинейные искажения не превышали 10%. Лучший басовый динамик того времени назывался 6ГД2, первая цифра — это как раз номинальная мощность. Были ещё 4 ГД, 3 ГД и так далее, это потом приняли определение паспортной мощности, зависящей уже не от искажений, а от живучести, и все эти ГД разом потолстели до 10, 20, 75 и тому подобного. ГОСТы эти приказали нам всем долго жить, и сейчас мощность определяют иначе, и очень важно это понимать, чтобы испытывать к этому показателю то отношение, которого он заслуживает.

Попрошу набрать это красным, если забуду — вы сами тогда карандашом, ладно?

Мощность, указываемая на акустике, это не та, на которой она должна работать, а та, которая её разрушает.

Разумеется, должна быть взаимосвязь между возможностями акустики и ресурсами источника этого вероятного разрушения, но это взаимосвязь, а не тождество. Представьте себе: вы купили автомобиль, у которого максимальная скорость 200 км/ч. И подвернулась вам резина с индексом скорости Т (190 км/ч). Что, нельзя ездить? При 191 км/ч все четыре колеса — в клочья? Или наоборот, у шин индекс скорости Z (240 и больше), и вы сбиваетесь с ног, подбирая под такую резину подходящий автомобиль. Нереально.

Тем не менее сплошь и рядом приходится слышать (да и читать), как акустику к усилителю (и наоборот) подбирают, глядя в первую очередь на мощность, а потом уже на всё остальное.

Так что давайте в последний раз, чтобы не возвращаться к вопросу. Цифры мощности на акустике, без указания условий измерения, не означают ничего, это часть современной, но укоренившейся традиции. Если производитель акустики хотя бы относительно корректен в приводимых им цифрах, то он может указать долговременную мощность, а это — максимальная неразрушающая (или минимально разрушающая, не забывайте и об этом) мощность, поданная на динамик в течение получаса по схеме: минуту работает — две отдыхает.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Подаётся при этом шумовой сигнал, пропущенный через фильтр, отрезающий всё ниже 40 Гц и всё выше 4 кГц, так что к пищалке-то это уже почти не имеет отношения. Вот если акустика эти самые трудные в своей жизни полчаса пережила — записывается использованное значение мощности. Если погибла — берётся из предыдущего опыта с меньшей мощностью. Кратковременная мощность — это такая, которая не погубит динамик (или погубит, но в последний момент) после 60 циклов «секунду орём — минуту отдыхаем». Все описанные процедуры подразумевают подведение испытуемого образца акустики максимально близко к краю могилы, поэтому ориентироваться на них как на нормативный показатель тому, кто за акустику заплатил из своего кармана, как-то не очень разумно. Единственный тип показателя, хоть немного напоминающий возможное реальное использование своей законной собственности, — это rated noise power по стандарту IEC 268-5, когда акустика должна остаться живой после 8 часов непрерывной работы на уже упомянутом шумовом сигнале. Её не указывают почти никогда.

Ориентиры здесь должны быть другими, их на коробках с акустикой искать не стоит.

Ориентиры, где вы?

Наши штатные специалисты в тестах акустики неоднократно рекомендовали (когда изготовители совсем уж теряли стыд и смолчать было немыслимо) равняться на показатели, которые хотя бы примерно обозначают область возможных значений. Для 6-дюймовой компонентной акустики границы разумного риска пролегают где-то на 40 и 90 Вт (это широко, внутри уже надо смотреть на особенности конструкции), для 5-дюймовой — закономерно ниже, 30 — 70 Вт. Такими мы считаем значения rated noise power. Можете не соглашаться, но опровергающие опыты — за свой счёт, пожалуйста.

Цифры, в принципе, напоминают распространённые значения максимальной выходной мощности усилителей широкого распространения, так что самый простой, на грани примитивизма, ответ на вопрос о согласовании мощности усилителя с мощностью акустики уже готов: типичный усилитель подходит для работы с типичной акустикой.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Любой — с любой. В принципе, если не хотите париться, можете взять его на вооружение. Но ответ чересчур прост, чтобы хоть как-то претендовать на роль исчерпывающего, это ясно.

Дальше нужно смотреть уже на реалии жизни. В жизни, как у меня есть основания полагать, и усилитель, и акустика будут использованы для воспроизведения музыки, а не испытательных сигналов, на музыку похожих лишь очень приблизительно. Музыкальный сигнал — это не синус и даже не шум, это сигнал с большой разницей между средним значением и пиковым. Кратковременные пики сигнала, за редким исключением, не угрожают здоровью акустики, которой в основном приходится сопротивляться тепловой нагрузке, а выделяемое на звуковой катушке тепло — функция среднего уровня подведённого сигнала. Приходилось видеть в документации самых серьёзных изготовителей акустики, как рядом с вполне реальными (и с указанием всех нормативных данных) цифрами долговременной мощности приводились значения выдерживаемой мощности на коротких (скажем, 10 мс) пиках. Цифры достигали порой сотен ватт, и это уже не маркетинг, это факт, даже очень мощный, но очень короткий всплеск сигнала динамик не погубит. А у усилителя взгляд на пики уровня принципиально иной. Хоть на миллисекунду превысит уровень сигнала планку максимальной мощности — и будет безжалостно обезглавлен, то есть пойдёт дальше по проводам к акустике уже в искажённом, по сравнению с первоисточником, виде. Этого допускать никак нельзя. И здесь уже есть смысл взглянуть на свои музыкальные вкусы.

Вкусы не измеряют.

Это почему же? Можно попробовать. Я пропустил через компьютер некоторое количество музыкальных фрагментов и выбрал довольно показательные с точки зрения соотношения средней (опасной для акустики) и пиковой (которая должна быть посильной для усилителя) мощности. Уровень сигнала измерялся в децибелах относительно максимального, записанного на диске, но для наглядности я пересчитал всё в проценты от максимальной мощности.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Первая картинка — это 60 секунд «Шествия гномов» (6-я дорожка «Let’s Test!»). Если система настроена так, чтобы самые большие пики сигнала не вышли за пределы выходной мощности усилителя, то в целом за эту минуту акустике будет доставаться около полутора процентов этой мощности. Даже в те 12 секунд, когда оркестр совсем распоясается, тепловая нагрузка составит не более половины мощности.

Минута деятельности барабанщиков Yamato (помните, приезжали в Москву?). Уровень сигнала выбран так, чтобы беспрепятственно пропустить пик деятельности на 21 секунде. В результате средняя мощность всего фрагмента — меньше процента от максимальной, а самой его напряжённой части — одна десятая от максимума.

Третий пример: «In the Pocket» (Kai Eckhardt, «NAIM Sampler», дорожка 8). Средняя мощность 13% от максимума, а прибавить громкость в искренней попытке загубить акустику будет означать — обрубить многочисленные пики, вызванные умелой работой барабанщика.

Не слушаете аудиофильские изыски? Не станем заставлять. Вот фрагмент фонограммы панк-роковой группы Kurban (турецкой и, кстати, довольно любопытной). Вот здесь уже — да, ребята на сцене не отдыхают, и средняя мощность подолгу составляет около 40, а то и больше процентов от максимума. Но ориентиры, в принципе, остаются те же. Просто рок-музыка попадает в разряд «небезупречного контроля», что логично.

Внимательный читатель здесь может озадачиться: «Подождите-ка, выходит, мы слушаем музыку на одном-двух, много — десяти ваттах, подведенных к акустике? А почему же тогда громко играет? Сами ведь слышали: громко». Отвечу: а почему бы ей громко не играть? Вы ведь с децибелами управляетесь легко (даже те, кто прежде не умел). Берём любую акустику из любого нашего прошлого теста и смотрим на показатель чувствительности. Ну, скажем, 87 дБ, это так, средне-типичное значение. Такое звуковое давление создаст эта акустика на расстоянии 1 м при подведенной к ней мощности 1 (один-единственный) Вт.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Это, между прочим, уже не тихо. Чтобы эта акустика создала уровень звукового давления 90 дБ, стандартный для контрольного прослушивания в звукозаписи, всего-то ей потребуется 2 Вт. Подадите 10 Вт — получите 97 дБ. Это совсем громко. Да ещё учтите, что у нас таких динамиков как минимум два, а звучат они не в заглушенном помещении, а в салоне, где потерь намного меньше, а отражённые звуки приходят к нам же. Что же тогда, спросите вы, динамик будет вытворять, когда на него придут те самые пиковые сто, скажем, ватт? Ровно то, что и должен: кратковременно, в течение долей секунды, вскрикнет на 107 дБ. Дайте ему эти 100 Вт непрерывно, в виде шума или, того хуже, тонального сигнала, и крик этот будет предсмертным. А так — всё под контролем, не волнуйтесь.

_____________________________________________________________________________

В акустике всё измеряется не так, как в обычном мире. Причин тому несколько, объяснения иных способны увести в райские кущи науки, их трогать не будем. Другие — поддаются простым истолкованиям. Или просто могут быть приняты на веру, как вам удобнее.
Человеческий слух не умеет складывать и вычитать. Только умножать и делить. Эволюция (или Создатель, выберите по вкусу) устроила его таким образом, как мне представляется, руководствуясь технической целесообразностью. Слух работает в огромном диапазоне громкостей. Звуковое давление (поддающееся измерению, как известно), соответствующее болевому порогу, превышает звуковое давление порога слышимости в десять миллионов раз (прописью, чтобы не считать нули). Слух приспособился к этому, сделавшись (по воле эволюции или Создателя) логарифмическим. Логарифмы люди придумали уже потом, а у нас в голове они сидят от природы. Логарифмическая природа слуха состоит в том, что он оценивает разницу в громкости не по тому, НА сколько больше звуковое давление, а по тому, ВО сколько раз оно стало больше. Так (если убрать сейчас все промежуточные главы истории) была придумана единица измерения, на которой в акустике и элеткроакустике базируется решительно всё — децибел.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Кто всё про это знает, дальше не читайте, впрочем, я об этом просил, ещё открывая эту серию публикаций.
Остальным, сколько бы их ни оказалось, даю возможность за пять минут освоить операции с децибелами и впоследствии делать это легко и изящно. Итак: децибел это единица, которая, если её прибавить, означает «умножить», а если отнять — «поделить». Например: звуковое давление больше на 3 дБ. Это означает — вдвое. Ещё на 3 дБ? Ещё вдвое. Больше на 1 дБ — это в 1,25 раза, примерно. Больше на 10 дБ — вдесятеро. И наоборот: отнимите от звукового давления 3 дБ, и это будет означать, что оно уменьшилось вдвое.
Достаточно запомнить несколько важных значений, чтобы из них, как из кирпичиков, составлять представление о том, что означает та или иная величина, указанная в децибелах.
Вот, пожалуйста:

Мощность или звуковое давление 
различаются в

Напряжение 
различается в

1 дБ

1,25 раза

1,13 раз, вообще копейки

3 дБ

2 раза

примерно полтора раза

6 дБ

4 раза

2 раза

10 дБ

10 раз

примерно 3 раза

12 дБ

16 раз

4 раза

20 дБ

100 раз

10 раз


Вот и всё: встретили, в примеру, где-нибудь 18 дБ, прикидываете, что это 12 + 6, берёте «разы» для этих двух слагаемых и умножаете. Именно умножаете, в этом и весь фокус. В нашем примере 16 на 4 даёт 64.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Только обратите внимание: при сравнении звуковых давлений и мощностей надо брать «разы» из левого столбца, а при сравнении напряжений, скажем — из правого, это хитрость, связанная с тем, что рост напряжения, к примеру, на выходе усилителя вдвое приводит к росту мощности вчетверо (там напряжение в квадрате), а децибелы — одни и те же, их 6. Впрочем, дальше мы в основном будем оперировать мощностями и звуковыми давлениями, так что правый столбец пока постоит в резерве.
Что означает децибел на слух? Разница в громкости в 1 дБ (это у большинства головных устройств — один щелчок энкодером или кнопкой громкости) ловится на слух только при немедленном сопоставлении, как было и как стало. Проведите опыт: послушайте звук на громкости, скажем, 15 по дисплею, а потом — 16, выйдите из машины на полминуты, и пусть ваш приятель (можно даже приятельница) закроет ладонью (или ладошкой) дисплей, а вы определяйте: там 15 или 16? Если вы при этом будете попадать мимо кассы реже, чем пять раз из десяти (даже на одном и том же фрагменте), значит, у вашего головного устройства шаг громкости 2 дБ, это тоже встречается. Хотя есть, конечно, таланты.
3 дБ воспринимаются как заметное изменение громкости. Не «большое», а просто заметное. И здесь вас ждёт плохая новость, о которой вы уже могли догадаться. Звуковое давление, создаваемое акустикой, и мощность, подведенная к акустике для того, чтобы оно было создано, живут в одном и том же столбце нашей шпаргалки. Следовательно, для того, чтобы получить заметное изменение громкости, подведенную мощность надо увеличить вдвое. Вот из-за этого и все проблемы с мощностью. В основном из-за этого

Стандарты мощности RMS,AES,PROG


Мощность акустических систем, динамиков и усилителей.

При выборе акустических систем и усилителей, первое на что обращается внимание – это мощность – фактор определяющий как громкость звучания (звуковое давление), так и цену.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)


Поскольку в звукотехнике существует ряд стандартов измерения звуковой мощности и самих определений ее типов. Нередко это вызывает путаницу в понимании ее значений. Исходя из этого, позвольте напомнить основные постулаты, касающиеся наиболее популярных понятий и стандартов звуковой мощности. Мощность акустических систем и динамиков определяется как способность выдерживать подводимую звуковую мощность в течении определенного периода времени.


Самыми адекватными являются стандарты нормирования мощности АС и динамиков, основанные на испытательном тестировании с применением тест сигнала, характер которого наиболее близок к музыкальному.

Так наиболее часто встречающееся обозначение мощности акустических систем и динамиков – стандарт AES: Испытательный сигнал представляет собой розовый шум. Пик-фактор сигнала устанавливается равным 6Дб. Это означает, что пиковая мощность в четыре раза превосходит среднюю. При тестировании требуется выявить, какую мощность акустические системы или динамики выдержат при непрерывной работе в течение 8-ми часов.

Для усилителей достаточно определить, какую мощность может выдать усилитель и достоверные результаты можно получить, используя синусоидальный тест-сигнал. Мощность синусоидального сигнала вычисляется как среднеквадратичное значение или RMS. Это и есть наиболее часто встречаемое обозначение мощности усилителя.


Но в последнее время все чаще встречаются ссылки на несколько стандартов обозначения мощности усилителя. При этом разные стандарты дают разные значения мощности одного и того же усилителя. Это вызывает путаницу, недоумение, а порой и недоверие к «не честному» производителю, намеренно завышающему мощность своего изделия.


В чем же здесь дело? А в том, что при нормировании мощность синусоидального сигнала измеряется при определенном значении нелинейных искажений, выносимых усилителем, и разные стандарты подразумевают разные уровни нелинейных искажений:

  • IHF – мощность, выдаваемая усилителем при 0,1% искажений.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)
  • EIAJ — мощность, выдаваемая усилителем при 1% искажений.


Следует заметить, что значения мощности по всем этим стандартам на самом деле являются RMS, то есть вычисляются как среднеквадратичное значение синусоидального тест-сигнала. И, тем не менее, в технической документации на тот или иной усилитель можно встретить такие обозначения: RMS 250 Вт. IHF 350 Вт. EIAJ 390 Вт.


Если производитель указывает мощность своих усилителей по стандарту EIAJ, то здесь, очевидно, можно усмотреть его желание представить свою продукцию в более выгодном или «мощном» свете. Однако, речь здесь все же не идет о «завышении» или «нечестности», если конкретно указан стандарт. Впрочем можно и не ссылаться на тот или иной стандарт, указав параметры измерения мощности, например: 20…20000 Гц, 0,1% THD 650Вт. 1000 Гц, 0,1% THD 750 Вт.


Это измерение мощности одного усилителя, и, как видно, есть также зависимость результата от полосы частот испытательного сигнала. Другой и далеко не однозначный вопрос – это подбор акустических систем к усилителю (и наоборот).


Понятно, что каждому хотелось бы знать «точную», документированную мощность усилителя, акустических систем и при их совпадении на 100% уверенным в безопасной и, максимально возможно, мощной работе всей системы. Но как водится, мечты — одно а жизнь — другое. И дело здесь не только в значении мощности, стандартах измерения (принципиально разных для усилителей и АС), а и в реальных условиях эксплуатации. Опытные звукорежиссеры часто повторяют, что «при желании» можно сжечь все что угодно. Вопрос же, в конечном итоге, сводится к причинам выхода из строя как АС (или их компонентов) так и усилителей. Картина, как видно, получается далеко не простая.


Вот некоторые рекомендации в подборе пары: усилитель – АС, предоставляемые производителями с мировым именем.

  1. Для студийно-мониторного или домашнего использования (когда уровень сигнала предсказуем и находится под контролем), мощность усилителя по стандарту IHF может быть в два раза больше мощности АС по стандарту AES.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)
  2. Для концертной работы, когда возможны коммутационные щелчки, «заводки» микрофонов, желание «выдать побольше дури», мощность усилителя по стандарту IHF выбирают равной мощности АС по стандарту AES.
  3. Для работы с гитарным кабинетом, когда перегрузка — это норма, мощность усилителя IHF выбирают равной половине AES.


Далее — остается лишь решить, под какой случай подходит цель, которую Вы перед собой ставите и отслеживать, чтобы реальная работа Вашей системы соответствовала этой цели…


Что же касается ряда производителей, которые хотят представить свою продукцию в более «мощном» свете, то для них есть ряд потребителей, желающих видеть продукцию в более «дешевом» свете — тут, как говорится, на ловца и зверь бежит…


Что же касается всего цивилизованного мира, то задача звукоусиления никогда не ставится так: «Хватит ли этой 300 Ваттной колонки для 1000-й аудитории?» Задача  может стоять так: «Для такого-то зала требуется обеспечить в любой точке минимальное звуковое давление столько-то децибел». А далее, любой профессионал сможет подобрать акустическую систему и усилитель, сделав необходимые вычисления, которые, на самом деле весьма просты.

Словарь SLcomfort — термин ‘RMS’


Стандарты мощности (DIN/RMS/PMPO)

Многообразие применяемых стандартов измерения выходной мощности усилителей, аудио видео ресиверов,домашних кинотеатров,звуковых проекторов, музыкальных центров,жк/led телевизоров,dvd плееров, акустических колонок вызывает путаницу при попытке сравнения различных моделей.

В СССР использовалось два параметра мощности — номинальная и синусоидальная. Это нашло свое отражение в названиях акустических систем и обозначениях динамиков. Причем, если раньше в основном использовалась номинальная мощность, то теперь чаще — синусоидальная. Например, колонки 35АС впоследствии получили обозначение S-90 (номинальная мощность 35 Вт, синусоидальная мощность 90 Вт).Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

Номинальная мощность — мощность при среднем положении регулятора громкости усилителя, при которой остальные параметры устройства соответствуют заявленным в техническом описании.

Синусоидальная мощность — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение длительного времени с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. Обычно в 2 — 3 раза выше номинальной.

Западные стандарты более широки, как правило, используются DIN, RMS и PMPO.
DIN — примерно соответствует синусоидальной мощности — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение длительного времени с сигналом «розового шума» без физического повреждения.
RMS (Rated Maxmum Sinusoidal) — Максимальная (предельная) синусоидальная мощность — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение одного часа с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. Обычно на 20 — 25 процентов выше DIN.
PMPO (Peek Music Power Output)- Музыкальная мощность (запредельная :-)) — мощность, которую динамик колонки может выдержать в течение 1 -2 секунд на сигнале низкой частоты (около 200 Гц) без физического повреждения. Обычно в 10 — 20 раз выше DIN.

Как правило, серьезные западные производители указывают мощность своих изделий в DIN, а производители дешевых музыкальных центров и компьютерных колонок в PMPO.

Не стоит забывать и о сопротивлении колонок. В основном на рынке присутствуют колонки сопротивлением 4, 6, 8 Ом, реже встречаются 2 и 16 ом. Мощность усилителя будет различаться при подключении колонок разного сопротивления. В инструкции усилителя обычно указано, на какое сопротивление колонок он рассчитан, или мощность для различного сопротивления колонок. Если усилитель допускает работу с колонками различного сопротивления, то его мощность растет с понижением сопротивления. Если Вы будете использовать колонки сопротивлением ниже указанного для усилителя, это может вызвать его перегрев и выход из строя, если выше — то указанная выходная мощность достигнута не будет.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Конечно, на громкость акустики влияет не только выходная мощность усилителя, но и чувствительность колонок, но об этом в следующий раз. Главное — не забывать, что мощность — это только один из параметров, далеко не самый главный для получения хорошего звука.

Реальная мощность акустических систем. Обман или грамотный маркетинговый ход?

Печатают фантастические параметры своих АС и УМ в рекламных буклетах сейчас многие, даже очень именитые производители. А иначе они на бумаге даже близко не подойдут к мощности дешевых «узкоглазых» шедевров.

Но если одни нагло врут, то другие просто хитрят и не указывают стандарты и особенности измерений или указывают их очень мелким шрифтом к самом конце тех.документации в примечаниях.

В примере с RCF ttl6, кстати, всё не так уж и грустно. Например, мощность 2 000 Вт при потреблении от сети 500 Вт вполне нормально, потому что реальные звуковые УМ рассчитаны на работу с музыкальным сигналом, а не с синусоидой и тем более с прямоугольным меандром.

А музыкальный сигнал имеет так называемый пик-фактор — соотношение средней и максимальной амплитуды. И в одном из современных стандартов измерений испытательный сигнал представляет собой розовый шум с пик-фактором 6 дБ. Т.е. средняя амплитуда сигнала в два раза меньше пиковой, а значит средняя потребляемая мощность в четыре раза меньше пиковой. Вот на эти данные и ориентируются разработчики УМ и БП.

Про соотношение мощности АС и УМ.
Действительно правы те, кто советует выбирать УМ в 1.5…2 раза мощнее чем АС. И с усилителем меньшей мощности вероятность сжечь динамики в АС гораздо выше.

Уже правильно сказали, что всё дело в клиппинге — обрезании амплитуды сигнала, при котором возникает много высокочастотных гармоник, которые и выводят из строя «пищалки» АС. Более того при клиппинге УМ теряет на какое-то время контроль над НЧ динамиками и эта неуправляемая болтанка диффузоров может привести к их повреждению вплоть до отрыва катушки.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Более того при клиппинге увеличивается постоянная составляющая сигнала, что ведет к перегреву катушки.

Так что лучше взять УМ помощнее да ещё и с хорошим контроллером, чтобы не доводить его до клиппа!

Очень упрощенно (и не углубляясь в терминологию) это можно объяснить так.
АС имеет три вида мощности:

Номинальная мощность, RMS — мощность, на которой АС может долго работать, обеспечивая достаточно низкие искажения в широком диапазоне частот.

Паспортная мощность, обычно 2 x RMS — мощность, которую АС может выдержать в течение небольшого промежутка времени без необратимых изменений параметров. Искажения при этом возрастают, но у хороших АС еще имеют приемлемое значение. Если время работы в таком режиме увеличить сверх допустимого, то АС, если и не сгорит, то произойдет необратимое ухудшение параметров и уменьшится срок эксплуатации АС.

Пиковая мощность, у хороших АС 4 x RMS — мощность, которую АС выдерживает без разрушения только очень короткое время. Искажения при такой мощности очень большие, но так как пик очень короткий, то на слух они мало заметны.

Хороший контроллер, «анализируя» музыкальный сигнал, отслеживает мощность, подаваемую усилителем на АС, оптимально согласуя её с параметрами АС. При этом мощность усилителя может быть 4..5 раз больше номинальной RMS мощности АС, что позволяет максимально использовать энергетические возможности и АС и УМ. Но с хорошим контроллером это гораздо безопасней для АС, чем в случае, когда мощность усилителя без контроллера равна или даже меньше мощности АС. Специалисты это хорошо знают.

Если будут конкретные вопросы по оптимальной совместимости мощности АС и УМ, то готов ответить. Но для начала хорошо бы прочитать приложенную статью, где все написано просто и понятно.

Как выбрать аудиосистему по мощности? На что обратить внимание?

В мире бытовой электроники вы часто будете слышать о ваттах, энергопотреблении и выходной мощности.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Термины используются взаимозаменяемо для обозначения двух значений, то есть среднеквадратичного значения (RMS) и номинальной пиковой (максимальной) мощности. Номинальная мощность является одним из важнейших факторов, способствующих созданию идеальной звуковой системы. Поэтому важно знать, к чему относятся эти два значения, ищите ли вы динамики, усилители или сабвуферы.

При выборе высокопроизводительной развлекательной системы большинство людей предпочитают покупать аудио и звуковое оборудование на основании мощности. Тем не менее, такой подход может привести к определенным трудностям любителей, которые не понимают разницу между среднеквадратичной и пиковой мощностью. Кроме того, некоторые могут
игнорировать рейтинги и выбирать руководствуясь знаменитостью бренда, что так или иначе повлияет на конечный результат.

Поэтому, если вы собираетесь потратить свои кровные на колонки объемного звучания, сабвуфер или даже усилитель, вам потребуется базовая информация о номинальной мощности. Описанное ниже всеобъемлющее руководство поможет вам понять эти две ценности, которые помогут вам собрать достойную звуковую систему.

Среднеквадратичная мощность

Среднеквадратичное значение или просто RMS в ваттах относится к непрерывной мощности, подаваемой на колонку или сабвуфер, или к тому, сколько непрерывной мощности может выводить усилитель. Среднеквадратичные значения обычно ниже, чем пиковые значения, но они представляют собой то, что действительно будет воспроизведено аудиосистемой. Представьте, что среднеквадратичная мощность — это средняя мощность, с которой музыкальная колонка может справляться ежедневно без ущерба для качества звука или каких-либо искажений.

Пиковая мощность

Пиковая мощность — это максимальный уровень мощности, с которым динамик или сабвуфер могут справиться за короткую серию без продувки. То же самое относится и к усилителям, как к абсолютной величине мощности, которую они могут выдавать до выхода из строя или без искажений.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

Мы можем сравнить пиковые ватты с максимальной скоростью на спидометре вашего автомобиля. Например, вы можете двигаться со скоростью 180 км / ч, но вы не сможете долго поддерживать эту скорость, не нанеся механического или термического повреждения автомобилю. Таким же образом, пиковый уровень мощности может поддерживаться только в течение доли секунды, хотя нет четкого определения того, как долго.

Если устройство работает с постоянной пиковой мощности, провода могут перегреться, что может быстро повредить музыкальные колонки.

Среднеквадратичная мощность против пиковой мощности!

Сделав небольшой обзор различной продукции, вы заметите, что некоторые производители оценивают возможности своих продуктов по мощности, используя либо пиковую мощность в ваттах, либо ее среднеквадратичное значение, в то время как большинство используют оба значения. Например, один товар может быть оценен в 150 Вт, в то время как другая марка может иметь значение в 75 Вт.

На первый взгляд, можно подумать, что первый вариант лучше, потому что он рассчитан на более высокий уровень мощности, чем второй. Однако при ближайшем рассмотрении вы можете заметить, что первый продукт рассчитан на пиковую мощность, а второй рекламирует среднеквадратичную мощность. Как правило, пиковая мощность энергопотребления устройства в два раза превышает среднюю среднеквадратичную мощность, что в основном означает, что вышеуказанные продукты фактически имеют одинаковую мощность: пиковая 150 Вт / среднеквадратичная 75 Вт.

Однако большинство производителей аудио оборудования предпочитают уделять больше внимания максимальной пиковой мощности, чтобы для пользователя продукты выглядели так, как будто они могут «выдать» намного больше, чем они реально способны. Хотя это может звучать убедительно, но работа звукового оборудования на пиковой мощности не только бесит ваших соседей, но и выводит из строя вашу аудиосистему, требуя замены некоторых частей или покупки нового устройства в целом.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Таким образом, если вы
хотите, чтобы ваша музыкальная колонка прослужил долгие годы, то стоит обратить внимание на среднеквадратичную мощность, потребляемую мощность, и ту, с которой вы хотите наслаждаться музыкой.

Тем не менее, когда дело доходит до этих технических деталей, не смущайтесь номинальной мощностью колонок и характеристиками усилителя. Усилители генерируют мощность в аудиосистеме, что не относится к динамикам и сабвуферам. Поэтому значения мощности колонок относятся к количеству мощности, которое ваши колонки могут обрабатывать от усилителя. С другой стороны, характеристики усилителя относятся к тому, сколько мощности он может выдавать для максимальной производительности звука.

Подытожим

RMS и пиковая мощность играют важную роль в вашей аудио системе,
и они жизненно важны при сравнении ваших колонок с усилителями или сабвуферами. При согласовании колонок или сабвуферов с усилителями следует сравнить либо их значения RMS, либо их пиковые значения.

Поэтому не следует путаться при сравнении пиковых и среднеквадратичных значений. Это обеспечит максимальную отдачу от каждого компонента. Если выходные значения мощности устройств не соответствуют друг другу, компоненты могут перегреться и создать уже другие проблемы. Тем не менее, важно подчеркнуть, что вы всегда должны использовать среднеквадратичные значения, а не пиковую мощность, при сравнении  и выборе оборудования.

В некоторых интернет магазинах тип мощности колонок и ее значение не указаны. В таком случае лучше посмотреть значения максимальной (пиковой) и среднеквадратичной мощностей на официальном сайте производителя.

Небольшой обзор топ колонок 2019 года:

Как и зачем определять потребляемую мощность колонки и на что она влияет?

Чего только не приходилось слышать от меломана-любителя: то громкость целиком и полностью определяет мощность, то вдруг она ватты выдает.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) 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?


— Сколько будет 2+2?

— 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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) 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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) 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

Мощность

RMS против мощности программы против максимальной мощности — BishopSound

Пришло время для ясности и прекратить следовать за пакетом, цитируя Пиковую или Программную мощность, когда дело доходит до выходов динамиков, поскольку это только добавляет путаницы и усложняет задачу для каждого покупателя.

RMS x 2 = Программная мощность

RMS x 4 = пиковая мощность

Для наглядности вот почему.

ЧТО ТАКОЕ RMS МОЩНОСТЬ?

Номинальная мощность RMS — это показатель непрерывной мощности, которую может выдавать усилитель или динамик.Среднеквадратичная мощность вычисляется из среднеквадратического значения, которое является статистическим измерением величины переменной величины и применяется к напряжению или току.

ЧТО ТАКОЕ AES?

AES (Общество звукорежиссеров) публикует стандарт для измерения параметров компонентов громкоговорителей. Вообще говоря, этот стандарт требует двухчасового теста с использованием розового шума с заданной динамикой и с частотным диапазоном, который соответствует частотному диапазону компонента. Хотя это стандарт для компонентов, он часто распространяется на различные способы в активной системе.Рейтинг всегда определяется измерением среднеквадратичного значения напряжения или тока, поэтому рейтинг соответствует средней («среднеквадратичной») мощности.

800 Вт RMS = приблизительно от 1000 до 1100 AES.

ЧТО ТАКОЕ МОЩНОСТЬ ПРОГРАММЫ?

Номинальная мощность программы — это максимальная мощность, с которой динамик может работать в импульсном режиме. Следовательно, мощность программы в два раза превышает рейтинг RMS. Термин «Программная мощность» устарел и происходит от старых тестов мощности с разверткой синусоидальной волны.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) В настоящее время это не имеет реального значения.

ЧТО ТАКОЕ ПИКОВАЯ МОЩНОСТЬ?

Эта форма номинальной мощности относится к максимальной мощности, с которой динамик может справиться за мгновение без повреждений.Часто этот рейтинг может быть достигнут с помощью сильного баса или очень громкой ноты в песне, когда она воспроизводится с использованием правильного усилителя. Мы не рекомендуем вам использовать пиковую, максимальную, PMPO или динамическую номинальную мощность при настройке вашей системы, потому что они не отражают возможности продуктов при повседневном использовании. Производители по-прежнему рекламируют пиковую мощность, потому что большинство потребителей не знают о ее значении. Пиковая мощность используется для того, чтобы продукт казался более мощным, чем он есть на самом деле, иногда даже в четыре, пять или шесть раз мощнее, чем рейтинг RMS.Не обращайте внимания на значения пиковой мощности.

При покупке усилителя для динамиков я рекомендую соотношение мощности усилителя к мощности динамика в 1,5–2 раза.

Можно использовать усилитель мощностью 1200 Вт на динамике мощностью 1600 Вт, но вы, вероятно, далеко не извлечете из этого максимальную пользу. Только не позволяйте зажиму усилителя, потому что вы можете легко приготовить драйвер. Подробнее об этом в следующий раз. Позвоните мне по телефону 01765 698233, если вам нужна дополнительная помощь, или отправьте нам запрос через Интернет.

RMS — единственное надежное измерение, и его следует проверять при покупке любого PA.

Мощность

RMS в сравнении со средней мощностью

ВОПРОС:

Должен ли я использовать единицы среднеквадратичного значения мощности (СКЗ) для определения или описания мощности переменного тока, связанной с моим сигналом, системой или устройством?

Ответ:

Это зависит от того, как вы определяете среднеквадратичную мощность.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

Вы не хотите рассчитывать среднеквадратичное значение сигнала мощности переменного тока. Это приводит к физически бессмысленному результату.

Вы действительно используете среднеквадратичные значения напряжения и / или тока для расчета средней мощности, что дает значимые результаты.

Обсуждение:

Сколько мощности рассеивается, когда на резистор 1 Ом подается синусоидальное напряжение 1 В (среднеквадратичное значение)?

Это хорошо понятно 1 , и здесь нет никаких противоречий.

Теперь давайте посмотрим, как это соотносится со значением из расчета среднеквадратичной мощности.

На рисунке 1 показан график синусоиды 1 В.Размах размаха составляет 1 В среднеквадратичное значение × 2 √2 = 2,828 В с изменением от +1,414 В до -1,414 В. 2

Рисунок 1. График синусоиды 1 В (среднеквадратичное значение).

Рисунок 2 представляет собой график мощности, рассеиваемой этой синусоидой 1 В (среднеквадратичное значение) на резисторе 1 Ом (P = V 2 / R), который показывает:

Рис. 2. График мощности, рассеиваемой синусоидой 1 В (среднеквадратичное значение) на резисторе 1 Ом.

  • Кривая мгновенной мощности имеет смещение на 1 Вт и колеблется от 0 Вт до 2 Вт.
  • Среднеквадратичное значение этого сигнала мощности равно 1.225 Вт.
    • Одним из методов вычисления этого числа является уравнение 2 3 :
    • Это можно проверить, используя более подробную формулу 4 в MATLAB ® или Excel.
  • Среднее значение этого сигнала мощности составляет 1 Вт. Это очевидно при осмотре; осциллограмма колеблется симметрично выше и ниже 1 Вт. Это же значение получается при вычислении среднего числового значения точек данных осциллограммы.
  • Среднее значение мощности соответствует мощности, рассчитанной с использованием среднеквадратичного значения напряжения.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

Мощность, рассеиваемая синусоидальным среднеквадратичным значением 1 В на резисторе 1 Ом, составляет 1 Вт, а не 1,225 Вт. Таким образом, именно средняя мощность дает правильное значение, и, следовательно, именно средняя мощность имеет физическое значение. Среднеквадратичная мощность (как определено здесь) не имеет очевидного полезного значения (не имеет очевидного физического / электрического значения), кроме как величина, которую можно рассчитать как упражнение.

Выполнение того же анализа с использованием синусоидального тока 1 А среднеквадратичного значения через резистор 1 Ом — тривиальное упражнение.Результат тот же.

Источники питания для интегральных схем (ИС) обычно являются источниками постоянного тока, поэтому среднеквадратичная мощность не является проблемой для питания ИС. Для постоянного тока среднее значение и среднеквадратичное значение такие же, как и для постоянного тока. Важность использования средней мощности, в отличие от среднеквадратичной мощности, как определено в этом документе, относится к мощности, связанной с изменяющимися во времени напряжением и током, то есть шумом, радиочастотными сигналами и генераторами.

Используйте среднеквадратичное значение напряжения и / или среднеквадратичное значение тока для расчета средней мощности, что дает значимые значения мощности.

1 Мощность, рассеиваемая напряжением на резисторе, является фундаментальным соотношением, которое легко выводится из закона Ома (V = IR) и основных определений напряжения (энергия / единица заряда) и тока (единица заряда / времени). Напряжение × ток = энергия / время = мощность

2 Размах синусоиды — это среднеквадратичное значение, умноженное на 2√2. Для синусоидального напряжения V p-p = V rms × 2√2, где V p-p — размах напряжения, а V rms — среднеквадратичное значение напряжения.Это хорошо известная связь, которая задокументирована в бесчисленных учебниках, а также здесь: en.wikipedia.org/wiki/Root_mean_square.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

3 Это адаптировано из среднеквадратичного значения, рассчитанного из постоянного значения смещения постоянного тока плюс отдельное среднеквадратичное значение переменного тока, а также из примечания по применению «Улучшите измерения среднеквадратичного значения переменного тока с помощью цифрового мультиметра» от Keysight.

4 Стандартное определение в учебнике — это один из примеров более подробной формулы.

В чем разница между непрерывной среднеквадратической мощностью и динамической мощностью? — Ямаха

Последнее обновление: 16.06.2012

Многие путают эти спецификации, поэтому я постараюсь дать вам упрощенное, нетехническое объяснение.Непрерывная среднеквадратичная мощность — это характеристика, которая действительно говорит вам, насколько мощный усилитель. Мощность RMS выражается в ваттах. Типичная спецификация может считывать 100 Вт RMS на 8 Ом в диапазоне 20 Гц — 20 кГц при 0,01% THD. По сути, это означает, что усилитель будет выдавать 100 Вт на динамик с сопротивлением 8 Ом в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц? Этот частотный диапазон представляет собой практически весь звуковой диапазон, который может слышать человек. Спецификация THD означает полное гармоническое искажение: это величина искажения, которую усилитель вносит в исходный сигнал.Любой высококачественный усилитель, производимый сегодня, имеет чрезвычайно низкий рейтинг искажений. Человеческое ухо не слышит ничего ниже 2%. По большей части, когда вы думаете о покупке усилителя, вы можете игнорировать спецификации THD. Dynamic Power немного сложнее для понимания. Это проверка способности усилителя выходить за пределы своей непрерывной среднеквадратичной мощности в течение очень короткого периода времени. Мы не говорим здесь о минутах или даже секундах. Мы говорим о миллисекундах или тысячных долях секунды. Музыкальный переходный пик, такой как треск тарелки, длится очень короткое время.Динамическая мощность обычно измеряется для 8 Ом, но спецификации обычно публикуются и для нагрузок 2, 4 и 6 Ом.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Чтобы не усложнять ситуацию, мы сконцентрируемся на 8-омных цифрах. Для измерения динамической мощности на усилитель подается сигнал частотой 1000 Гц в течение 20 миллисекунд, а затем ему дают отдохнуть в течение 480 миллисекунд. Регулятор громкости усилителя увеличивают до тех пор, пока усилитель не достигнет точки ограничения. В этот момент усилитель достиг своей мгновенной пиковой или динамической выходной мощности.Как и в случае номинальной продолжительной мощности, динамическая мощность выражается в ваттах. Цифра обычно значительно превышает номинальную среднеквадратичную мощность, и ее не следует путать с номинальной мощностью усилителя в непрерывном режиме. Значение динамической мощности в виде 1 или 2 Ом не означает, что усилитель может непрерывно управлять динамиком с номиналом 1 или 2 Ом. Если вы попытаетесь это сделать, усилитель либо перейдет в режим защиты, либо может вызвать повреждение.

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 несколько запутанной номинальной мощности (характеристиках мощности) динамиков и о том, как она может быть бесполезной или бесполезной для вас при выборе динамиков.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)


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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Почему бы не заняться самими напряжением и током?

Начнем с тока.

Электрический ток, хотя в конечном итоге и вызывает преобразование аудиопреобразователей, не является хорошим показателем для электрических аудиоустройств.

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 цепи бесполезны.

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 импеданс 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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) 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 динамикам.

Другой способ взглянуть на соединение динамика с усилителем — это то, что динамик потребляет энергию от усилителя.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

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 которым динамик может справиться до того, как его звуковая катушка начнет гореть и / или плавиться.

Как обсуждалось ранее, звуковой сигнал (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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Однако большая часть его теряется в виде тепла из-за значительной неэффективности динамика.

Чем больше мощности 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, а динамик получит необратимое повреждение.

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

Для получения дополнительной информации о перегорании громкоговорителей ознакомьтесь с моей статьей «Перегорание громкоговорителей: почему это происходит и как этого 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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

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 выталкивать много воздуха.

Помимо большой площади диафрагмы, сабвуфер должен колебаться на больших расстояниях, чтобы воспроизводить низкие частоты с любой громкостью.Когда прилагается 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 знание того, о чем на самом деле говорится в спецификации.

До сих пор мы говорили о том, что номинальная мощность динамика — это максимальная мощность, с которой динамик может справиться до того, как он перегорит или иначе повредится.

Однако это еще не все.Мы должны понимать временной горизонт, в течение которого сохраняется номинальная мощность.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

Выгорит ли наш динамик в любой момент времени, превышающий номинальный, или это ограничение относится к безопасному количеству энергии, которое может поддерживаться часами за раз?

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

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 снижаем 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 любой момент динамик потребляет мощность, превышающую максимальную номинальную мощность, динамик будет поврежден.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

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 пиковое напряжение цепи, равное 89,44 В, , пиковое значение .

Пиковая мощность и напряжение динамика 1000 Вт, 8 Ом


RMS Мощность обработки

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) идет 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 синусоидальной волны 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 результат 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 среднеквадратичного напряжения, поскольку в настоящее время мы обсуждаем напряжение.

Для сложных сигналов расчет среднеквадратичного значения:

В среднеквадратичное значение = √ 1 / (T 2 — T 1 ) ∫ T 1 T 2 [ f ( t )] 2 dt

Для простых синусоидальных волн (которые имеют одну частоту и обычно используются в расчетах характеристик громкоговорителей) уравнение RMS может быть сведено к следующему:

В среднеквадратичное значение = V пик sin (2π футов ) = V пик / √2 ≈ 0.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) 707 В пик

Используя пик 89,44 В, , который мы вычислили по пиковой мощности мощностью 1000 Вт нашего динамика 8 Ом (при условии синусоидальной волны), 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.

Итак, что означает мощность RMS (P rms )?

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

P «действующее значение» = P среднеквадратичное значение = V среднеквадратичное значение 2 / R

В случае динамика нашего примера средняя номинальная мощность будет равна 63,24 В среднеквадратичное значение 2 , деленное 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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) 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 среднекв. = I среднеквадратичное значение • V среднеквадратичное значение

P средн.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) = V среднеквадр. 2 / R

Однако мощность передачи 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. Для этого объяснения я использую пик-фактор, равный 2.

Пик-фактор — это параметр формы волны, 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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) 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, в качестве другого примера, 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 ), деленный 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), создавая розовый шум, чем простые синусоидальные волны с тем же среднеквадратичным уровнем.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

Как правило, номинальная мощность в непрерывном режиме часто составляет около 25% от допустимой пиковой 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.

Итак, для нашего теоретического динамика мощностью 1000 Вт с сопротивлением 8 Ом потребляемая непрерывная мощность будет около 250 Вт.


Программа обработки мощности

Программные характеристики управления мощностью 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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) 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.

Итак, 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 динамику, если бы динамик 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 характеристикой для использования при сравнении динамика и / или согласовании усилителя с динамиком.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)


Громче ли громче динамики с более высокой 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 условиях 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, что, хотя электрическая и акустическая мощность являются величинами мощности и напряжения, ток и уровень звукового давления являются величинами исходной 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
• Громкость тока
Громкость Том
(в восприятии)
+60 дБ 1000000 x 1000 x 64 x
+50 дБ 100,000 x 316 x 32 x
+40 дБ 10,000 x 100 x 16 x
+30 дБ 1000 x 31.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) 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 / 1,000 (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 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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

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 акустической выходной 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 мощности звука 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, определенно 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.


Инжиниринг или маркетинг?

Часто мы можем видеть пиковую мощность динамиков.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) 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 полезной частью 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

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

Напомним, 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, это не слишком важно, если мы не планируем использовать динамики с усиленными усилителями.

Более полезные характеристики, как мы уже обсуждали, включают максимальное звуковое давление, чувствительность и эффективность.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

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 прослушивания и зависит от чувствительности динамика и предполагаемого положения прослушивания.

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 150 дБ УЗД
632 Па
118 дБ (A) 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 дБ (A) 109 дБ SPL
5.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) 64 Па
1 минута 52 секунды 130 дБА 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 SPL
2.00 Па
15 минут 115 дБА 115 дБ SPL
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 дБ (A) 91 дБ SPL
0.71 Па
2 часа 100 дБА 100 дБ УЗД
2,00 Па
88 дБ (A) 88 дБ SPL
0,50 Па
4 часа 95 дБ (A) 95 дБ SPL
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.

  • Акустической системе 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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

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, которые помогают проиллюстрировать разнообразие приложений громкоговорителей и то, что составляет субъективно «хороший» рейтинг управляемой мощности в громкоговорителе.


Минимальная номинальная мощность динамика

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.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

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).

Влияют ли номинальные мощности усилителя и динамика на качество звука? При прочих равных, разница в мощности или ограничениях выходной мощности не вызовет разницы в качестве звука, если, конечно, эти ограничения не будут превышены в области искажений.

Какой класс усилителей лучший? У каждого класса усилителей есть свои преимущества и недостатки, и термин «лучший» является субъективным. Но объективно:

  • Класс A / B имеет лучшее соотношение цены и качества.
  • Класс D — самый эффективный (самый крутой).Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)
  • Класс A имеет самый чистый звук.

Общие сведения о номинальной мощности динамиков

Я даю ссылки на понравившиеся товары. Если вы купите по ссылке в этом посте, я могу получить комиссию. Узнать больше

Номинальная мощность динамика может быть важным фактором при покупке новых динамиков.

Обычно он указывается вместе со всеми другими характеристиками динамиков — большинство из которых мы не понимаем, верно?

Тем не менее, номинальная мощность — это область, которую часто неправильно понимают, но
может быть важным, когда мы пытаемся собрать звуковую систему.

Итак, что нам нужно знать о номинальной мощности динамиков?

Мощность динамика или усилителя?

Во-первых, не путайте номинальную мощность усилителя и характеристики мощности динамиков.

Просто укажите, что динамик не генерирует мощность, а усилитель.

Таким образом, характеристики мощности, которые вы увидите для динамиков
(измеряется в ваттах) означает мощность динамика
разработан для безопасного приема сигнала от усилителя до того, как он начнет
искажать.

Если динамиком управлять слишком сильно, он искажается и сильно нагревается. В этом случае вы можете необратимо повредить динамик, и он станет непригодным для использования.

Так
мы действительно не хотим этого делать!

Усилители

не все одинаковы, поэтому вам нужно проверить мощность в ваттах.
на канал, который может выводить усилитель. Если количество мощности это
может выводить вполне в пределах возможностей динамика, тогда вы можете
будьте уверены, что никогда не повредите динамик, управляя им
слишком сложно.

Перейдите по этой ссылке, если вам нужна дополнительная информация о характеристиках мощности усилителя.

Минимальная номинальная мощность динамика

Если вы посмотрите на характеристики динамика, вы можете увидеть минимальное значение мощности.

Если есть минимальная цифра, то это минимальный уровень мощности
требуется, чтобы динамик вообще издавал какой-либо полезный шум.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Ваш
Усилитель должен будет обеспечивать как минимум такое количество мощности.

Это не должно быть проблемой, поэтому вам не о чем беспокоиться
об этой цифре, если вы не пытаетесь сделать что-то экстремальное — например, вождение
Динамики мощностью 1000 Вт с усилителем на 10 Вт.

Максимальные номинальные мощности динамиков

Чаще всего используется максимальное значение, то есть уровень мощности, который может выдержать динамик, прежде чем он начнет искажаться или срезаться.

В идеале мы не хотим повторять это число.

Однако имейте в виду, что многие цифры, которые вы видите в спецификациях
часто довольно консервативны, и в действительности вы можете превзойти их на
короткие периоды без проблем.

Итак, если в спецификации динамика указана максимальная мощность 130 Вт (как
в примере, изображенном здесь), то вы действительно не хотите их зацеплять
до усилителя мощностью 1000 Вт.

Это связано с тем, что, вероятно, не потребуется много усилий, чтобы заставить этот усилитель передать мощность более 130 Вт и потенциально повредить динамик.

Сказав это, если вы будете осторожны с регулятором громкости,
тогда вы можете в значительной степени управлять любым набором динамиков с любым усилителем —
независимо от его мощности.

Просто безопаснее сопоставить их немного лучше.

RMS или пиковые значения

Другими важными цифрами, на которые следует обратить внимание, являются значения RMS (средняя мощность) и пиковая (максимальная мощность).

В идеале, спецификация должна разъяснять это (но часто этого не делается).

В нашем примере выше, если максимальная мощность 130 Вт является средней (или
RMS), то динамик, вероятно, с комфортом справится с пиковой мощностью
сигнал от усилителя около 300 Вт.

Однако, если значение 130 Вт является пиковым значением (иногда называемым
пиковая мощность музыки), средняя мощность, с которой он может справиться, была бы больше
вроде 70-ватт.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

Значит, среднеквадратичное значение и пиковое значение — это совершенно разные вещи, и это
важно сравнивать подобное с подобным, если вы соответствуете мощности
усилитель к комплекту динамиков.

Всегда старайтесь сравнивать два среднеквадратичных значения или два пика.
значения. Не дайте себя обмануть, подбирая выход RMS для усилителя —
к пиковому выходу для динамика.

Если не указано, является ли это среднеквадратичное или пиковое значение, я обычно
предполагаем, что это пиковое значение, поскольку некоторые производители любят указывать
самая высокая цифра как это вообще лучше звучит!

Характеристики питания и импеданс

Еще одна потенциальная область путаницы.

Любая номинальная мощность, которую вы видите, должна соответствовать конкретной нагрузке или сопротивлению.

Следовательно, если мощность усилителя составляет 100 Вт RMS
в 8-омные динамики, то мощность RMS, которую он обеспечивает, будет другой, если
вы подключаете 6-омные колонки.

Всегда сравнивайте подобное с подобным.

Если характеристики мощности усилителя рассчитаны на 8 Ом, то динамик
Характеристики мощности должны быть измерены при 8 Ом, если вы хотите их сравнить.

Перейдите в эту статью для получения дополнительной информации о согласовании импеданса динамиков.

Рекомендуемый диапазон мощности усилителя

Спецификация для динамиков, которая становится все более распространенной, — это рекомендуемый диапазон мощности усилителя.

Если внимательно присмотреться к характеристикам, многие динамики
производители просто дают рекомендуемый диапазон номинальной мощности усилителя.
которые можно удобно использовать с их динамиками.

Этот диапазон часто
от 50 до 200 Вт на канал — так что вам придется покупать симпатичную
мощный усилитель, прежде чем вы начнете об этом беспокоиться.

Это часто лучший способ описания возможностей
динамик, так как он проясняет, какие усилители будут комфортно управлять
эти колонки — и они просты для понимания.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

Это также указывает на то, что у вас гораздо больше гибкости в
соответствие мощности усилителя и динамиков, чем у вас есть
мысль.

Вам действительно не нужно точно согласовывать 100-ваттный усилитель со 100-ваттными динамиками.

Реальность такова, что любое достаточно близкое совпадение будет приемлемым — и это
Только если вы впадете в крайности, у вас могут возникнуть проблемы.

Итог

Главное, что вам нужен усилитель и
рейтинги мощности динамиков должны быть достаточно близкими друг к другу, чтобы вы могли
получить максимальную производительность от обоих.

Вы хотите достаточно сильно увеличить выход усилителя.
чтобы получить комфортную громкость в вашей комнате. Но есть
достаточно места, чтобы с комфортом справиться со странным музыкальным пиком.

Или для
раз, когда вы действительно хотите увеличить громкость!

Точно так же вы хотите, чтобы громкоговорители довольно сильно управлялись, чтобы
лучший звук из них — но иметь достаточно места, чтобы справиться
с действительно громкими битами.

Современные колонки смогут выдерживать большой диапазон мощности от
большинство усилителей и ресиверов предназначены для домашнего использования.Итак, пока это
полезно для проверки номинальной мощности набора динамиков, чтобы получить приблизительное
идея, совместимы ли они.

Не беспокойтесь о получении
точное числовое совпадение, так как у вас есть много места для ошибки.

Чтобы понять, какие типы динамиков можно получить для системы объемного звучания, вы можете взглянуть на «Лучшие динамики для домашнего кинотеатра в 2021 году: руководство по покупке и обзоры».

Можно утверждать, что лучше иметь усилитель.
это сильнее, чем рейтинги выступающих, а не меньше.

Это потому, что вы можете легко ограничить громкость, которую вы посылаете на динамики — не забывайте, что вы
отвечают за регулировку громкости! — и вы услышите, если вы
начинаете достигать пределов возможностей ваших ораторов, прежде чем приступить к серьезным
повреждать.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

Однако с усилителем с недостаточной мощностью вам, скорее всего, потребуется
установите регулятор громкости на очень высокий уровень, чтобы получить хороший уровень звука.

Когда вы делаете это в течение длительного времени, ваш усилитель может начать посылать
обрезанные формы волны на динамик.Что, вероятно, нанесет некоторый ущерб.

Заключение

Итак, что мы узнали о номинальной мощности динамика?

Что ж, не беспокойтесь об этом слишком сильно!

Большинство динамиков подходят для большинства усилителей, предназначенных для использования в
домашняя среда.

Если вы не собираетесь соединять вместе усилитель и динамики, которые полностью несовместимы — например, подключение 10-ваттных динамиков к 500-ваттному усилителю — тогда они будут прекрасно работать вместе.

Вам придется изрядно постараться, чтобы начать выдувать громкоговорители с большей
стандартные усилители и динамики, доступные сегодня.

Помните, у вас есть
две вещи по бокам головы, которые идеально подходят для
обнаружите любые проблемы между усилителем и динамиками.

Да, ваш слух должен сказать вам, если у вас слишком высокий уровень громкости для ваших динамиков. Если вы слышите какие-то искажения, то, возможно, пора его немного убавить!

Если вы разумны и не пытаетесь подключить оборудование, которое
полностью не совпадает, то вряд ли у вас будет слишком много
проблемы.

Однако, если вы знаете, что вы тот, кто любит по-настоящему
объем в течение длительного времени, тогда вы можете быть более осторожными в
подходящие динамики для вашего усилителя.

Если все это кажется вам слишком сложным, не забывайте, что у вас есть возможность купить систему «все в одном». Они будут поставляться с усилителем и динамиками, которые предназначены для совместной работы.

Вы можете ознакомиться с моим руководством по покупке лучших систем домашнего кинотеатра в 2021 году.Здесь рассматриваются варианты, которые у вас есть, если вам нужна универсальная система.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)

Приколи меня!


Руководство по домашнему кинотеатру

Пол запустил руководство по домашнему кинотеатру, чтобы помочь менее опытным пользователям максимально эффективно использовать современные аудиовизуальные технологии. Он проработал звукооператором, световым и аудиовизуальным инженером около 20 лет. Дома он потратил больше времени на установку, настройку, тестирование, демонтаж, исправление, настройку, повторную установку (а иногда и использование) различного оборудования Hi-Fi и домашнего кинотеатра.


В начало

Что такое RMS? | RMS Значение и определение

Что такое RMS?

Среднеквадратичное значение (RMS) — это математический метод определения эффективного напряжения для непрерывной волны переменного тока, также известной как синусоида. Он определяется как квадратный корень из среднего квадратов значений. Это также известно как среднее квадратичное.

RMS и потребительские товары

RMS ватт в основном используется для обозначения постоянной мощности потребительской аудиотехники, а именно динамиков и сабвуферов.Но RMS может также относиться к количеству мощности, которую усилитель может эффективно выдавать. Он означает, что устройство способно работать с мощностью в течение продолжительных периодов времени без ухудшения качества звука или искажения. Этот показатель часто указывается на продуктах как «среднеквадратичная мощность в ваттах».

Как рассчитать RMS

Чтобы вычислить среднеквадратичное значение, необходимо использовать три математических операции в тандеме:

  1. Первым шагом является определение квадрата функции формы сигнала.
  2. Затем вы должны найти среднее значение функции, полученной на шаге 1, с течением времени.
  3. Наконец, вы найдете квадратный корень из функции, найденной на шаге 2.

Среднеквадратичная мощность в ваттах в сравнении с пиковой мощностью

Вт и пиковая мощность играют важную роль при создании звуковой системы.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Эти значения следует использовать для согласования динамиков и сабвуферов с усилителями. Продукты обычно рассчитываются как на среднеквадратичную, так и на пиковую мощность. Разницу между ними можно резюмировать как непрерывный vs.мгновенно.

Где RMS относится к мощности, с которой устройство способно работать в течение продолжительных периодов времени, пиковые ватты относятся к наивысшему уровню мощности, с которым динамик или сабвуфер может работать за короткий период времени без срыва. Пиковая мощность также известна как PMPO (пиковая мгновенная мощность). В случае усилителей эти термины относятся к тому, сколько мощности усилитель может выдавать в течение продолжительных периодов времени или за короткий период до выхода из строя, соответственно. Обычно пиковая мощность продукта примерно в два раза выше среднеквадратичного значения.

Четкое понимание разницы между этими терминами важно при согласовании динамиков и сабвуферов с усилителями. Среднеквадратичное значение в конечном итоге означает уровень мощности, который может поддерживаться без повреждения устройства. Попытка поддерживать пиковую мощность может легко вызвать повреждение, например перегрев проводов и других компонентов.

История RMS в электронике

В 1974 году Федеральная торговая комиссия (FTC) хотела остановить ложную рекламу со стороны производителей аудиоустройств о возможностях своей продукции.Получившееся в результате правило усилителя стало стандартом для предписания непрерывных измерений мощности синусоидальных волн в рекламе.

Что означает RMS с динамиками?

Покупаете новый комплект динамиков? Запутались жаргоном и техническим описанием? Хотите знать, что означает RMS, когда вы смотрите на динамики? Хотите получить четкое руководство о том, на что обращать внимание при покупке колонок? Если вы ответили утвердительно на любой из этих вопросов, это руководство для вас!

Только что купил комплект из 5.1 для моего игрового ПК, я потратил пару недель на изучение динамиков.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Что искать. Какие маркетинговые разговоры игнорировать. Какие функции важны и значение некоторых из многих сокращений, которые неизбежно сопровождают любую техническую покупку. Вот что я узнал.

Что означает RMS?

Одной из важнейших характеристик любой акустической системы, по мнению маркетологов, является выходная мощность. Это может быть выражено как пиковая мощность в ваттах или RMS.Так в чем разница?

RMS означает среднеквадратическое значение. Это математический термин, который описывает среднюю производительность динамика с течением времени. Например, 150 Вт RMS означает, что комплект динамиков может без проблем воспроизводить 150 Вт в течение нескольких часов.

Пиковая мощность — это максимальная теоретическая выходная мощность динамика.

Если рассматривать RMS и пиковую мощность, RMS 150 Вт и пиковая выходная мощность 250 Вт означают, что они могут комфортно играть при 150 Вт в течение всего дня, но имеют максимальную выходную мощность 250 Вт.

Итак, как они влияют на решение о покупке? Динамики часто продаются с учетом их пиковой мощности, но это не та мера, на которой вам следует концентрироваться. Пиковая выходная мощность — это показатель, который вы используете при выборе усилителя. Среднеквадратичное значение — это то, что вы должны использовать при рассмотрении вопроса о повседневном использовании. Если у вас есть усилитель с максимальной выходной мощностью 150 Вт, нет смысла тратить дополнительные средства на динамики, которые могут выдавать 250 Вт. Вы также можете использовать деньги, чтобы купить набор более высокого качества или набор электростатики.

Другие соображения при покупке динамиков

Возможно, среднеквадратичное значение и пиковая выходная мощность — это не то, о чем стоит беспокоиться среднему покупателю.Не многие из нас будут в состоянии очень часто проигрывать нашу музыку на максимальных среднеквадратичных значениях, и уж тем более не на пиковой мощности.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO) Итак, какие соображения важны?

Тип динамика

Существует несколько типов динамиков, и все они предлагают различное впечатление. Это:

  • Стереодинамики — Доступны парами или как 2.1 с сабвуфером. Качество звука зависит от цены и доступно во всех формах и размерах.
  • Конические громкоговорители — Традиционные типы громкоговорителей с гибким конусом, удерживаемым в ногу с магнитами.Конус вибрирует со звуком.
  • Колонки объемного звука — Колонки для домашнего кинотеатра или компьютера продаются как 5.1 или 7.1 с пятью или семью сателлитами и сабвуфером.
  • Электростатические динамики — выбор для аудиофилов, использующих проводимость для перемещения воздуха по тонкой пленке. Великолепное воспроизведение звука, но вы действительно платите за это.

Различные формы, книжные полки, напольные стойки, сабвуферы, автомобильные колонки, компьютерные колонки и др. Будут относиться к различным типам этих четырех основных типов.То, что вы покупаете, должно зависеть от того, для чего вы хотите их использовать и где.

Тип подключения

Тип подключения влияет на выбор динамика. У вас может быть:

  • Проводные динамики — используются провода для подключения к динамику.
  • Беспроводные динамики — Использует вашу сеть Wi-Fi для подключения динамиков к головному устройству.
  • Динамики Bluetooth — Использует Bluetooth для подключения телефона или головного устройства к динамикам.

Для большинства из нас нет разницы в качестве звука между ними.У проводной связи есть то преимущество, что она устраняет помехи и позволяет избежать проблем с подключением, но требует наличия проводов. Беспроводная связь и Bluetooth зависят от хорошего соединения, но могут иметь ограничения по дальности и потенциальные помехи. Если вы можете обойти это, качество звука должно быть более чем приемлемым.Мощность rms что такое: Стандарты мощности (DIN, RMS, PMPO)