Мощность магнитолы и усилителя суммируется

Опубликовано: 11.05.2024

При покупке музыки в машину возникает множество вопросов. Один из самых часто задаваемых вопросов — как по мощности подобрать акустику к магнитоле? И мне, как установщику с большим стажем, уже просто надоело отвечать на этот вопрос. Поэтому я взял на себя смелость написать небольшую статью с разъяснениями на эту тему. Сразу оговорюсь — это мой первый опыт, и то о чем пишу не раз указывалось и писалось во многих источниках.

Итак, первый вопрос — мощность магнитолы. Из школьной программы физики мы знаем, что мощность это ни что иное как — работа, произведенная за единицу времени. Под работой применительно к нашему случаю, мы понимаем количество энергии, которую усилитель получает в форме постоянного тока от АКБ автомобиля и преобразует ее в электрическую в форме переменного тока. Так чем же отличается мощность, которая написана на коробке с усилителем (магнитолы) от мощности, которая написана на коробке с акустикой? А тем, что усилитель отдает мощность, а динамик принимает.

Теперь остановимся на двух главных вопросах, сколько может максимально отдать усилитель и сколько может принять динамик. Максимальная мощность усилителя определится как величина максимального напряжения на выходе, возведённая в квадрат и поделенная на сопротивление нагрузки. Иными словами если на выходе усилителя 6 В а сопротивление большинства автомобильных динамиках 4 Ома получается:

6 квадрат / 4 = 9 Вт. (1)

Вы зададите вопрос. А почему 6 В? ведь к усилителю подходит 12? Да потому что у нас на выходе переменный сигнал т.е. амплитуда. И ее будем считать равной 6 В. То что мы получили в (1) называется пиковая мощность. Тут следует отметить, что величину переменного напряжения можно мерить по разному, соответственно расчетная выходная мощность будет зависеть от способа этого измерения. Не буду останавливаться на этом подробно скажу лишь, что большинство уважающих себя производителей пользуются шкалой среднеквадратичных значений или по-английски root mean square или RMS. Этим сокращением мы и будем пользоваться в дальнейшем. В чем смысл: для синусоиды значение напряжения RMS меньше амплитудного в 1,41 раза.

(6 / 1,41) квадрат / 4 = 4,5 Вт (2)

Таким образом, мы получили, что усилитель большинства автомагнитол при питании 12В не может выдать больше 4,5 Вт RMS. Что не совсем верно. Так как существует мостовое включение, а при нем на одну нагрузку работают два усилителя, включённые так, что размах синусоиды на выходе удваивается. Здесь уже выходная мощность будет в четыре раза больше, чем 4,5 Вт, потому что напряжение возводится в квадрат, стало быть — 18.

(12 / 1,41) квадрат / 4 = 18 Вт (3)

Это максимальная мощность RMS которую можно выжать из усилителя при питании 12В.

Откуда же берутся 4х50 Вт. Дело в том, что в современных магнитолах в усилителях есть специальная цепь, способная на короткое время дать выходным каскадам увеличенное напряжение питания. Эта цепь способна только на долю секунды поднять мощность до 50 Вт. Вот это и дает производителю моральное право указывать на коробках эти самые 50 Вт. Но если вы внимательно просмотрите паспорт на свою магнитолу то где-нибудь в конце паспорта мелким шрифтом можете прочитать что мощность вашей магнитолы 18-20 Вт RMS при КНИ 10%. Что это такое. КНИ это коэффициент нелинейных искажений или по-английски THD (Total Harmonic Distortion). Не буду рассматривать этот параметр в рамках этой статьи, если кому интересно можно почитать в журнале “Автозвук” №1-2 за 2005год, скажу лишь что наиболее комфортное прослушивание при КНИ не более 0,5 %. Кстати, производители автомагнитол в большинстве своем указывают выходную мощность RMS при КНИ 10% и поверте слушать музыку при таком КНИ без вреда для своего здоровья невозможно.

Выяснили, почему на магнитоле написано 4х50 Вт теперь вопрос про акустику. На динамиках в громадном большинстве своем пишут значение мощности которая может вывести из строя динамик. То есть если на коробке написано 180 Вт то это не та мощность на которой он работает, а та мощность при которой он сгорит. Тут следует отметить что КПД динамика 0,5% значит 99% подводимой к нему мощности рассеивается в тепло и становится понятным почему так просто его спалить. Но и здесь все не так ясно, дело в том что вся проблема во времени подведения этой мощности к динамику, иными словами если к динамику подвести на несколько миллисекунд сигнал мощностью превышающей те самые 180 Вт то он спокойно его переварит и будет играть дальше. И в то же время если к динамику подвести сигнал мощностью меньше заявленных 180 Вт но с высоким КНИ то он крикнет в последний раз.

Так как же спросите вы подобрать акустику к магнитоле или усилителю по мощности. Да никак. Грубо говоря, любой типовой усилитель будет работать с любой типовой акустикой. Но определенные ориентиры есть. Например, специалисты журнала “Автозвук”, и исходя из своего опыта я сними согласен, рекомендуют для 6-дюймовой компонентной акустики 40 — 90 Вт, для 5-дюймовой — закономерно ниже, 30 — 70 Вт.

Вывод из всего этого очень простой: мощность — это не все. Самый простой способ подобрать акустику к понравившейся магнитоле — это слушать ушами и путем банального подбора остановится на лучшем варианте. Ну или обратиться к специалистам.

Грамотный подбор акустики под усилитель, как известно, важная составляющая правильного выбора аудиосистемы для своего автомобиля. Усилитель – это не второстепенное звено во всей акустической системе, профессиональные установщики это знают.
Соотношение мощности акустики усилителя должно всегда соблюдаться в норме. Приобретение слишком слабого или наоборот мощного по сравнению с динамиками элемента приводит к различным проблемам, о чем мы и узнаем в нашей статье.

Общий взгляд

Соотношение мощности усилителя и акустики

В былые времена от мощности усилителя зависело многое и покупатели основывались именно на этом параметре, делая свой выбор. От мощности усилителя(см.Как подключить к автомагнитоле усилитель и сабвуфер: сам себе мастер), его качества зависела и цена на акустику.
Технологии стали развиваться и мощность со временем перестала быть основополагающим критерием. На первое место выходит качество воспроизведения.

Примечание. Сегодня, если сравнить, к примеру, цены Hi-End усилителей «A» класса с мощностью 3 Вт и транзисторные 2-контактные усилители класса «АВ» с мощностью 2000 Вт, то они практически ничем не отличаются.

Зачем нужна мощность

Соотношение усилителя и акустики

Ниже приведена информация, которую будет полезно знать каждому ценителю хорошего звука:

Мощность усилителя непосредственно сказывается на громкости, но и не только. Сам аппарат и его мощность не могут прямо влиять на громкость звука, излучаемого динамиков.
А зависит эта составляющая от соотношения акустики и усилителя.
Всем известная сегодня акустическая составляющая, под названием «чувствительность», измеряется в децибелах и свидетельствует о том, какое звуковое давление может развивать определенная акустическая система (на расстоянии 1 метра от нее).
Обычная чувствительность современных акустических систем колеблется в пределах 83-105 децибел. Человек, во время тихого разговора испускает звук в 60 дБ, громкая рок-музыка – 110 дБ, а вот 120 дБ и более уже создают реальную ситуацию полной потери человеком слуха.

Примечание. Одним словом, громкость воспроизведения определяется никак не мощностью аппарата, а лишь соотношением чувствительности его и акустики.

Чем мощнее будет усилитель, тем ниже чувствительность должна быть у акустической системы, которая подбирается к нему. Если говорить более точно, то каждые 3 дБ, слагаемые к звуковому давлению акустикой, стоят аппарату двойной мощности.

Примечание. Если, к примеру, акустика создает звуковое давление в 85 дБ при подаче сигнала в 1 Ватт, то для создания давления в 88 дБ, нужно подать уже 2 Ватта и так далее. Для 91 дБ понадобится уже 4 Ватта, а для 94 дБ – 8 Вт.

Очень важно проводить замеры соотношения акустики и усилителя на расстоянии одного метра, а никак не больше или меньше.
Для примера, 3 Вт аппарат в паре со 105 дБ акустикой будет звучать также громко, как и 384 Вт усилитель с акустикой чувствительностью 84 дБ.
При выборе этого элемента системы нужно помнить еще одно важное правило: он должен всегда иметь запас по мощности. Это лишит пользователя неудобной ситуации, когда нужно бывает вращать крутилку громкости до максимума, в результате чего, на некоторых усилителях могут наблюдаться довольно большие звуковые искажения.
Если представить себе вращалку в виде часов (на многих современных аппаратах так и сделано), то комфортный уровень громкости должен достигаться при вращении крутилки до 10-11 часов.
Все модели акустики можно разделить на 2 большие группы. Это группа, где собраны 4-х омные системы и группа, где собраны 8-ми омные.

Акустика 6 ом усилитель 8 ом

Примечание. Следует помнить, что чем меньше Ом у акустики, тем больше сложности она представит для усилителя. Так, 4-х омная акустическая система потребует от аппарата двойную отдачу, в то время как 8-ми омная нет.

Обладателям 8-ми омной акустики соотношение параметров будет не особо важно. В этом случае гораздо лучше сконцентрировать свое внимание на звучании.
Напротив, тем у кого 4-х омные системы, будет резонно обратить внимание на усилители, способные удваивать мощность при падении Ом. К примеру, такой аппарат должен выдавать на 8 Ом 100 Вт, а на 4 Ом уже 200 Вт. При этом также нельзя забывать про качество звучания усилителя.

Акустика для усилителя marcantz

Обычно 4-х омную акустику выбирают ценители басовитой и ритмичной музыки. 8 –ми омная акустика при воспроизведении НЧ, делает басы немного расплывчатыми и нечеткими.
С другой стороны, среди усилителей, не удваивающих мощность, гораздо больше достойных внимания аппаратов по качеству сборки.
Все типы акустик можно разделить также на простые и сложные, с точки зрения взаимосвязи их с усилителем. Зависит это не только от вышеперечисленных факторов, но и от таких составляющих, как размер динамиков, их конструкция и т. д.
Сложные типы акустических систем осложняют аппарату процесс управления динамиками(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами). Как известно, хороший усилитель не только мгновенно приводит диффузор динамика в движение, но и обязан останавливать его, когда прекращается сигнал.

Усилитель 8 ом акустика 6 ом

Коэффициент демпфирования – именно так называется способность усилителя управлять диффузорами акустических динамиков. У более мощных аппаратов этот параметр бывает, как правило, лучше и отличается хорошей отдачей по току.

Примечание. Если акустические системы не сложные и для усилителя не представляют большой нагрузки, то даже самый маломощный образец способен управлять динамиками так, чтобы они создавали фантастический по чистоте звук.

Важно знать при выборе акустики под усилитель и еще одно. Приобретая маломощный усилитель и низкочувствительные системы, достаточной громкости звука достичь бывает невозможно.
Напротив, купив мощный усилитель и максимально чувствительные колонки, можно получить шикарный по силе звук, но управлять им будет очень сложно, ведь при вращении крутилки всего на один градус, можно быть оглушенным сильным звуком.

Одним словом, выбор правильного усилителя – это настоящее искусство.

Видео по теме

Основные правила при выборе автозвука

Как и было сказано выше, соотношение усилитель/акустика, подобранное грамотно, значительно улучшит звуковые показатели. Но этого будет мало для получения полного звукового эффекта.
Приведенные ниже правила, если их соблюдать вкупе с правильным подбором усилителя и акустики, дадут неоценимую пользу.
Итак:

Реально важно сделать в автомобиле качественную вибро- и шумоизоляцию. Даже самая дорогая «люксовая» аудиосистема с правильно подобранным усилителем будет звучать не очень, если в машине наблюдаются проблемы с «шумкой».
Качество звуковой сцены зависит также от передних колонок, на которых лучше не экономить. 2-ух компонентные динамики, которые начинаются от 9 тысяч рублей, будут как раз тем, что надо. Что касается трехполосной акустики, то она слишком сложна в установке и ею желательно не «заморачиваться».
Обязательно нужны подиумы и акустические полки для динамиков и пищалок. Это придаст звучанию дополнительную глубину и чистоту.
При этом подиумы и полки не обязательно заказывать или покупать. Их можно вполне удачно изготовить и своими руками.
Нужно выбрать правильную схему подключения. Можно обойтись, к примеру, такой бюджетной, но грамотной схемой: хорошая автомагнитола+4-канальный усилитель+2-полосная акустика+сабвуфер+тыловая акустика, подключенная напрямую к магнитоле. А можно воспользоваться и такой схемой: качественная автомагнитола+4-канальный усилитель+двухкомпонентные динамики+задние колонки+моноблок, подключенный к сабвуферу.
Тыловая акустика также важна, но лучше оставить ее тем, кому будет вполне достаточно нормального звука.
Не стоит забывать о качественных проводах, на которых также нельзя экономить.

На этом и закончим нашу статью. Чтобы установить приобретенную акустическую систему своими руками, можно воспользоваться пошаговой инструкцией, которую можно найти на нашем сайте.
В процессе работ желательно изучить видео и фото – материалы. Цена такой установки априори не может быть высокой, так как приходится покупать только расходный материал.

Не так давно решил сделать в своей машине хорошую акустику. Закупился комплектом эстрадных динамиков (6 штук, разной направленности) "Урал" (не реклама) , в среднем выходной номинал каждого динамика 150w, а максимальный 300w+, на мой взгляд (да и на взгляд большинства профессионалов) - в данный момент это лучшая акустика из предложенных. Но столкнулся я с одной проблемой - при нагрузке громкости 70%+ через 30-50 секунд начинается сильное искажение звука, т.к. сильно перегревается магнитола. Ну и решил подобрать под это дело усилитель. А как его подобрать? В блужданнии по просторам интернетов, наткнулся на такую статью. По моему мнению, это ЛУЧШЕЕ описание из всех что я встречал.

Давайте для начала разберёмся с простым понятием мощности, которое нам давали в школе в виде формулы P=U*I, где U - напряжение, а I - ток, проходящий через участок цепи. I по закону Ома для участка цепи можно выразить через U и R, где R - сопротивление участка цепи. Тогда получится P=U*U/R

Вот эта формула - есть определение мощности, ПОТРЕБЛЯЕМОЙ участком цепи. С точки зрения изучения мощности любую цепь можно разделить на два основных участка - источник и потребитель (нагрузка). Так вот, если развивать определение, то вышеуказанная формула - есть определение мощности, потребляемой нагрузкой у источника.

Теперь давайте посчитаем, что получается. Напряжение вторичного питания усилителя, приходящегося на один канал усиления (из этого напряжения усилитель делает аудиосигнал; возьмём для пример 100-ваттный четырёхканальник) - примерно 40 Вольт. Сопротивление динамика (забьём на импедансную характеристику и посчитаем по номиналу, этого уже достаточно для понимания) - 4 Ома. Подставим цифры в формулу и ужаснёмся:

P=40*40/4=400 Ватт. Это - потребляемая мощость динамика, если его подключить напрямую к напряжению 40 Вольт. Типа как лампочку в розетку вставить. Если это будет постоянный ток, то вся эта мощность динамиков преобразуется в тепло. Если переменный -то Большая часть в тепло, меньшая часть - в перемещение воздуха, находящегося возле диффузора. Если подать на динамик не 40 вольт, а 80 вольт (сабвуферный усилитель), то он будет потреблять уже 1600 Ватт, правда недолго. А если 20 вольт (хиленький усилочек, что на пищалки можно поставить) - 100 Ватт. Так что, потребляемая мощность динамика зависит ТОЛЬКО от его сопротивления и от поданного на него напряжения.

Но представьте, что такое 400 Ватт? Хотя бы на примере лампочки. В подъезде если 200 Ватт повесить - уже офигеть, как светло будет. А если она погорит буквально две минуты, то нагреется до такого состояния, что её в руку взять невозможно будет. То же самое произойдёт и с катушкой динамика. Только вот лампочка сделана из стекла и относительно массивного металла. А динамик - из тонкой проволочки катушки и бумажного/пластикового/ещё какого-нибудь ТОНКОГО диффузора. Если его нагреть до такой степени - он тут же расплавится или в буквальном смысле сгорит. Причём, если применять/не применять(экономя) разные ухищрения, то предел ПОДАВАЕМОГО напряжения можно увеличить/уменьшить. Но, например, у мидбаса никогда не будет возможность приблизиться к постоянно поданным 40 Вольтам. И что же делать производителям? А вот что - чтобы динамики не горели, они придумали писать в инструкициях максимальную мощность, при достижении которой динамик ещё не сгорит. Другими словами, показатель максимальной мощности из инструкции к динамику - косвенное указание на то, какое максимальное напряжение можно ПОДВЕСТИ к динамику, чтобы он не сгорел. Вот и всё. ГРОМКОСТЬ динамика этот параметр НЕ характеризует! Этот параметр характеризует ТОЛЬКО живучесть катушки динамика. ВСЁ!

Теперь перейдём к источнику. В нашем случае это будет усилитель. Что такое усилитель для динамика-нагрузки? Усилитель для динамика - есть ни что иное, как источник переменного тока с постоянно меняющимся напряжением. Колебания тока и напряжения заставляют диффузор динамика двигаться вперёд-назад, перемещая воздух и создавая волну.

Задача усилителя - выдавать на выходе сигнал с высоким напряжением, повторяющий по форме сигнал с низким напряжением, поданным на вход. Причём, сигнал на выходе должен повторять форму сигнала на входе ТОЧНО, без искажения.

Усилитель имеет хитрую конструкцию, состоит из большого числа компонентов, каждый из которых рассчитан на определённую нагрузку. Все эти компоненты (в бОльшей степени это - блок питания усилителя)при проведении через них определённой мощности начинают искажать сигнал. То есть, например, если подать на вход синус 100Гц и увеличивать его амплитуду, то можно добиться появления на выходе нашего примерного четырёхканальника тех самых 40 вольт. Но, если проверить этот сигнал осциллографом, то мы увидим, что от синуса остались одни искажения. Причём, в зависимости от величины подключенной нагрузки переход сигнала от синуса к каше будет происходить при разных значениях напряжения. И что делать производителю? А вот что: находить для разных сопротивлений нагрузки разные значения напряжения на выходе, при которых сигнал начинает переходить от почти чистого синуса к какашке, возводить в квадрат и делить на сопротивление подключенной нагрузки. Это будет как раз значением максимальной мощности усилителя (при которой он ещё не сильно искажает сигнал).

Так вот, этот параметр имеет практичекски прямое отношение к громкости.

НО! Напряжение на выходе усилителя зависит от напряжения на входе усилителя. Зависимость эта выражается коэффициентом усиления. Например, наш четырёхканальник может без искажений усилить синус с размахом 3 вольта на входе до синуса с размахом 20 вольт на выходе при нагрузке 4 Ома (100Ватт неискаженной мощности). Коэффициент усиления получается равен примерно 6,7. Но мы хотим подключить к усилителю пищалку, которая имеет максимальную мощность 40 Ватт. Что нам делать? Правильно! уменьшать коэффициент усиления. Чем? Конечно же регуляторами гейнов!

Так вот, резюмируя вышесказанное, хочу дать определения максимальной мощносности для динамиков и усилителей:

1) Максимальная мощность динамика - это тот максимум, который можно ПОДВЕСТИ к динамику, не спалив его. Обычно указывается RMS (длительная мощность) и максимальная (пиковая мощность). К громкости и искажениям этот параметр отношения НЕ ИМЕЕТ!

2) Максимальная мощность усилителя - это тот максимум, что усилитель может ОТДАТЬ динамику ПРИ МИНИМАЛЬНЫХ искажениях. Этот параметр имеет отношение к громкости и искажениям.

Но это ещё не всё. Давайте продолжим А как подобрать усилитель к динамику, зная мощность динамика? Ответ - НИКАК!

1) у мощного усилителя можно всегда загрубить чувствительность входа, снизив коэффициент усиления

2) У хилого усилителя мощности может хватить за глаза для мощного динамика, если тот имеет высокую чувствительность.

Так как же понять, хватит ли того или иного усилителя под тот или иной динамик? К сожалению, не имея определённого эмпирического опыта - действительно никак Ну, разве что, можно применять такую грубую формулу, что для мидбасов с чувствительностью больше 86дБ хватит 60-70 Ватт на канал, а для мидбасов с меньше чувствительностью - уже не хватит. Ну и внимательно читать отзывы и перенимать чужой опыт

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Максимальная мощность

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

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

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

Для примера возьмем например усилитель Kicx KAP-27.

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

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

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

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

АВ класса 50-60% (подавляющее большенство усей)

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

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

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

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

Мощность динамиков

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Любой усь можно установить с любым сабом.

И все будет прекрасно работать при грамотной настройке.

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

В конце можно немного поговорить о мощности аккумулятора и генератора.

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

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

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

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

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

Мощность генератора

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

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

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

Как подобрать динамики по мощности? И что это такое "мощность"?

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. 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 дает?

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, 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.

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. И так есть сейчас, если купить какой-нибудь Vitek или Eurotec за 400 рублей, наши коллеги из киевского журнала «FOR Z» провели не так давно серию таких экспериментов, избавив нас от этой печальной необходимости. 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, за изъятием беспробудного отстоя наподобие упомянутого (для примера, ничего личного).

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 — 18. 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. 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 или CD-ресиверу по мощности путём сравнения написанного на коробках с одним и другим 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 пропорциоДобавим 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 из древнего анекдота: где талию делать будем? 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 этому 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 все 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. 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. Надо просто смотреть несколько по-другому.

Читайте также: