СПРАВОЧНИК
-
4- -
Какую выходную мощность дол-
жен иметь усилитель, чтобы уро-
вень громкости, создаваемый аудио-
системой, был таким же, как в кон-
цертном зале при звучании в полную
силу симфонического оркестра?
Как правильно согласовать мощ-
ность акустической системы и
мощность усилителя, как соотно-
сятся между собой различные виды
мощности, определенные в отече-
ственных стандартах ( паспорт-
ная, максимальная, долговременная,
кратковременная и другие) и приня-
тые за рубежом (музыкальная, пи-
ковая, RMS и др.)?
Эти вопросы всегда в поле зрения
аудиофилов, однако для их разреше-
ния придется преодолеть некото-
рые математические трудности.
Для тех, кому приведенные мною (в
основном алгебраические) выкладки
покажутся сложными или кому не
хватит терпения в них разобрать-
ся, основные результаты расчетов
указаны в таблицах.
Первая часть статьи посвяще-
на основным понятиям, касающим-
ся мощности, а также выбору мак-
симальной синусоидальной выходной
мощности усилителя, при которой
в домашних условиях может быть
достигнута наперед заданная гром-
кость звучания музыки.
Во второй части статьи будут
даны определения разновидностей
мощности, используемых в стандар-
тах на аудиоаппаратуру и рекламе,
а также рассмотрена проблема безо-
пасного согласования по мощности
усилителей и громкоговорителей.
Обычно слово „работа“ мы не св я -
зы ваем с удовольствием от п рослу-
ш и в а н и я м у зы к и и не п о д с ч и т ы -
ваем, сколько дж оулей энергии „вло-
ж и л а “ аудиосистем а в звучание. В то
ж е врем я мы готовы со знанием дела
порассуж дать о м ощ ности у си л и те-
л я или гром коговорителя. И все ж е,
достаточно ли хорош о м ы п редстав-
л яем себе, что такое м ощ ность?
Н ачнем с того, что м ощ ность, и з-
м еряем ая в таки х зн аком ы х ед и н и -
ц ах , к ак ватт, на самом деле я в л я е т -
ся мерой работы, которая вы раж ен а
числом дж оулей тепловой эн ер ги и ,
вы деляем ой при соверш ении этой р а-
боты за единицу врем ени (за сек у н -
ду)-
У чебник ф и зи к и дает более стро-
гое о п р ед ел е н и е: м о щ н о сть — это
предел отнош ения при ращ ен и я рабо-
ты Д А (П в Д ж (буква 1 в скобках озн а-
чает текущ ее врем я) к при ращ ен и ю
врем ени Д1; зап и сы вается в виде:
Ы ( 1 ) = И ш ^ ^ .
(Вт)
(1)
К ак м ож н о зам ети ть , м ощ ность
п редставляет собой ф ун кц и ю врем е-
н и , к о то р ая о тр а ж а ет
моменталь-
ную,
то есть соотносим ую с лю бы м
задан н ы м вам и м ом ентом врем ен и
р аб о ту . Д л я то го ч то б ы о т д е л и т ь
м ощ ность N(1;) от други х и сп ользуе-
м ы х в статье п о н яти й , будем н азы -
вать
ее мгновенной.
Вы н а в е р н я к а зн аете, что м о щ -
ность м ож ет бы ть ак усти ческой , м е-
хан и ч еско й , эл ектр и ч еско й и т. п .,
при этом зако н сохран ен и я энергии
дает нам право определять м ощ ность
лю бого вида в одних и тех ж е ед и н и -
ц ах — Вт, доб авляя к сим волу м ощ -
ности — N — об о зн ач ен и е ее вида
(акустическая, электрическая и т. п.).
По этом у ж е закон у возм ож ны преоб-
р азо ван и я м ощ ности из одного вида
в д р у го й , н ап р и м ер и з э л е к т р и ч е -
ской в ак усти ческую , к а к это п рои с-
ходит, нап ри м ер, в гром коговори те-
ле, при этом часть полезной м ощ но-
сти (обычно больш ая), вопреки н аш е-
м у ж е л а н и ю , „п р о п а д а ет“ , то есть
п р ев р ащ ается в теп ло. Д л я о ц ен ки
э ф ф е к т и в н о с т и
п р е о б р а з о в а н и я
м ощ ности одного вида в другой и с-
п о л ь зу ю т к о эф ф и ц и е н т п о л езн о го
дей стви я — К П Д , которы й равен о т-
нош ению полезной м ощ ности на вы -
ходе преобразователя к подводимой
на его вход.
Е сли бы п о л езн а я м о щ н о сть не
р а с т р а ч и в а л а с ь в п у с т у ю и К П Д
такого преобразователя, к а к гр о м ко -
говоритель, бы л бы бли зок к 100% ,
то подводим ая к нем у эл ек тр и ч еская
м ощ ность в 1 Вт обруш и ла бы на сл у -
ш ат ел я всю м ощ ь си м ф о н и ч еско го
оркестра, однако реальны е гром кого-
ворители им ею т К П Д прим ерно т а -
кой ж е, к ак у паровоза, и поэтому для
аудиоф илов привы чной стала вы ход-
н ая м ощ ность уси л и тел я от 100 Вт и
более. К акую ж е на самом деле надо
п о дать на гр о м к о го во р и тел и э л е к -
т р и ч ес к у ю м о щ н о сть, чтобы в д о -
м аш н и х услови ях обеспечить гром -
кость зву ч ан и я аудиосистем ы , соот-
в е тству ю щ у ю гр о м к о сти „ ж и в о й “
м у зы к и в концертном зале? П опро-
буем обосновать выбор этой м ощ но-
сти. Д л я н ач ал а рассм отрим св я за н -
ны е с понятием м ощ ности м у зы к ал ь-
ного си гн ала определения.
Е сли в процессе и сп олнения м у-
зы к и наблю дать с пом ощ ью дву х л у -
чевого осц и ллограф а м гновенное н а-
п р яж ен и е н а входе гром коговорите-
л я и одноврем енно создаваем ое этим
гром коговорителем и п ри н ятое с по-
м ощ ью м и кроф он а м гновенное зву -
ковое давлени е, то обращ ает на себя
вн и м ан и е следую щ ее:
— ср авн и ваем ы е си гн ал ы очень
п охож и друг н а друга;
— они п редставляю т собой к о л е-
бания;
— эти к о л е б а н и я и м ею т с л о ж -
ную , не похож ую на синусоидальную
ф орм у;
— ф орм а колебан и й , их ам п л и ту -
да и частотны й состав изм еняю тся во
врем ени.
П оскольку в этой статье речь идет
в основном об электри ч еской м ощ но-
сти н а сты к е у си л и тел я и гром кого-
вори телей , то возн и кает вопрос: как
от л егко изм еряем ого н ап р яж ен и я на
вы ходе уси л и тел я перейти к отдавае-
мой гром коговорителю м ощ ности?
Т акой переход делается по извест-
ной ф орм уле:
N. (t)=
[u (t)]2
R
(2)
где N „(1) — эл ек тр и ч еская м гно-
вен н ая м ощ ность,
Вт;
и(И — м гновенное н ап ряж ени е на
вы ходе у си л и тел я,
В;
Ип — входное эл ек тр и ч еско е со-
противление гром коговори теля или
его эк ви вал ен та.
Ом.
О казалось, что на основе пересче-
та мгновенного н ап р яж ен и я мгновен-
ЛУДИО МАГАЗИН 2/1996
65
предыдущая страница 66 АудиоМагазин 1996 2 читать онлайн следующая страница 68 АудиоМагазин 1996 2 читать онлайн Домой Выключить/включить текст