I
I
I
I
I
I
I I
СПРАВОЧНИК
l__l----1
----L____
ную м о щ н о сть м о ж н о о п р е д е л и ть
точнее, чем в результате п р ям ы х и з-
мерений с помощ ью признанного эта-
лонны м средства — терм опары . О бъ-
яснений этому н еско л ько ,н о главное
— это неспособность терм опары из-
за ее тепловой инерционности отсле-
ж ивать значения мгновенной м ощ но-
сти м узы кального си гн ала. О днако в
больш инстве случаев нет необходи-
мости зн ать все бесчисленное м н ож е-
ство значений мгновенной м ощ ности.
Ч ащ е достаточно иметь несколько ве-
ли чи н (см. рис. 1). Д адим им оп ре-
деление.
а)
Средняя мощность
(М) п р ед -
ставляет собой результат усреднения
мгновенной м ощ ности си гн ала в и н -
тервале м еж ду ф и кси рован н ы м и м о-
м ентам и времени Т, и Т2 и в ы р а ж а -
ется ф ормулой:
1
г™
Ы " (Т2-Т,) . І ^ с П .
(3)
Здесь и далее черта над сим волом
означает усреднение во врем ени.
Д л я того чтобы средн ю ю м о щ -
ность вы разить через н ап ряж ени е на
выходе усилителя, использую т
сред-
неквадратичное значение
(СКЗ) н а-
пряж ения сигнала. В иноязы чной тех-
н и ческой л и тер ату р е эту вел и чи н у
обозначаю т RM S (R oot M ean Square).
СКЗ н ап р я ж е н и я вы чи сляю т по
ф орм уле:
U kms = V f F T r T ) J H tO F d t.
где u (t) — м гновенное н ап р я ж е -
ние,
В.
П ри известной величине С К З н а-
п р я ж е н и я ср е д н я я э л е к т р и ч е с к а я
мощ ность сигнала лю бой форм ы р ав-
на:
U 2rms
N
= ■
(о)
б)
Пиковая мощность
(реакЫ )
есть м аксим альное значение мгновен-
ной м ощ ности си гн ал а в и н тер вал е
врем ени от Т, до Т 2, или
m ax N (t)= p eak N .
в)
Пик-фактор
(Г) х ар а к тер и зу -
ет со о т н о ш ен и е м е ж д у п и к о в о й и
средней м ощ ностью си гн ала в и н тер -
вале врем ени от Т, до Т.,:
Д л я си н у со и дал ьн о го н а п р я ж е -
ния и (И = и а8 т 2 л / все эти вели чи н ы
(за пери од Т 2-Т]= 1 //') и м ею т зн а ч е -
н и я:
N
X
и
и 2
п
2R, :
_ и
.
<2
и
- и :
peak
и’
F = \T .
Если бы м у зы к ал ьн ы й си гн ал не
изм енялся во времени, введенны х н а-
ми величин бы ло бы вполне достаточ-
но. О днако м у зы к ал ьн ы й си гн ал в
п ер в у ю о ч е р е д ь х а р а к т е р и з у е т с я
им енно изм енчивостью , то есть д и н а-
м и кой . Ч тобы вы яви ть эту д и н ам и -
ку, использую т так назы ваем ую
ди-
намическую мощность.
Д и н ам и ч е-
ск а я м ощ ность — это ср ед н яя м ощ -
ность, и н тервал усреднения д л я к о -
торой не заф и кси рован (к а к в ф орм у-
ле (3)), а ск о л ьзи т вдоль оси врем е-
ни, поэтому ди н ам и ческая мощ ность
яв л яе тс я ф ун кц и ей текущ его врем е-
ни и им еет вид:
1+Т
N 03 = “Г | N (1 )^ ,
(7)
I
где т — ско л ьзящ и й интервал вре-
м ени у ср ед н ен и я1
м гновенной м ощ -
ности,
с.
С п р а ш и в а е т с я , к а к и м д о л ж е н
бы ть интервал т, чтобы н аилучш им
образом в ы я в и т ь д и н а м и к у м у зы -
кального си гн ала.
1
Для простоты изложения мы рассма-
триваем в формуле (7) скользящее усред-
нение как происходящее во временном
„окне“, которое может быть представ-
лено как прямоугольная весовая функ-
ция длительностью т. В измерительных
приборах
применяют
скользящую
экспоненциальную весовую функцию,
которая реализуется с помощью обыч-
ной интегрирующей КС-цепи. Для этой
цепи т = КС.
В прим еняем ом при звукозап и си
оборудовании получили распростра-
нение два зн ач ен и я постоянной т:
т = 1 0 0 мс — это зн ачен ие обеспе-
чи вает наиболее точное соответствие
ди н ам и ч еско й м ощ ности восприни-
м аем ы м и зм ен ен и ям гром кости зву -
ч а н и я м у з ы к и , п р о и с х о д я щ и м во
врем ени. Эту постоянную п р и м ен я-
ю т в и зм ер и тел ях уровн я зву к а в ре-
ж и м е „бы стро“ (fa st), а т а к ж е в и н -
ди к ато р ах уровня гром кости зву к о -
р еж и ссерски х пультов — так назвае-
м ы х VU-м етрах. М аксим ум д и н ам и -
ческой м ощ ности в заданном и н тер-
вале времени обозначаю т m axN ;
т= 2 ,5 мс — позволяет наблю дать
в заданном и нтервале времени м а к -
сим ум ы сл егка „сглаж ен н ой “ м гно-
венной м ощ ности м узы кального си г-
нала. Этот р еж и м использую т зву к о -
р еж и сс ер ы , чтобы о п р ед ел ять, н а -
сколько точно вписы ваю тся эти м а к -
си м ум ы в доп усти м ы е пределы . Л ег-
кое „сгл аж и в ан и е“ п ри м ен яется для
того, чтобы превы ш ение сигналом до-
пустимого у р о вн я(в устройствах зву -
к о за п и с и , у с и л и т е л я х и т. п .) о то-
ж дествл ял о сь у сл у ш ател я с ощ у щ е-
нием и ск аж ен и й этого си гн ала. И з-
м еренны й та к и м образом м аксим ум
мгновенной мощ ности назы ваю т ква-
зи п и ко во й м ощ ностью и обозначаю т
peakN .
В соврем енны х циф ровы х и н ди -
к ато р ах уровн я зап и си р еги стри ру-
ю тся одноврем енно оба вы раж ен н ы х
в д Б вида м ощ ности, т. е. ди н ам и ч е-
ск а я м ощ ность (с постоянной врем е-
ни усреднения т = 1 0 0 мс) и квази п и -
ко вая (усредн яем ая с т = 2 ,5 мс). П о-
с л е д н я я д л я удобства н аб л ю д ен и я
ф и к си р у ется на ш к ал е и н д и к ато р а
до п о яв л е н и я п и к а более вы сокого
уровня или в течение 2 секунд, после
чего сбрасы вается, и т. д.
В аж н о, что одн о м о м ен тн ая р а з-
ность показаний квазипикового инди-
като р а и и н д и к ато р а ди н ам и ческой
м ощ ности в и н тервале врем ени м е ж -
ду Т, и Т,, есть вел и чи н а, которая х а -
р ак тер и зу ет п и к -ф акто р в моменты
м а к с и м у м а д и н а м и ч е с к о й м ощ но-
сти :
. гг
4 L , - 1 0 1 g ! = S .
(8)
m axN
П олезность этого п о к азател я мы
объясн и м н есколько ниж е.
И все ж е н аш и п ред ставлен и я о
мощ ности будут неполны м и, если ни -
чего не будет сказан о о спектре м ощ -
ности (pow er sp e ctru m ) или , иначе, о
р а с п р е д е л е н и и ср ед н ей м о щ н о сти
м у зы кал ьн о го си гн ала м еж ду часто-
там и стандартного звукового диапа-
АУДИО МАГАЗИН 2/1996
67
предыдущая страница 68 АудиоМагазин 1996 2 читать онлайн следующая страница 70 АудиоМагазин 1996 2 читать онлайн Домой Выключить/включить текст