Как усилить громкость звука при слабых колонках компьютера

Громкость динамиков ноутбуков и бюджетных аудиоколонок обычно рассчитана на самый минимум – фоновое звучание спокойной музыки или просмотр видео в приглушённой обстановке. Но часто динамики ноутбуков и дешёвые колонки даже с минимальными своими задачами справляются на ладан дыша. Иногда виной всему совсем уж паршивое качество устройств звучания, а иногда проблема кроется в самом медиаконтенте — аудио- или видеофайле со слабым уровнем сигнала аудиодорожки. В первом случае желательно решить вопрос кардинально – приобрести более качественную аудиосистему для ПК, заменить динамик на ноутбуке или присмотреть для него внешне подключаемое аудиоустройство. Если кардинальное решение вопроса пока что невозможно, а ещё, плюс к этому, то и дело попадаются фильмы с заниженной громкостью, кое-как улучшить ситуацию можно попытаться с помощью программных решений. Рассмотрим ниже такие решения для системы Windows.
Итак, колонки аппаратно выкручены до предела, системный ползунок громкости на максимуме, а фильм еле-еле слышно, что можно сделать?

1.

Медиаплееры с функцией усиления звука
Локальный видеоконтент со слабым звуковым сигналом можно смотреть в медиаплеерах с функцией усиления звучания. Таких для Windows существует множество. Вот некоторые из них.

Media Player Classic

Простейший проигрыватель Media Player Classic, поставляемый вместе с пакетом K-Lite Codec Pack, может усиливать громкость звука до 300%. Необходимо отправиться в его настройки.

В разделе «Аудиопереключатель» оттянуть ползунок усиления до нужного предела. А затем перезапустить плеер.

VLC

Известный плеер VLC ранее предусматривал усиление громкости до 200%. Правда, при всей этой мощи терялось качество звучания, особенно на низкопробных динамиках и колонках. Впоследствии создатели программы решили ограничиться усилением до 125%.

Если этого будет недостаточно, можно поэкспериментировать с аудиоэффектами.

Daum PotPlayer

Daum PotPlayer, как и его собрат KMPlayer, поставляется со своим регулятором громкости, а он чуть сильнее системного. Единственное, что если используется модифицированная сборка PotPlayer или им на компьютере пользовался кто-то другой, нужно проверить, выставлен ли в настройках регулятор громкости плеера, а не системный.

В настройках PotPlayer можно дополнительно активировать опцию усиления громкости до 200%.

GOM Player

В GOM Player, как и в VLC, реализовано усиление прямо на ползунке громкости. Усиление предусматривается до 150%.

Многие функциональные медиаплееры могут воспроизводить видео не только из локальной медиатеки, но также из сети. И, соответственно, их возможности по усилению и настройке звучания можно применять при проигрывании онлайн-видео. Так, например, плееры VLC, GOM, PotPlayer могут воспроизводить видеоконтент с определённых веб-ресурсов, в частности, с YouTube. Однако никакого лишнего софта не потребуется, если онлайн-видео мы будем смотреть в браузере Google Chrome.

2. Усиление громкости в Google Chrome

Для усиления громкости в Google Chrome существует расширение Volume Master. Его можно установить в магазине браузера по адресу:
https://chrome.google.com/webstore/detail/volume-master/jghecgabfgfdldnmbfkhmffcabddioke?hl=ru
Расширение реализует на панели инструментов Chrome свой регулятор громкости с возможностью её усиления до 600%.

3. Программы для усиления звука во всей системе

Увеличение громкости в отдельных программах – это, безусловно, хорошо, но есть ли универсальный способ усиления сигнала звучания? Существует ли инструмент для всей среды Windows — и для её штатных приложений, и для любых сторонних программ? Если приемлемый уровень сигнала звучания нужен только для воспроизведения видео или аудио, лучше воспользоваться решениями, предлагаемыми проигрывателями. Большинство функциональных медиаплееров (в частности, рассмотренные выше) являются бесплатными продуктами. А вот программы, реализующие на компьютере свои настройки звучания, в том числе и усиления сигнала, обычно относятся лицензионному софту. Вот, например, две из таких программ.

Sound Booster

Sound Booster – программа от разработчика Letasoft, позволяющая усилить сигнал звучания во всех приложениях Windows до 500%. При этом без искажений и ухудшения качества звука. Работает из системного трея и являет собой альтернативный системному регулятор громкости. Предусматривает опцию своего включения/отключения. При отключении Sound Booster система переходит на системный регулятор громкости.

В числе настроек программы – горячие клавиши для увеличения/уменьшения громкости, запоминание уровня громкости и т.п. Предусматривается 4 режима работы, включая самый радикальный – «Суперусиление», режим максимально усиленного звучания в ущерб качеству.

Стоит программа Sound Booster порядка $20, есть 14-дневный тестовый период для знакомства с ней. Триал-версия неполноценная: каждые 5 минут на 5 секунд эффект программы будет пропадать, чтобы стимулировать нас приобрести лицензию.

Hear

Hear – программа разработчика Prosoft Engineering, это менеджер системного звука с уймой настроек и эффектов. После установки в среду Windows программа подменяет собой системный регулятор громкости, а в настройках звука значится как отдельное аудиоустройство.

И, естественно, аудиоустройство Hear автоматически выбирается в системе главным. При необходимости переключиться на исходное системное звучание в настройках звука нужно выбрать аудиоустройством по умолчанию настоящие динамики или колонки компьютера.

В интерфейсе Hear есть регулировка громкости, но поскольку программа подменяет системный регулятор, накручивать громкость можно, соответственно, системным ползунком в трее Windows. Там же, в трее прячется и сама Hear с её огромнейшим потенциалом настроек. В их числе – пресеты звучания для отдельных типов медиаконтента. Если реализуемой программой громкости недостаточно, можно поэкспериментировать с пресетами и выбрать ту или иную подборку настроек, к примеру, для кино и ТВ.

Ещё одна функция Hear по части улучшения звучания, правда, не прямо касающаяся усиления сигнала, а устраняющая проблемы искажения звука динамиков и аудиосистем, работающих на полную мощь. Если наша старенькая или дешёвенькая аудиоаппаратура на больших оборотах хрипит, во вкладке программы «Speaker» можем снизить вибрацию колонок и сабвуфера, сместить акцент на средние частоты.

Стоит программа в том же районе, что и Sound Booster – порядка $20. Протестировать работу Hear можно в её 7-дневной полнофункциональной триал-версии.

Улучшить звук ваших колонок на 100%

Многие мои друзья жаловались, что у них есть звуковые оборудования, но звук в них потерял свою резкость; и обычно это всегда одна и та же проблема.
В этой статье мы расскажем, как решить эту проблему с колонкой AIWA.

Как вскрыть колонку без винтов

Способ вскрыть колонку, независимо от модели и марки: Aiwa, Panasonic, Philips, Sony, Pioneer, Samsung, LG.
Ниже у нас есть два изображения, где белыми и желтыми стрелками показано, где мы будем вскрывать колонку с помощью 2х или 4х плоских отверток.

На изображении справа это то место, с которого мы должны начать (обозначенное желтыми стрелками), это нижняя часть динамика с двумя отверстиями, куда мы помещаем плоскую отвертку.

На Изображении слева белыми стрелками показано, где мы должны открыть колонку.
Следующее изображение – открытый динамик.

Раскрытый звуковой ящик в изображении

Что делать, чтобы улучшить звук колонки

Как вы можете видеть, у нас есть 3 маленьких динамика, и когда один, что в середине, известный как твитер, не работает, звук становится тусклым и, следовательно, теряет свою резкость.

Поскольку эти высокочастотные динамики имеют неполярный электролитический конденсатор, мы продолжаем искать внутри клемм динамика. Очень важно найти этот компонент, так как мы изменим электрическое соединение.

Также важно пересмотреть динамики, потому что их катушка или сердечник магнита могут быть грязными. В этом посте я покажу вам, как чистить динамик.

Мы находим клем внутри. На изображении находится неполярный электролитический конденсатор, зеленый компонент, напряжение которого составляет от 2,2 мкФ до 100В.

Мы снимаем конденсатор и делаем мост сваркой прямо там, где сварены ножки конденсатора. Тогда у нас будут провода динамика проходить прямо к твитеру.

Эти три небольших динамика удерживаются рамой и одновременно завинчены, как показано на рисунке, и обозначены желтой и красной стрелками.

После того, как рамка снята, мы можем адаптировать работу нашего твитера.

Если колонка, которую они собираются усовершенствовать, не такая, как эта, то здесь нет никаких проблем, поскольку этот способ подходит для всех типов колонок.

Какой динамик использовать, чтобы улучшить качество звука

Твитер, о котором я упомянул, бразильского происхождения.

Вот так вглядит его коробка.

В этом случае мы снимаем крышку, чтобы твитер лучше прилегал, в некоторых колонках нет необходимости снимать ее.

Как вы видите, твиттер уже установлен. Болты, указаные желтой стрелкой – оригинальные, которые были изначально. Болты с белой стрелкой – те, которые были адаптированы нами.

Электролитический конденсатор (2.2 мкФ – 100 В), который мы удалили ранее, будет использоваться для создания нового соединения. На этот раз мы будем использовать его только для динамика с маленьким магнитом, который обозначен красной стрелкой.

Как подключить динамик к коробке колонки

Если мы собираемся установить динамик высокой мощности, мы будем использовать керамический конденсатор от 2,2 мкФ до 250 В и резистор в 10 микрон на 10 Вт.

На следующем изображении мы видим правильный способ выполнения установки, то есть мы должны последовательно подключить резистор, и керамический конденсатор.

Мы обеспечиваем компоненты, связанные с твитером, и в качестве последнего шага мы применяем силиконовое стекло.

Эта проблема также может возникнуть в других брендах, таких как колонки Sony.

В коробке, в которой поставлялся твитер, вы найдете инструкцию по правильному способу подключения твитера в соответствии с динамиком, в который вы будете его устанавливать.

Часто Задаваемые Вопросы

Здесь мы ответим на часто задаваемые вопросы, связанные с этой темой, которые вы оставили нам в комментариях.

В чем разница между динамиками на 2, 4 и 8 Ом?

Разница между разными динамиками 2, 4 и 8 Ом:

1. Динамики на 8 Ом были разработаны для силового оборудования. Транзисторы Mosfet, интегральные микросхемы типа STK, эти колонки обычно поддерживают больший ток в зависимости от типа используемой ими звуковой мощности. В этом типе колонок кабель и расстояние между колонками оборудования могут быть увеличены. ИМПЕДАНС, очень важен в тот момент, когда динамик работает. Следует подчеркнуть, что импеданс не равен сопротивлению динамика. Формула импеданса Z = R + jX, где j – мнимая составляющая, √ (-1). 3десь j вместо i, чтобы избежать путаницы с I .
2. В 4-омных динамиках мощность усилителей уменьшается, то есть ток фильтруется в большей степени благодаря устройствам, которые используются в усилителях звука.
3. 2- омные колонки с усилителями звука SMP-типа, с низким потреблением тока. Они не имеют мощный и качественный звук. Так же к ним нельзя добавить удлинитель, это фатально для аудиоусилителя.

Что подразумевают Ом в динамиках?

ОМ в динамиках – это сопротивление, измеряемое динамиками аудиооборудования. От него зависит как динамик будет звучать: чем меньше ОМ, тем громче динамик. Динамики с сопротивлением 4 или 8 Ом лучше всего подходят для любого звукового оборудования.

Как подключить динамики параллельно?

Когда динамики подключены параллельно, выходная мощность увеличивается, а сопротивление уменьшается. Когда два динамика из четырех подключены таким образом, их суммарное сопротивление становится равным 2 Ом. Рассчитать сопротивление, которое будет после параллельного подключения динамиков, можно по формуле: R = (R1 R2) / (R1 + R2).

Как подключить колонки?

При последовательном соединении общее сопротивление увеличивается, а выходная мощность уменьшается. Всегда лучше подключать не более двух громкоговорителей, поскольку большее их количество значительно снижает выходную мощность. При последовательном соединении импеданс колонок рассчитывается по формуле: R = R1 + R2.

Что такое сабвуфер?

Сабвуфер – это громкоговоритель, который обеспечивает самый низкий или самый сильный звук из группы громкоговорителей звуковой системы. Благодаря этому звуку возникает ощущение вибрационных движений, его удобнее использовать в системах 5.1 домашнего кинотеатра при просмотре фильмов.

Почему ухудшается звук динамиков?

Обычно бывает, что проблема не в системе усилителя звука, а в акустической коробке. По этой причине необходимо проверить твитер, потому что, когда он не работает, динамик теряет четкость и яркость звука.

Советы по достижению наилучшего звучания для вашего дома

1. Усилить конструкцию акустической коробки.
2. Покройте корпус звукопоглощающим материалом внутри.
3. Если ящики полностью закрыты, сделайте отверстия не менее 1/5 дюйма по окружности, они могут быть задними или передними.
4. Колонки не должны стоять на полу, это создает вибрацию.
5. Используйте качественный кабель между источником звука и усилителем.
6. Используйте кабель хорошего качества между усилителем и динамиками.

Как увеличить звук на ноутбуке? 17 лайфхаков

Ноутбук, или как его еще называют лэптоп — удобная техника. Он объединяет в себе все функции компьютера, но при этом имеет компактный размер. Отсюда вытекают недостатки. В маленьком корпусе сложно вместить мощное оборудование. Чаще всего страдает звук. Владельцы многих ноутбуков нередко жалуются на недостаточно громкое звучание. Существуют разные способы усиления звука на ноутбуке. На выручку придут встроенные средства Windows, настройки в приложениях для воспроизведения аудио и видеофайлов, внешние аудиоустройства и специальные сервисы. Обо всех этих возможностях мы сегодня поговорим в нашем блоге.

Подписывайтесь на наш Telegram — канал

Содержание:

1. Что влияет на качество звучания
2. Встроенные средства лэптопа и Windows
3. Проверяем драйвера
4. Настройки звука в проигрывателях
5. При просмотре онлайн
6. Программы для усиления звука на ноутбуке
7. Hear
8. Audacity
9. Sound Booster
10. Audio Amplifier
11. Power Mixer
12. Подключение внешних аудиоустройств — наушников и колонок

Что влияет на качество звучания

Существует несколько причин плохого звука на ноутбуке:

• Регулятор громкости не стоит в максимальной позиции. Таких бегунков несколько. Как их найти, я расскажу ниже.
• Устаревшие или несовместимые драйвера звука. В таком случае их нужно будет переустановить.
• Слабая звуковая дорожка в файле. Исправить это поможет специальная утилита.
• Неправильные настройки программ для воспроизведения. В сервисы для воспроизведения музыки и видео встроены собственные настройки звука. Их следует проверить перед тем, как слушать музыку или смотреть фильм.
• Неправильное подключение внешних колонок. Следует проверить совместимость гнезд и штекеров. Возможно вы перепутали слот и вставили штекер в гнездо, предназначенное для другого устройства.

Встроенные средства лэптопа и Windows

За увеличение громкости на ноутбуке отвечают специальные клавиши. Они расположены в ряду F1-F12. Клавиша помечена значком динамика со знаком +. Расположение кнопки зависит от производителя. Обычно рядом расположена кнопка, отвечающая за убавление громкости. Достаточно нажать на клавишу, и бегунок звука пойдет вверх. В некоторых моделях нужно дополнительно нажать кнопку Fn.

В некоторых ноутбуках могут быть предусмотрены отдельные кнопки для изменения уровня громкости. Их расположение зависит от модели лэптопа.

В Windows встроены параметры усиления звука на ноутбуке. В правом нижнем углу расположен значок динамиков. Если кликнуть по нему левой кнопкой мыши (ЛКМ), откроется окно, в котором нужно поднять бегунок до максимального значения.

Если это не помогло, то кликаем по значку динамиков правой кнопкой мыши (ПКМ). Нажимаем на строку “Звуки”.

Откроется меню. Нам нужна вкладка “Воспроизведение”. Далее кликаем по изображению динамиков ПКМ и нажимаем на кнопку “Свойства”. Появится новое окно, в котором нам нужно выбрать вкладку “Уровни”. Здесь устанавливаем бегунок в нужном нам значении.

Эти настройки работают в Windows 7, 8 и 10.

В десятой версии ОС можно кликнуть по значку динамиков ПКМ. Выбираем пункт “Параметры”.

В появившемся окне прокручиваем бегунок до нужного значения. Также можно увеличить звук на ноутбуке в “Дополнительных параметрах”. Они расположены в нижней части меню “Параметров”.

Появится меню, в котором можно изменить уровень звучания встроенных динамиков и внешних аудиоустройств.

Еще один способ — выравнивание звука. Для этого в “Свойствах динамиков” выбираем вкладку “Дополнительные возможности”. Далее ставим галочку напротив надписи “Выравнивание звука”. Данная функция доступна не во всех версиях Windows 10.

Можно попробовать увеличить громкость ноутбука в настройках микшера. Кликаем ПКМ по значку динамиков. Нам нужна верхняя строка. Откроется окно, в котором можно настроить громкость динамиков и системных звуков.

В Windows 7 и 8 можно изменить громкость с помощью “Тонкомпенсации”. Заходим в “Свойства динамиков”, выбираем пункт “Дополнительные возможности”. Он также может быть подписан “Enhancements”. Появится новое окно. В нем ищем пункт “Тонкомпенсация”. Он может быть обозначен как “Loudness Equalization”. Ставим галочку, нажимаем “Ок” и выходим. Данные настройки отсутствует в Windows 10.

Проверяем драйвера

Многие ошибки в работе лэптопа часто происходят из-за драйверов. Причины могут быть в следующем:

• Ошибки разработчиков. Операционная система постоянно обновляется. Разработчики устраняют многие проблемы в обновлениях, поэтому так важно вовремя обновлять Windows.
• Неправильно выбранные драйвера. Они могут быть несовместимы с вашей версией Windows.
• Несовместимость драйверов и программ. Для работы некоторых мультимедийных систем необходимо установить дополнительные драйвера.

Во многих случаях, чтобы увеличить громкость на ноутбуке, достаточно обновить драйвера. Для этого входим в “Панель управления”. Выбираем пункт “Система”.

Кликаем по строке “Диспетчер устройств”. Откроется окно, в котором нам нужен следующий пункт.

Нажимаем на указатель рядом с надписью. Здесь мы увидим драйвера. Кликаем по ним ПКМ и выбираем пункт “Обновить драйвер”.

Обратите внимание, что возле значков драйверов не должно быть восклицательных знаков. Они могут быть помечены желтым или красным цветом. Восклицательные знаки говорят об ошибке. В большинстве случаев при их наличии звук отсутствует вовсе. Если есть восклицательный знак, то драйвер лучше переустановить.

Настройки звука в проигрывателях

У приложений для воспроизведения видео и аудио схожий функционал. Рассмотрим усиление звука на ноутбуке на примере Media Player Classic. Запускаем аудио или видео. ПКМ кликаем по воспроизводимому видео. Откроется меню, в котором нам нужен пункт “Дорожка аудио”.

Нажимаем на строку “Настройки”. В некоторых версиях может быть написано “Опции”. В появившемся окне есть бегунок напротив надписи “Усиление”. Он нам и нужен. Ставим бегунок до комфортного уровня громкости.

Перед просмотром видео в Media Player Classic следует проверить уровень громкости. Ее бегунок расположен в нижнем правом углу. Также звучание можно поменять в контекстном меню.

Аналогичные настройки есть и в других проигрывателях.

При просмотре онлайн

Думаю, все со мной согласятся, что мы чаще смотрим видео онлайн. В каждом проигрывателе также есть бегунок для изменения громкости. Его можно распознать по значку динамиков.

Аналогичные параметры есть на сайтах для прослушивания музыки.

Программы для усиления звука на ноутбуке

Существует множество специальных сервисов, которые помогают решить проблему со звучанием. Есть платные и бесплатные приложения. Они отличаются по функционалу и интерфейсу. Рассмотрим самые популярные.

Hear

Сервис с простым интерфейсом, который позволяет улучшить качество звучания лэптопа. У Hear есть бесплатная и платная версии. Бесплатно утилитой можно пользоваться только 7 дней. По истечении этого срока придется приобрести лицензию.

Hear позволяет менять настройки частот звука. В сервис встроены шаблоны параметров для разных типов файлов. Минус данной программы — отсутствие русского интерфейса.

Audacity

Бесплатная и очень простая программа для увеличения громкости на ноутбуке. Она отличается менее богатым набором функций. Утилита Audacity увеличивает громкость не лэптопа, а самого файла. Для этого нужно открыть вкладку “Эффекты” и выбрать пункт “Опции”. Здесь вы увидите бегунок, с помощью которого можно добавить децибелы.

Sound Booster

Функциональное приложение с понятным интерфейсом. Есть русскоязычное меню. Сервис позволяет сделать звучание громче при запуске Windows и менять уровень громкости с помощью горячих клавиш. Главный минус этой утилиты — плата. Бесплатная версия отсутствует.

Audio Amplifier

Простой сервис, позволяющий улучшить звучание одного конкретного файла. Главные плюсы — простой интерфейс и отсутствие оплаты. У приложения только один недостаток — отсутствие русскоязычного интерфейса. Однако разобраться с утилитой можно даже без знания английского языка. Вам нужно загрузить файл, в котором требуется повысить качество звучания. Слева отобразится информация о файле. Справа можно изменить громкость. Максимально возможный показатель — 1000%.

Power Mixer

У сервиса есть бесплатная и платные версии. Бесплатная — пробная программа. У нее ограниченный срок использования — всего 14 дней. Чтобы пользоваться утилитой на постоянной основе, нужно внести скромную оплату. В отличие от предыдущих сервисов Power Mixer регулирует не громкость файла, а звучание Windows. Таким образом, настройки утилиты будут действовать на все аудиодорожки и видеофайлы. Можно изменить и один конкретный файл.

Интерфейс сервиса простой. Слева расположена информация о настраиваемых объектах, а справа — бегунки для изменения уровня громкости. В приложение встроены разные настройки.

Подключение внешних аудиоустройств — наушников и колонок

Пожалуй, самый простой способ усилить звук на ноутбуке — подключить колонки. Также можно воспользоваться наушниками. Обратите внимание, что у внешних аудиоустройств предусмотрены собственные регуляторы громкости. Если звук слабый или устройство не работает вовсе, проверьте, правильно ли вы их подключили. У колонок может быть два провода. Штекер необходимо вставить в слот для наушников. Второй кабель подключается к USB-разъему. Настройка колонок выполняется по аналогии со встроенными динамиками.

Какие способы усиления звука на ноутбуке знаете вы? Делитесь в комментариях.

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, 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 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, 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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 …

Как увеличить громкость на ноутбуке с Windows 10: все возможные способы

Между ноутбуком и обычным ПК имеется только одна разница: увеличить звук на ноутбуке можно при помощи специального сочетания клавиш. Обычно это стрелки курсора вправо и влево + Fn. После каждой перезагрузки приходится усиливать заново, потому что звук стал тише. Проще говоря, эти настройки временные, что не очень удобно и нужно на постоянной основе увеличить громкость на ноутбуке с ОС Windows 10.

Для управления параметра аудио используется специальное окно. Кроме того большая часть пользователей закачала себе драйвер RealTek, который добавляет больше возможностей. Так например, при наличии поддержки со стороны карты можно поставить больше колонок (так называемый Звук вокруг). Но по большей части мобильные устройства выдают обычное стерео – правый и левый канал. По этой причине настройка именно ноутбука ничем не отличается от настольного ПК.

Проверка колонок

Авторам известен по крайней мере один случай, когда пришлось посмеяться. Очень удивлял слишком тихий звук на ноутбуке Acer. Уже и через настройки он был установлен на максимум, и той и другой стороной его ставили – ничего не помогало. При этом через гарнитуру слышимость была нормальная. Оказалось, что колонки были залеплены транспортировочной плёнкой. Сняли – и все оказалось на месте: тихий звук на ноутбуке превратился в излишне громкий.

Таким образом, первый совет: найдите общее описание машины в инструкции, посмотрите, где именно стоят колонки. Это не такой очевидный момент. Они могут быть расположены как на настольной части, так и на дисплее. Проверьте наличие плёнки.

Указанная проблема характерна для мелких нетбуков.

Регулировка звука

1. Пройдите в трей. Для этого нажмите Win + B, либо кликните мышью в нижней правом углу.
2. Нас интересует значок динамика.
3. Кликните его правой кнопкой и перейдите в оснастку управления устройствами воспроизведения.
4. Переходим в Свойства динамиков, через правый клик или нажав соответствующую кнопку в нижнем правом углу окна.
5. Идём на вкладку уровни и регулируем нужные параметры.
6. После этого жмём кнопку Баланс и смотрим, нет ли там чего интересного. Иногда бывает так, что одна из колонок вовсе выключена.
7. Полагаем читатели понимают, что нужно исправить ситуацию.

Многие читатели спросят: что будет если баланс одной из колонок поднять выше (до 100), а общее звучание оставить при 50? Изменится автоматически и общее звучание. До 100.

Примечание! Если сложно установить баланс мышкой, используйте стрелки курсора вправо и влево.

Проверка звучания

В той же оснастке перейдите на вкладку Дополнительно и нажмите проверка, чтобы услышать звуковой эффект с обеих колонок. Сначала звонок появится на левом канале, а затем на правом.

Простая регулировка ползунком

Читатели уже поняли, зачем мы сразу же полезли в настройки – чтобы посмотреть и баланс заодно. Но быстрее всего звук регулируется левым кликом мыши по динамику в трее. Ставьте такой уровень, какой требуется. Если неудобно тащить ползунок мышкой, и требуется точная настройка, используйте клавиши курсора: стрелки вправо и влево.

Драйвер RealTek

Для получения доступа к продвинутым возможностям нужно поставить драйвер RealTek. Без него то же железо, что показано выше, в оснастках будет выглядеть, как на скрине, показанном ниже.

Качать будем с сайта realtek.com.tw. Кто не с нами, тот пусть потом не жалуется. Размер драйвера обычно превышает 300 МБ, так что заготовьте достаточно места.

Вправду сказать, установка занимает много времени, и требуется хотя бы 1,5 ГБ на системном диске (на распаковку архива).

Кроме того ПК будет несколько раз перезагружен.

По завершении этой процедуры картина изменится радикальным образом. Теперь ПК видит все порты ввода и вывода аудио.

Что изменилось

Вы видите, что после обновления Windows 10 ничего не изменилось в звуковой отрасли ОС. Однако очень многое зависит от мощности колонок. Чем она больше, тем и увеличение громкости значительнее. Как посмотреть? Мощность может маркироваться двумя разными способами:

1. Непосредственно в ваттах.
2. По току потребления. Для перевода в ватты нужно умножить его на 230 В (сетевое напряжение).

Что касается встроенных спикеров ноутбука, то требуемый параметр прописан в характеристиках. Вот пример для Lenovo Z580.

2 интегрированные колонки, по 2 Вт мощности каждая. Когда захотите обновить железо и купите внешние динамик, обращайте внимание не только на качество звучания, но и на мощность. Потому что на слабом железе бесполезно увеличивать уровень. Такие колонки неспособны усилить сигнал.

Как мощность влияет на громкость колонок | Колонки | Блог

Мощность акустических систем — раздолье для спекуляции цифрами. Разнообразие подходов производителей акустики к измерению этого параметра и документирования результатов заставляет подчас задуматься даже опытного аудиофила. Рассмотрим несколько популярных заблуждений на эту тему.

Миф первый. Колонки «выдают» ватты

Первым делом нужно разобраться с несколькими понятиями. Колонки бывают активные и пассивные.

Первые имеют встроенный усилитель, а для вторых он необходим в виде отдельного устройства.

Именно усилитель в обоих вариантах преобразует ток от блока питания и передаёт сигнал определённой мощности на динамики, которые в свою очередь преобразуют его в звук. Причём делают это с низким КПД, рассеивая большую часть получаемой энергии в тепло. Поэтому говорить, что колонки выдают столько-то ватт, корректно только если они активные.

В любом случае, усилитель служит поставщиком мощности (электрической), а динамик — потребителем. За редкими исключениями (их рассмотрим позже) для активной акустики указывается выходная мощность встроенного усилителя.

Например, внутри двухкомпонентной системы SVEN MC-30 установлены TAS5342R. Его номинал 100 Вт, и производитель колонок честно указывает такую выходную мощность.

При этом динамики рассчитаны на такую мощность, иначе долго такая колонка не проживёт.

С пассивной акустикой всё немного сложнее. Согласование параметров нужно обеспечивать самостоятельно. Здесь уже у каждого компонента будет “своя” мощность: у усилителя — выходная, а у колонок — потребляемая.

Дотошный акустик может заметить, что есть такая величина как звуковая мощность, но она не измеряемая, а расчётная. А вычисляется эта величина из уровня звукового давления, который и отвечает за способности колонки. Он будет подробно рассмотрен далее.

Миф второй. Громкость определяется мощностью

Начнём с того, что громкость — параметр субъективный. Если вам в разгар вечеринки захочется прибавить звука, вряд ли это понравится соседу. То есть зависит громкость от нашего основного приёмника — уха. Правильнее говорить об уровне звукового давления. Именно этот параметр часто встречается в документации на аудиоаппаратуру под именем SPL. Измеряется он в децибелах (дБ) в отличие от мощности, единица измерения которой — ватт. Децибел — величина относительная и индицирует насколько текущий уровень SPL превышает порог слышимости (0 дБ).

Мощность приходится SPL очень «дальним родственником». Как правило, это параметр, указывающий какую максимальную электрическую энергию можно направить в динамики колонки, чтобы они при этом не вышли из строя. За то, насколько эффективно эта энергия будет использоваться, отвечает другой параметр — чувствительность. Она характеризует уже динамик, а не усилитель. Измеряется как SPL на расстоянии метра от динамика, при подаче на него сигнала частотой 1 кГц и мощностью 1 Вт. Отсюда единица измерения — дБ/Вт/м.

Например, чувствительность 84 дБ/Вт/м позволит вам на одном ватте получить SPL в 84 дБ. Каждое удвоение мощности прибавит к SPL 3 дБ. Таким образом, чтобы получить внушительные для небольшого помещения 90 дБ, в такой динамик нужно «влить» 4 ватта. Если же взять более чувствительный динамик (90 дБ/Вт/м), то достаточно будет 1 Вт. Почувствуйте разницу.

Интересно, что у некоторых производителей этот параметр значится как «эффективность». Проведём следующую аналогию. Как далеко вы проедете на автомобиле на 10 литрах бензина? Зависит от расхода топлива. Также и с динамиком, который «заправляют» 10 ваттами мощности — насколько громко он заиграет? Зависит от чувствительности. В случае с 10 Вт прибавьте к её значению 10 дБ и ответ готов.

Миф третий. Существует универсальный показатель мощности

В этой области больше решает репутация производителя, который старается придерживаться стандартов измерения характеристик, а не гонится за баснословными цифрами. Вспомните магнитолы производства известных мастеров доступной бытовой электроники, на которых гордо красовались наклейки с киловаттами. Это как раз те исключения, оговоренные в мифе №1. Казалось бы, магнитола — активная акустическая система, да ещё и портативная, откуда такие цифры?

А это не мощность усилителя, а максимально возможная пиковая нагрузка на динамики, которая может длиться миллисекунды. Да, недорогой динамик возможно выдержит такой всплеск, но это ничего не имеет общего со штатным режимом работы.

Измерять мощность можно разными способами, по-разному учитывая качество звука. Ниже приведены несколько стандартизированных показателей мощности:

• Номинальная и синусоидальная — параметры, появившиеся ещё в советские времена. В импортной технике разумеется их не используют;
• DIN — разработан Немецким институтом стандартизации. Измеряется максимальная мощность при подаче сигнала частотой 1 кГц  в течении 10 минут. При этом уровень нелинейных искажений (или THD), не должен превышать 1%;
• RMS — наиболее часто встречающийся показатель. Отражает максимальный уровень мощности синусоидального сигнала на протяжении длительного времени, при котором нет физических повреждений тестируемого устройства;
• PMPO — музыкальная мощность, позволившая упомянутым производителям магнитол вешать на них ярлычки с киловаттами мощности. Смысла в этом параметре немного, больше маркетинга. Может превышать RMS в 20 раз.

Представляется ассоциация с водонепроницаемостью смартфона. Поместили на пару метров в воду на несколько минут — всё работает. А если утопить метров на пять на то же время, то бесследно это для аппарата не пройдёт. Сначала могут появиться проблемы с тачскрином, при следующем погружении перезагрузится и т.д. После серии таких погружений вода постепенно выведет из строя плату. Аналогично с тестированием динамика. Кратковременно он выдержит высокую нагрузку, но при увеличении времени воздействия начнётся перегрев со всеми вытекающими последствиями.

Стоит обратить внимание на такой простой параметр как потребляемая мощность.

Вечный двигатель ещё не придумали, поэтому выходная мощность не может быть выше входной. Кратковременно оно может быть превышено. Усилитель может накопить энергию и в какой-то пик, например, сильный удар по тарелкам в музыкальном треке, выдать мощность больше потребляемой, но это несколько мгновений. По величине входной мощности можно сразу понять реальный предел устройства, и если производитель указал в брошюре заведомо большие цифры, то задумайтесь, а стоит ли вообще приобретать его продукцию.

Миф четвёртый. RMS — «честная» мощность

Это могло быть так, если бы не маркетинг и подчас повышенный оптимизм производителей акустики. RMS — это наиболее часто встречающийся показатель мощности акустической системы. Он говорит о максимальной мощности, при подведении которой динамики могут работать определённое время и не получат повреждений. То есть при следующем тесте будут функциональны. В идеале если ещё при этом не будет превышен заданный уровень нелинейных искажений. Но это для многих производителей совсем не точно. THD свыше 10% в зависимости от частоты вызывают призвуки, хрипы, скрипы и т.п., что делает прослушивание музыки некомфортным. Зато заявленная мощность будет обеспечена.

Безусловно RMS — более значимый параметр, чем любая пиковая мощность. Но лучше если производитель указывает какие уровни THD соблюдались при проведении испытаний. В идеале, если указан также и максимальный SPL.

Миф пятый. Мощность — главный параметр при выборе акустики

Чтобы дать возможность звуку полностью раскрыться, нужна громкость, равно как и обеспечивающая её мощность. Но упомянутые искажения могут сильно испортить картину. За чистоту звука на всём диапазоне SPL отвечают другие важные параметры: АЧХ, согласованность импедансов, акустическое оформление и др. Каждый из них по-своему влияет на восприятие. Не забывайте, что и помещение, в котором расположена акустическая система, тоже играет немаловажную роль. Да и особенности музыкальных композиций тоже нужно учитывать, не зря же существуют эквалайзеры. Всё эти детали в совокупности и формируют сочный насыщенный звук.

Как подобрать усилитель по мощности — Полная инструкция — Профессиональное звуковое оборудование, усилители мощности, акустические системы профессиональные усилители

а) Импеданс (сопротивление) колонок «одерживает победу» у сопротивления усилителя, — такой результат для вас категорически неприемлем. Это может порадовать только если вы захотите посмотреть, как колонки разорвет на мелкие кусочки.

б) Ничья. Равнозначное количество сопротивлений акустики и усилителя — лучше ничего не придумаешь. Флаг вам в руки, смело делайте ставку на этот счет.

в) Колонки проигрывают по сопротивлению усилку. При таком исходе«встречи» все работать будет безо всяких намеков на поломку. Но так, что захочется записать «поражение» не только сопротивлению колонок, но и мощности выданного ими звука. (Акустика будет выдавать звук с мощностью гораздо слабее реальных своих возможностей)

Вывод: вариант (б) наиболее удачный

А теперь ниже приведен способ, следуя которому вы сможете сами выбрать нужное сопротивление колонок равное усилителю. Чтобы в этих противостояниях счет всегда был ничейный.

Но есть метод куда проще. Где никак не нужно ничего подсчитывать и с гарантией 100%, что все зазвучит качественно, с нужной вам мощностью. Это многоканальные усилители, с разными сопротивлениями на каналах. Их легко можете переключить на любой канал с нужным Вам сопротивлением.

Что хорошо реализовано в многоканальных усилителях(многоканальниках): Двухканальном: «PA-2», Пятиканальном: «PA-5», Десятиканальном: «PA-10».

Все же если вы захотите сами все настроить, то этот простой, но эффективный способ для Вас.

3. Чтобы качественно настроить аудиосистему — зовите восьмиклассника.

Вообще это может пригодиться только тем, кто сам собирается подключать колонки к усилку. Ну и кто будет нанимать специалиста тоже запоминайте. Потом перед ним будет возможность выказать экспертность, заодно проверить его компетентность.

Так вот, если нужно уменьшить сопротивление подключаемых колонок, тогда их подсоединяете параллельно, а если увеличить то последовательно. Зная это всегда избежите больших перегрузок на колонки. Это программа восьмого класса по физике.

Но вся загвоздка состоит, что указанные значения сопротивлений не всегда соответствуют реальным. Следовательно весь ваш подбор по параметрам сведен будет практически к нулю.

И как же тогда быть?

Здесь на помощь придут Hi-End усилки «PAS-240» (смотреть)!

audio — соответствие мощности динамика и усилителя

Есть ли какое-то практическое правило для выбора мощности усилителя для данной мощности динамиков?

Мощность динамика может быть определена разными способами, и продавец выберет тот, который соответствует его предполагаемому рынку.

• Это может быть максимальная непрерывная мощность, которую катушка рассеивает без сгорания.
• Это может быть максимальная мощность, которую динамик может преобразовать в звук с определенным уровнем искажений.
• Это может быть максимальная мощность в узкой полосе оптимальных частот, которую динамик может воспроизводить с достаточной точностью.

Из этого видно, что характеристики допустимой мощности — это еще не все.

Например, у меня есть динамики, 100 Вт (макс. Входная мощность) / 6 Ом каждый. Можно ли совместить их с мощностью 44 Вт (минимальная непрерывная мощность) / 8 Ом / канал?

Питание в норме, но сопротивление динамика немного низкое. На малой громкости все будет в порядке, но на более высокой громкости вы просите выходные транзисторы усилителя выдавать больший ток, чем они были предназначены.Лучше не надо. Нагрузите усилитель сопротивлением громкоговорителя более чем равным указанному.

В общем, можно ли подключать большие колонки к слабому усилителю?

Нет проблем.

Можно ли подключить маленькие колонки к мощному усилителю?

Да, при условии: — Стук включения усилителя их не разрушает. — Вы управляете мощностью (громкостью).

Воспользуйтесь ушами, чтобы сказать вам, когда вы переезжаете через динамик.

Я читал, что динамики должны выдерживать в два раза большую мощность, чем выходная мощность усилителя. Истинный?

Это вообще хорошая идея. Усилитель будет «зажимать», когда он исчерпывает напряжение при высоком уровне сигнала. Это происходит в очень четко определенной точке. Акустические системы, с другой стороны, будут постепенно увеличивать искажения по мере того, как конус достигает предела хода или подвеска начинает вести себя нелинейно.

Высококачественная акустическая система будет указываться по выходному уровню звука и давать показатели искажений для всего спектра.

---

Из комментариев:

«Питание в норме, но сопротивление динамика немного низкое». В паспорте усилителя сказано: «Импеданс динамика 4–16 Ом», поэтому я подумал, что эти 44 Вт / 8 Ом можно «преобразовать» в соответствие с 6 Ом динамиков, немного отрегулировав мощность (скажем, 55 Вт / 6 Ом). Разве не так, что я могу свободно конвертировать между различными импедансами, если усилитель (технический паспорт!) Поддерживает это?

Если усилитель имеет выходной трансформатор, может быть переключатель для преобразования или оптимизации для нагрузки динамика 4, 8 или 16 Ом.Поскольку нагрузка должна быть> = выходному сопротивлению усилителя, вы должны установить усилитель на 4 Ом для динамика 6 Ом. Трансформаторные выходы были обычным явлением для ламповых усилителей, но менее распространены в транзисторных усилителях. Если бы вы хотели, вы могли бы купить его, но я не думаю, что это того стоит.

Имейте в виду, что ваше ухо имеет логарифмическую реакцию на громкость. Чтобы удвоить воспринимаемую громкость, вам понадобится в десять раз больше мощности. Несоответствие (справа) между импедансом усилителя и динамика в большинстве случаев не будет очень заметным, поскольку вы не будете запускать систему на полную мощность.

Как получить мощный звук из маленьких динамиков

Загрузите эту статью в формате .PDF

Одна из тенденций в области потребительской электроники, которая не показывает никаких признаков замедления, — это стремление к созданию устройств все меньшего размера. Настольные ПК становятся ноутбуками, а затем и планшетами. Портативные устройства становятся носимыми. И, конечно же, каждое последующее поколение худее предыдущего.

В разгар этих стремительных изменений каждый смартфон и ноутбук по-прежнему в значительной степени зависит от изобретения, которое оставалось практически неизменным на протяжении более 90 лет: громкоговорителя с подвижной катушкой, впервые запатентованного в 1925 году.После этого первоначального прорыва характеристики динамиков в течение многих лет демонстрировали лишь постепенное улучшение. К сожалению, для ораторов не существует закона Мура. То же самое относится и к методам управления ими, по крайней мере, до недавних улучшений, таких как усилители класса D.

Однако в последние годы новое поколение «интеллектуальных усилителей» включает в себя новую топологию драйверов и технологию цифровой обработки сигналов (DSP). В результате дизайнеры могут значительно улучшить качество и громкость звука динамиков, особенно очень маленьких и дешевых устройств, используемых во многих портативных устройствах.

Обзор интеллектуального усилителя

1. Концепция интеллектуального усилителя включает несколько блоков цифровой обработки сигналов. (Источник: TI)

Интеллектуальный усилитель может предотвратить механические или тепловые сбои, одновременно увеличивая выходную мощность и улучшая качество звука. В отличие от чисто аналогового решения, интеллектуальный усилитель включает в себя несколько блоков DSP (рис. 1) . Новые блоки включают:

Smart EQ: Автоматически изменяет высокие частоты для обеспечения ровного отклика или соответствия целевой кривой.

Smart SOA: Устанавливает границы максимального отклонения диафрагмы динамика и температуры звуковой катушки во время работы на основе электромеханической-тепловой модели.

Smart Sense: Обеспечивает входные сигналы датчиков системы и системного уровня, такие как температура, напряжение и ток динамика, напряжение питания и т. Д.

Защита: Моделирует текущее состояние динамика для адаптивного изменения характеристик усилителя во избежание перегрева и чрезмерного отклонения. Smart Bass: Автоматически регулирует отклик низких частот, чтобы приспособиться к большим отклонениям при увеличении амплитуды сигнала. Алгоритм использует комбинацию модели говорящего, психоакустических знаний и выбранной пользователем целевой реакции.

Громкоговоритель 101

2. Типичный громкоговоритель состоит из цилиндрической катушки, соединенной с конусом, состоящим из бумаги или другого композитного материала. (Источник: Университет Лулео)

Чтобы понять, почему эта технология обеспечивает лучший звук, давайте сначала кратко рассмотрим конструкцию динамика с подвижной катушкой.На рисунке 2 показан типичный громкоговоритель. Он состоит из цилиндрической катушки, соединенной с конусом из бумаги или композитного материала. Узел катушки расположен между полюсами постоянного магнита и может свободно перемещаться в осевом (y) направлении. Рама громкоговорителя фиксирует конус на большем конце. Гибкое крепление (крестовина) центрирует узел катушки в зазоре.

Поскольку катушка находится в магнитном поле, ток, приложенный к катушке, перемещает ее в соответствии с принципом силы Лоренца (рис.3) . При изменении тока возвратно-поступательное движение катушки передается конусу, создавая продольные звуковые волны.

3. В режиме громкоговорителя катушка движется за счет приложенного к ней тока в соответствии с принципом силы Лоренца. (Источник: Университет Лулео)

Где умирают динамики

Наряду с качеством звука первоочередная задача разработчика аудиосистемы — убедиться, что усилитель не перегружает динамик и не вызывает его преждевременный выход из строя.В отличие от кладбища легендарных слонов, в конце жизни не все динамики попадают в одно и то же место. Сбои различаются в зависимости от приложения, но, как правило, они попадают в одну из двух основных категорий:

Термический отказ

Громкоговорители — очень неэффективные преобразователи. До 95% потребляемой энергии превращается в звуковой катушке в тепло; поэтому регулирование температуры является важным элементом защиты динамика. Термический отказ происходит, когда на динамик подается больше энергии, чем предусмотрено для безопасного управления, в результате чего звуковая катушка становится слишком горячей.

Существует два основных механизма термического отказа:

• Клей, используемый для удержания звуковой катушки вместе, может размягчиться, что приведет к ее разрыву.

• Если катушка станет слишком горячей, она может расплавить или сжечь провода; обрыв цепи — наиболее вероятный результат.

Механическая неисправность

При нормальной работе катушка динамика перемещается всего на долю дюйма. Механический отказ может произойти, когда управляющий сигнал требует от катушки динамика движения, превышающего расчетные пределы.С одной стороны, катушка может удариться о заднюю пластину динамика в сборе, вызывая слышимый щелкающий звук. С другой стороны, катушка может полностью выскочить из своего гнезда и не вернуться правильно, что приведет к необратимому смещению.

Чрезмерное отклонение также может вызвать напряжение в конусе из-за растяжения и вибрации или разорвать тканевую звездочку, которая центрирует катушку в зазоре. Это может даже привести к износу соединительных проводов катушки и, в конечном итоге, к поломке.

The Smart Way t o Предотвращение выхода из строя динамика

Для увеличения мощности, подаваемой на динамик, при сохранении качества звука необходимо контролировать температуру звуковой катушки и поддерживать ход диффузора в безопасных пределах.

В системах большой мощности предохранитель или многопозиционный переключатель (устройство PPTC) может прерывать ток в громкоговорителе, когда он превышает безопасный уровень. В портативных устройствах традиционный подход ограничивает выходную мощность усилителя до уровня, который гарантированно безопасен в наихудших условиях. Это эффективно для предотвращения повреждений, но ограничивает выходную мощность громкоговорителя по всему диапазону рабочих характеристик.

Технология интеллектуального усилителя

устраняет это ограничение, заменяя аппаратные методы защиты громкоговорителей алгоритмами прогнозирования, инструментами определения характеристик громкоговорителей и мониторингом сигнала в реальном времени для увеличения пиковой мощности громкоговорителя без повреждения.

Процесс начинается с точной характеристики используемого динамика, а затем согласования отклика интеллектуального усилителя с характеристиками динамика. Используя непрерывное моделирование громкоговорителей, система постоянно оптимизирует пики выходной мощности для достижения максимальной мощности и надежности.

Акустическая система мощностью 5 Вт может использовать усилитель гораздо большей мощности, скажем, 50 Вт, без риска потенциального повреждения, сохраняя при этом надежность. Пики в звуке больше не сжимаются, что приводит к гораздо большей точности воспроизведения звука и разборчивости речи.

В качестве альтернативы разработчики могут уменьшить размер своих динамиков до той же номинальной мощности. Это в конечном итоге уменьшит форм-фактор и сэкономит средства.

Характеристика t he Громкоговоритель

Первым шагом в этом процессе является детальное понимание параметров и производительности динамика.

4. Полная модель громкоговорителя с сосредоточенными параметрами включает элементы, связанные с электрическими, акустическими и механическими свойствами.(Источник: Wikibooks)

Громкоговоритель — сложная электромеханическая система. В электрическом отношении это комбинация резистивного, емкостного и индуктивного реактивного сопротивления. Полная модель с сосредоточенными параметрами включает элементы, относящиеся к электрическим, акустическим и механическим свойствам (рис. 4) .

Импеданс громкоговорителя далеко не линейный во всем диапазоне звуковых частот. Конечно, каждый оратор индивидуален. Однако F рис. 5 показывает общую форму с низкочастотным резонансом и точкой перегиба в среднем диапазоне при номинальном заданном импедансе.

5. График показывает зависимость характеристик динамика от частоты, показывая типичную нелинейность импеданса динамика. (Источник: Fane Acoustics)

Частотная характеристика акустической системы зависит как от самого динамика, так и от его корпуса.

Измерять электрические параметры относительно легко, но другие параметры должны быть рассчитаны на основе серии акустических тестов, которые измеряют выходную мощность динамика во всем ее диапазоне.

Для испытаний требуется специализированное программное обеспечение и высоколинейный эталонный микрофон.Чтобы компенсировать акустику помещения, результаты объединяют низкочастотную характеристику измерения ближнего поля с высокочастотным откликом измерения дальнего поля (рис. 6) . Перейдите сюда, чтобы просмотреть подробное описание процесса определения характеристик звука.

6. Эта установка для тестирования динамиков ближнего поля требует специального программного обеспечения и высоколинейного эталонного микрофона. (источник: TI)

Производители интеллектуальных усилителей предлагают аппаратные и программные средства для автоматизации этого процесса.Вместе они помогают разработчику собрать подробные измерения целевого хода динамика, выходного уровня (SPL) и температуры, чтобы полностью понять возможности динамика. Результатом является файл конфигурации, который производственный микроконтроллер загружает в DSP интеллектуального усилителя при загрузке.

Улучшение качества звука

Учитывая нелинейные характеристики динамика, использование усилителя с плоской частотной характеристикой в ​​звуковом диапазоне от 20 Гц до 20 кГц не приведет к равномерному отклику для слушателя.Имея точную модель динамика во всем диапазоне, можно изменить характеристики интеллектуального усилителя, чтобы компенсировать недостатки динамика.

На рис. 7 показано улучшение частотной характеристики благодаря точной характеристике и правильно подобранным настройкам эквалайзера. Также можно включить психоакустическую информацию, чтобы компенсировать тот факт, что частотная характеристика уха сама по себе не является линейной.

7. Тесты компенсированного динамика показали плоскую высокочастотную характеристику (Источник: TI)

Все о басах: психоакустика и «недостающие основы»

С увеличением количества низкочастотного контента в популярной музыке и саундтреках к фильмам потребители ожидают услышать точное воспроизведение на своих мобильных устройствах.Но в отличие от этой надоедливой музыки из автомобиля, застрявшего в пробке рядом с вами, дребезжащий бас обычно не рекламируется как особенность обычного смартфона или iPod.

По мере уменьшения размера мобильного телефона объем воздуха за диффузором динамика становится меньше. Этот меньший размер ограничивает диапазон движения диффузора, поэтому динамик не создает достаточной силы для сжатия воздуха за пределами определенной точки. Это уменьшает смещение диффузора динамика, что, в свою очередь, снижает выходную мощность.Больше всего пострадали частоты с наибольшим смещением, то есть низкие частоты при большей громкости.

Улучшенные басы — одно очень очевидное отличие интеллектуального усилителя от стандартного решения. Например, посмотрите это видео:

Технология интеллектуального усилителя позволяет легко и плавно переходить от истинного баса на низкой громкости — когда есть достаточный запас хода — к гармоническому расширению низких частот на более высокой громкости.

Это достигается за счет использования психоакустики — области исследований, в которой основное внимание уделяется акустической реакции уха и восприятию звука мозгом. По сути, умный усилитель обманывает мозг, заставляя его слышать низкие частоты, которых на самом деле нет.

Музыкальная нота обычно содержит основной тон, определяющий высоту звука, а также гармонические обертоны, кратные основному тону. Когда присутствуют обертоны, но нет основного тона, слушатель все еще может воспринимать нижнюю ноту, явление, известное как отсутствующая основная нота.Исследователи считают, что мозг обрабатывает информацию обертонов для вычисления основной частоты. Точный механизм все еще остается предметом споров, но обработка, похоже, связана с синхронизацией нервных импульсов в слуховом нерве.

Интеллектуальные усилители разделяют аудиосигнал по частоте. Это не влияет на более высокие частоты, которые может безопасно воспроизводить динамик. Но усилитель DSP анализирует более низкие частоты, синтезирует гармоники выше основных, а затем добавляет их обратно в аудиосигнал, чтобы создать ощущение мощного басового отклика.Это приводит к отличным басам на всех уровнях громкости.

Заключение

Интеллектуальный усилитель помогает преодолеть фундаментальные ограничения производительности небольших динамиков с помощью подхода «система на кристалле» (SoC), который включает как прецизионные аналоговые схемы, так и схемы DSP. В сочетании с автоматизированными инструментами разработки дизайнеры могут выполнять определение характеристик и настройку, чтобы обеспечить соответствие производительности системы конкретному используемому динамику.

При использовании технология DSP и адаптивное программное обеспечение могут значительно увеличить громкость, сохраняя при этом защиту от выхода из строя динамика и улучшая частотную характеристику во всем звуковом диапазоне.

Как увеличить мощность ваших уличных динамиков?

У нас есть член noisylabs, который рассказал историю о своем младшем брате, которая хорошо коррелирует с мощностью ваших уличных динамиков.

История такая:

Его родители ушли работать / общаться, и они оставили его с братом.

Как старший брат, его долг — убедиться, что он в безопасности и делает то, что должен.

Эта ночь запомнилась ему, потому что он придумывал способ накормить его еще овощами.

Изображение выше было бы наилучшим сценарием … но из того, что нам сказали, оно выглядело больше так:

Если бы мы пошли традиционным маршрутом, ночь прошла бы так; приготовить ему еду, позвать его поесть, спорить с ним, чтобы он все закончил.

Старшему брату нужна была ловкость.

Это должно было быть обманчивым и хитрым.

Что он заметил в своем младшем брате, так это то, что он всегда оставлял определенную порцию на своей тарелке.

Итак, его генеральный план состоял в том, чтобы положить больше еды, чем обычно; поэтому он ел больше, чем обычно, но оставил столько же.

Риск заключался в том, что он мог заметить, а просто совсем не есть.

Но оно того стоило.

Высокий риск, как говорится, высокая награда….

Что касается готовки, это весело, пока не придется заставлять кого-то есть.

На приготовление еды ушло около 20-30 минут.

Он подозвал его и посмотрел через периферийные устройства, чтобы проверить, ест ли он.

К своему удивлению, он откусил кусок, затем два, затем еще один, пока не оставил свою обычную сумму.

Он считает, что его готовят, чтобы поблагодарить, но если вы спросите нас, мы подумаем, что его младший брат просто проголодался.

Итак, почему мы делимся этим с вами?

Потому что тема этого анекдота — восприятие .

Без него счастливые моменты могут быть печальными, но с ними грустные моменты не продлятся долго.

Когда говорят об уличных динамиках, восприятие имеет значение.

Восприятие мощности внешнего динамика

Перед установкой динамиков мы надеемся, что вы попытались подобрать усилитель и динамик, так как это помогает улучшить качество звука.

Но это не улучшает автоматически громкость.

Когда мы смотрим на мощность ваших уличных динамиков, мы понимаем, что смотрим, какую мощность они передадут усилителю.

С технической точки зрения, ватт — это один джоуль в секунду, поэтому, если динамик имел 60 ватт, он давал 60 джоулей в секунду.

Думайте о ваттах, как о крови для людей. Когда он проходит, он дает энергию, и чем больше ватт, тем больше энергии он дает.

Проблема в том, что мы думаем, что чем больше ватт, тем больше мощности для наружных динамиков.

Эта взаимосвязь между «громкостью» и ваттами сложна.

Измеряется логарифмическим способом.

Для простоты мы дадим лучшее объяснение логарифмического значения:

Если ваша громкость повышается на 3 децибела, то требуется вдвое больше мощности от усилителя, чтобы звук поднялся на 3 децибела.

Если бы у нас был 30-ваттный усилитель и мы обновили бы его до 40-ваттного усилителя, децибел увеличился бы только на 3. Так что технически, есть постепенное увеличение, но ничего, что человек заметит.

Это одна из ошибок, связанных с громкостью, но есть и другая, не столь очевидная причина, по которой восприятие заставляет нас думать, что она громче, хотя на самом деле это не так.

Наружные динамики везде

Естественно, что вам нужно больше ватт для ваших уличных динамиков.

Распространение звука будет лучше, и в целом это станет лучшим развлечением.

Но проблема при попытке добавить несколько динамиков — это только один усилитель.

С технической точки зрения мощность распределяется равномерно между внешними динамиками.

Люди забывают понимать, что характеристики вашей наружной акустической системы 100 Вт отличаются от 100 Вт для усилителей.

Что означает 100 Вт для динамиков, так это то, что они могут выдерживать 100 Вт, но в сочетании с 1 усилителем набор из 2 динамиков будет получать только 50 Вт каждый, при условии, что имеется только 1 усилитель.

Динамики распределяют мощность в зависимости от того, как они подключены.

Но нам также необходимо знать другие компоненты, чтобы решить эту проблему.

Еще один термин, о котором много говорят, но сбивает с толку, — это эффективность / чувствительность динамика.

Что такое эффективность динамика?

Эффективность динамика — это мощность, необходимая динамику для работы.

Он дает потенциальному покупателю возможность сравнить, насколько громко может звучать динамик при определенной мощности, и позволяет покупателю решить, достаточно ли он громок для него.

Обратите внимание, что даже если указаны технические характеристики динамиков, это не обязательно означает, насколько громко они будут играть где угодно.

Есть и другие переменные, которые определяют громкость динамика.

Чтобы понять, почему это так, вот как динамики проверяются на громкость.

Тестирование динамиков

Измеряется путем подачи 1 ватта от усилителя и проверки того, сколько звука воспроизводит громкоговоритель.

Производители проверяют это, устанавливая микрофон на расстоянии 1 метра от динамика и давая ему на работу 1 ватт.

Если вам интересно, почему эффективность динамиков является такой концепцией, поймите это.

Усилитель распределения энергии

Когда усилитель выдает динамикам их ватт, только 1% этой мощности переводится в звук.

Остальные 99% превращаются в тепло.

Все тепло передается другим частям динамика, например, катушке, а остальное тепло удерживается.

Самая большая причина этой неэффективности связана с смещением импеданса звука и воздуха, в котором движется звук.

Удивительно, но воздух также может действовать как сопротивление, которое снижает сопротивление динамика.

Но это только одна часть.

Характеристики динамика также зависят от частоты .

Частота означает, сколько тонов динамик может выводить с одинаковой громкостью.

Например, если мы оставим внешний динамик на 30% громкости, сможет ли он воспроизводить как глубокие басы, так и высокие высокие частоты?

Это та же концепция, что и певец, который может говорить высоко или произносить тексты с глубоким подтоном.

Итак, когда мы говорим, что частота динамика неправильная, мы имеем в виду, что динамик не может воспроизводить и низкие, и высокие частоты с одинаковой громкостью.

Если у вас хорошее сопротивление и частота, громкоговоритель работает лучше при более низком уровне мощности.

Кроме того, ваши колонки служат дольше.

Но это еще не все.

Компоненты также играют роль в громкости динамика.

Усилители

Примечательным фактом об усилителях является то, что они имеют 2 источника энергии:

Один отрицательный и один положительный.

Подсчитано, что усилитель восполняется энергией 60 раз за 1 секунду.

Читая это, вы, вероятно, думаете, что это много, но на самом деле это может не оправдывать покупку динамика.

Происходит то, что звук истощает энергию быстрее, чем может восполнить.

Кроме того, оба канала усилителя разделяют энергию, это приводит к тому, что на аудио направляется еще меньше энергии.

Если снова принести его детям, представьте, что есть братья и сестры, родители должны покупать еду и делить ее поровну, прежде чем они съедят свою собственную еду, это оставляет меньше еды (энергии) для родителей.

Более того, они вносят основной вклад в еду. Точно так же звук — это основная цель уличных динамиков.

Еще одна проблема, о которой мы упоминали ранее, но которая усугубляет проблему, — это скорость пополнения энергии.

Что делать, если оборудование, обеспечивающее электроэнергию, не соответствует требованиям?

На этот вопрос сложно ответить, и его следует оставить для другого поста, но еще один способ сохранить энергию для наиболее важной работы — это переосмыслить, как усилитель делит энергию.

Настоящий вопрос в том, как это сделать.

Потому что, если она будет решена, у нас будет больше мощности, которая принесет больше звука, что, в свою очередь, сделает вашу уличную акустическую систему на заднем дворе / патио громче.

Несмотря на то, что на этот вопрос нет ответа, важно отметить его, потому что это то, для чего вы можете попробовать найти решение.

Теперь давайте углубимся в более подробное обсуждение конкретных компонентов, которые можно изменить, чтобы изменить ситуацию.

Провода для динамиков

Провода — еще один упускаемый из виду компонент.

Большинство проводов, идущих в комплекте со звуковой системой, тонкие, как сырные струны.

Это не влияет на качество звука, потому что не передает достаточную мощность на усилитель.

Если ваша акустическая система обеспечивает мощность 50-75 Вт, вам потребуются акустические провода размером не менее 12-14 сечений.

Аудиокабели — еще одна важная часть головоломки.

Аудиокабели

Одним из преимуществ аудиокабелей является то, что они лучше работают с отношением сигнал / шум, которое вызывает искажения.

Помимо этого, улучшатся характеристики всей звуковой системы и ее общее качество звука.

Характеристики динамика

Первое, на что следует обратить внимание, если ваша главная забота — это громкость, — это посмотреть на мощность.

Это единственное, на что следует обратить внимание в технических характеристиках, если вам просто нужна громкость, но чувствительность динамика также находится наверху с точки зрения приоритетов, которые необходимо включить в ваши критерии.

Что нужно для увеличения воспринимаемой громкости?

Ответ на этот вопрос — это сумма различных компонентов и вариативности.

Для начала давайте поговорим об изменчивости.

О чем мы больше не говорим, когда речь заходит об увеличении громкости динамика, так это об окружающей среде.

Такие факторы, как автомобили, самолеты и соседи, влияют на окружающую среду вокруг динамиков.

Тогда вы получите эффективность динамика, что само по себе представляет собой отдельную статью, и это быстро усложняется.

Это безумие — знать, что 99% усилителей энергии тратятся впустую, но представьте, что, если бы это было не так.

Лучшая технология, которую мы не контролируем (переменная), — это недостаточная мощность в ваттах для ваших уличных динамиков.

Мы бы не назвали это самым большим козлом отпущения, но он играет важную роль.

Что касается компонентов, существует несколько компонентов, которые влияют на мощность ваших наружных динамиков.

Первое, о чем нам нужно поговорить — это усилитель.

Это основной источник питания для динамиков, но он даже не работает на полную мощность из-за разделения энергии.

Эти два отдельных резервуара энергии не позволяют усилителю направить всю свою энергию, накопленную на аудиовыход.

Какая трата потенциала.

Компоненты меньшего размера, такие как провода динамиков и аудиокабели, также играют большую роль при соединении.

При наличии динамиков мощностью 50–75 Вт провода для динамиков должны быть калибра 12–14.

С другой стороны, аудиокабели

не имеют определенного размера, но должны быть качественными. Подойдут стандартные аудиокабели, которые идут в комплекте.

Но если вы обновитесь, ваша звуковая система и общее качество звука станут лучше.

Если вы исправите какие-либо компоненты, то исправьте мощность ваших уличных динамиков.

Общие сведения о мощности, эффективности динамика и громкости усилителя

Кажется, есть некоторая путаница, когда дело доходит до того, насколько «громким» может быть усилитель. Когда дело доходит до «громкости», многие музыканты принимают во внимание только мощность усилителя или номинальную мощность, и, как правило, больше ватт означает «громче».«Но хотя мощность является важным фактором, эффективность громкоговорителей, подключенных к усилителю, также является важным фактором в уравнении громкости.

Децибелы и уровни

Итак, что такое децибелы? Децибелы (сокращенно «дБ») — это логарифмическая единица измерения, относящаяся к соотношению между двумя числами. Хорошо, мы видим, как глаза закатываются и стекленеют, поэтому мы упростим вещи и постараемся свести «математику» к абсолютному минимуму. Используя логарифмическую шкалу, вы не можете просто складывать числа обычным способом — удвоенное число не «вдвое больше», а, скорее, во много раз больше.Например, 100 дБ во много раз больше, чем 50 дБ, а не просто «вдвое больше». Когда дело доходит до «громкости», которая измеряется уровнем звукового давления (или SPL), повышение уровня на 10 дБ примерно эквивалентно «удвоению» воспринимаемой громкости. Другими словами, если один усилитель генерирует уровень звукового давления 90 дБ, а другой усилитель достигает уровня звукового давления 100 дБ, второй усилитель, как правило, будет восприниматься как звук примерно в два раза громче для типичного слушателя.

Мощность, мощность и звуковое давление

Так сколько ватт нужно, чтобы стать вдвое громче? Представим себе два усилителя: один на 10 Вт, а второй на 20 Вт.20-ваттный усилитель вдвое превосходит 10-ваттный усилитель, но удвоение мощности приводит только к увеличению уровня звукового давления на 3 дБ. Помните, что для того, чтобы звучать «вдвое громче», вам необходимо увеличение на 10 дБ, поэтому, хотя усилитель на 20 Вт будет звучать заметно громче, чем усилитель на 10 Вт, он не будет звучать в два раза громче. То же самое верно и при более высоких мощностях — усилитель на 100 Вт не будет звучать вдвое громче, чем усилитель на 50 Вт; при использовании идентичных динамиков он будет громче всего на 3 дБ, что заметно, но определенно не увеличивает воспринимаемую громкость вдвое.

Оценка чувствительности динамиков

Громкоговорители

имеют характеристики с точки зрения их чувствительности и эффективности — их способности преобразовывать поступающую электрическую энергию в акустическую. Динамические динамики с подвижной катушкой (тип, который есть в большинстве гитарных и басовых усилителей) заведомо неэффективны, и большая часть поступающей мощности фактически преобразуется в тепло, а не в звук. Обычно чувствительность динамика измеряется в безэховой камере (неотражающее, звуконепроницаемое помещение) и выражается примерно так: 90 дБ @ 1 Вт / 1 м.

В переводе на английский язык это означает «90 децибел (SPL) при мощности одного ватта, измеренное на расстоянии одного метра от динамика». Более эффективный динамик будет иметь большее число, а менее эффективный динамик будет иметь меньшее число.

Собираем все вместе

Итак, давайте предположим, что у нас есть динамик с чувствительностью 90 дБ при 1 Вт / 1 м и допустимой мощностью до 100 Вт. Если на этот динамик подается мощность 1 Вт, он будет генерировать 90 дБ при измерении на расстоянии 1 метра.Если мы удвоим эту мощность до 2 Вт, измерение звукового давления увеличится до 93 дБ. Если мы увеличим мощность до 10 Вт, то измерение SPL увеличится до 100 дБ, что «вдвое больше воспринимаемой громкости» по сравнению с 1 Вт. Так что на самом деле требуется в 10 раз больше мощности, чтобы добиться ощущаемого удвоения уровня громкости. Поскольку этот воображаемый динамик рассчитан на безопасную работу с мощностью до 100 Вт, мы могли бы снова удвоить этот уровень громкости и теоретически достичь уровня звукового давления до 110 дБ, увеличив мощность до 100 Вт.Один ватт = 90 дБ. Сто ватт, или в 100 раз больше мощности = 110 дБ. Это огромное увеличение мощности, но только увеличение «вдвое вдвое» (4X) с точки зрения воспринимаемого уровня громкости!

Как видите, требуется значительное увеличение мощности — мощности усилителя — чтобы «удвоить» воспринимаемую «громкость». Именно здесь чувствительность / эффективность динамика вступают в уравнение. Если мы заменим этот динамик 90 дБ при 1 Вт / 1 м на модель с чувствительностью 100 дБ при 1 Вт / 1 м, цифры резко изменятся.Для начала, входная мощность 1 Вт даст нам 100 дБ SPL. Помните, что для достижения такого же уровня громкости первому динамику требовалось 10 Вт! Таким образом, установив более эффективный динамик, мы можем получить такой же воспринимаемый уровень громкости от усилителя мощностью 1 Вт, что и от усилителя мощностью 10 Вт, подключенного к менее эффективному динамику. Опять же, это относится к максимальной допустимой мощности динамика. Если предположить, что наш динамик 100 дБ при 1 Вт / 1 м может выдерживать мощность до 100 Вт, он может дать нам уровень звукового давления до 120 дБ; Опять же, это вдвое больше воспринимаемого «уровня громкости» по сравнению с максимальным уровнем 110 дБ SPL для динамика 90 дБ при 1 Вт / 1 м 100 Вт.

Заинтересованы в замене динамиков в гитарном усилителе? Ознакомьтесь с нашим полезным руководством, чтобы узнать, как заменить или обновить динамики.

Выбор самой громкой чувствительности и мощности динамика

Выбрать самый громкий динамик очень просто.

Не правда ли?

Это вопрос поиска динамика с максимальной выходной мощностью.

Верно?

Ну вроде.

Да, выходная мощность или мощность являются важным фактором, но не самым важным.

Чувствительность динамика важнее всего.

Какого черта вы спрашиваете? Вы говорите, что для меня это звучит слишком сложно.

Но это не обязательно.

Я дам простые для понимания определения того, что определяет громкость. И я приведу примеры, которые помогут вам лучше понять и сделать выбор.

Давайте сначала начнем с этих определений.

Есть два определения, о которых стоит подумать:

1. Номинальная мощность динамика (мощность).
2. Чувствительность динамика.

Что такое номинальная мощность динамика (ватт)?

Номинальная мощность динамика, выраженная в ваттах, относится к выходной мощности усилителя в этом динамике.

Что такое чувствительность динамика?

Чувствительность динамика — это мера того, насколько эффективно динамик преобразует мощность усилителя в акустическую энергию.

Обратите внимание, что это мера эффективности преобразования мощности в энергию. Вот почему иногда можно встретить людей, называющих этот показатель «эффективностью динамика».Но есть предостережение при использовании этого термина, к которому я вернусь позже.

Другими словами, сообщает нам, насколько громкой будет выходная мощность усилителя .

Чтобы лучше понять чувствительность, я обнаружил, что мне нужно взглянуть на процесс измерения.

Как измеряется чувствительность динамика?

Говоря о динамике, мы говорим об акустической мощности или громкости, возникающей в результате заданного количества мощности.

Производимая громкость называется уровнем звукового давления или SPL.

SPL выражается в децибелах (дБ).

Измерение уровня чувствительности динамика в децибелах (дБ) при подаче мощности 1 ватт. Измерение проводится на расстоянии 1 метра от динамика и обычно выполняется в безэховой камере (неотражающее, звукоизолированное помещение).

Итак, что это значит, если динамик имеет чувствительность 89 дБ SPL?

Это означает, что динамик с мощностью 1 Вт, измеренной на расстоянии 1 метра от динамика, может создать уровень звукового давления 89 децибел.

Сокращенно: «89 дБ SPL 1 Вт / 1 м».

Хорошо, теперь вы понимаете, что такое чувствительность.

Чтобы лучше понять это с практической точки зрения, мы рассмотрим сравнение чувствительности динамиков без учета выходной мощности.

Вернуться к таблице

Сравнение чувствительности динамиков

Если рассматривать только рейтинг чувствительности разных динамиков, сравнение несложно.

Если вы хотите выбрать между следующими тремя динамиками, это простой выбор:

1. Динамик 1 — 81 дБ (1 Вт / 1 м)
2. Динамик 2 — 84 дБ (1 Вт / 1 м)
3. Динамик 3 — 87 дБ (1 Вт / 1 м)

Громкоговоритель 3 с рейтингом чувствительности 87 дБ (1 Вт / 1 м) является самым громким, поскольку при 1 Вт / 1 м он производит большую громкость, чем два других .Чем выше число дБ, тем громче динамик.

Как упоминалось ранее, SPL выражается в децибелах (дБ). Часто SPL и дБ используются как синонимы, что сбивает с толку.

Будь то более высокий уровень звукового давления или более высокий дБ, вы знаете, что у вас более громкий динамик.

Затем нам нужно посмотреть, что происходит, когда вы принимаете во внимание номинальную мощность динамика, потому что комбинация не так проста.

Взгляд на сочетание мощности и чувствительности

Независимо от того, какой чувствительностью обладает ваш динамик, существует общее правило, которое применяется, если вы хотите увеличить выходную мощность в децибелах за счет увеличения мощности вашего усилителя.

Общее правило:

Увеличение мощности звука динамика на 3 децибела требует удвоения мощности усилителя.

Мне пришлось записать несколько примеров, прежде чем я понял значение правила.

Во-первых, давайте посмотрим на один динамик.

Рассмотрим громкоговоритель с уровнем мощности 87 дБ (всегда помните, что децибелы измеряются на основе 1 ватта мощности на расстоянии 1 метра от громкоговорителя).

Правило состоит в том, чтобы увеличить на 3 дБ; вы должны удвоить мощность в ваттах.

Чтобы получить дополнительные 3 дБ, чтобы достичь 90 дБ, мощность усилителя должна увеличиться до 2 Вт.

Но чтобы увеличить еще на 3 дБ до 93 дБ, мощность должна удвоиться с 2 Вт до 4 Вт.

И увеличение до 96 дБ требует, чтобы мощность снова удвоилась до 8 Вт.

Во-вторых, сравним два динамика.

Оба динамика потребляют мощность 10 Вт для вывода звука.

Громкоговоритель 1 имеет выходной сигнал 81 дБ, а динамик 2 — 93 дБ.

Разница в выходе между двумя динамиками составляет 12 дБ или 4 партии по 3 дБ. Таким образом, при четырехкратном увеличении мощности в два раза, это означает, что коэффициент удвоения увеличивается с 2 до 4, от 8 до 16 раз.

Следовательно, для мощность динамика 1 необходимо увеличить с 10 до 160 Вт (т. Е. В десять раз по 16), чтобы получить 93 дБ и сравняться с выходной мощностью динамика 2.

Представление этого в виде таблицы помогло моему уровню понимания.

Исходя из рейтинга динамика 1 в 81 дБ, вот выходная мощность, необходимая для увеличения звука до того же уровня, что и у динамика 2:

дБ = мощность динамика 2

Увеличение мощности динамика 1	Выход динамика 1
10 Вт	81 дБ
20 Вт	84 дБ
40 Вт	87 дБ
80 Вт		дБ	904 дБ

Вернуться к таблице

Что лучше всего, если вы хотите увеличить выходную мощность?

Всегда лучше начинать с динамика с более высоким рейтингом чувствительности, поскольку для увеличения уровня звукового давления не требуется столько энергии.

И начало с более высокого рейтинга чувствительности также означает, что ваш усилитель не будет потреблять столько же энергии, как усиленный динамик с более низкой чувствительностью. Энергопотребление жизненно важно для портативных колонок, так как это означает, что расход заряда батареи будет намного меньше. Более того, ваше игровое время будет намного дольше.

Но мы сосредоточены на выборе самого громкого динамика, и суть в том, что увеличение рейтинга чувствительности динамика увеличивает громкость с определенной мощностью. Итак, всегда лучше использовать наивысший рейтинг чувствительности при сопоставимой выходной мощности.

Что тогда, если мы увеличим выходную мощность или мощность усилителя?

Давайте выясним.

Какое влияние оказывает увеличение выходной мощности?

Мы уже знаем общее правило: удвоение мощности усилителя увеличивает выходную мощность динамика на 3 дБ.

Читая эту тему, вы обнаружите, что это основное правило расширяется до следующих общих практических правил:

Выходная мощность усилителя	Повышение выходного уровня динамика
10 Вт	10 дБ
100 Вт	20 дБ
1000 Вт	30 дБ

Когда я увидел эти цифры, я сразу подумал: «Это еще одно правило поверх основного? Правило 3 дБ? »

Поразмыслив, я понял, что нового правила не существует.

Это просто фактический результат преобразования, который происходит, когда вы увеличиваете выходную мощность ровно на 10, 100 или 1000 Вт.

Рассмотрим увеличение выходной мощности на 10 Вт.

Помните, что 8 Вт — это три уровня удвоения мощности по сравнению с 1 Вт, что приводит к увеличению выходной мощности в 3 раза по 3 дБ = 9 дБ. Увеличение мощности до 10 Вт означает, что 10 Вт являются частью удвоения 8 Вт до 16 Вт, но это нижняя граница этого удвоения, так что это приводит только к дополнительному звуковому выходу на 1 дБ.

Эти оценки мощности звука основаны на расстоянии 1 метра от динамика. Что произойдет, если вы отойдете от динамика?

Вернуться к таблице

Как увеличение расстояния до динамика влияет на громкость?

Все мы сталкивались с затуханием звука по мере удаления от источника звука. И снова, как и в случае с чувствительностью, применяется общее правило:

«Уровень звука уменьшается на четверть каждый раз, когда вы удваиваете расстояние от источника звука.Что касается уровня звукового давления, то на каждое удвоение расстояния происходит уменьшение на 6 дБ ».

Давайте посмотрим на пример:

Динамик с рейтингом чувствительности 84 дБ (1 Вт / 1 м) со 100-ваттным усилителем производит уровень звука 104 дБ (если вы помните в предыдущем разделе, мы обнаружил, что 100 Вт производят 20 дБ, поэтому расчет 84 + 20 = 104 дБ).

Для этого динамика потери звука следующие:

Расстояние от источника	Уровень звука
Базовое измерение — 1 метр	104 дБ
2 метра	98 дБ
3 метра	92 дБ
4 метра	86 дБ
и т. Д.	И т. Д.

Потери в 6 дБ на 1 метр применимы к идеальной акустической среде, например на открытом воздухе, где нет стен или потолков, от которых звук мог бы отражаться. В помещении потери будут меньше, но насколько они зависят от звукопоглощающей способности материалов стен, пола и потолка, а также наличия мебели или других предметов.

Таким образом, громкость звука уменьшается по мере удаления от динамика. Чтобы нас было слышно дальше, все, что нам нужно сделать, это увеличить мощность динамика, верно?

Это верно, но, как и во всем, имеет внешний предел .

Теперь рассмотрим расчет, необходимый для определения максимального количества звука, которое может выдать динамик.

Что означает максимальный уровень звукового давления?

В технических характеристиках динамика могут указываться как рейтинг чувствительности, так и номинальная мощность. Чтобы определить максимальную громкость, которую может достичь такой динамик, нам нужно выполнить расчет.

Чувствительность — это рейтинг, который описывает базовую громкость динамика при мощности в 1 ватт.

Номинальная мощность — это количество ватт, доступное для получения громкого звука.

Объедините два, и вы получите максимальную громкость динамика, известную как Максимальный SPL.

Поясним на примере.

Динамик имеет чувствительность 87 дБ и номинальную мощность 250 Вт. Мы применяем знакомую формулу удвоения мощности для увеличения громкости на 3 дБ.

256740 12843 дБ 256740 12843 дБ 25640 12843 дБ

Мощность	Выход
1 Вт	87 дБ
2 Вт	90 дБ
90 дБ
4 Вт 907 43 дБ
4 Вт	96 дБ
16 Вт	99 дБ
32 Вт	102 дБ
64 Вт	105 дБ
111 дБ

Итак, максимальное звуковое давление для этого динамика составляет 111 дБ.

Знание максимального звукового давления полезно, потому что это может помочь определить, будет ли динамик достаточно громким для того места, где вы хотите его использовать.

Вернуться к столу

Насколько громким должен быть ваш динамик?

Громкость — это не только то, где вы хотите использовать динамик.

Это тоже личное.

Один человек громко — другой тихий.

Хотя мы говорили об объективных измерениях звука в децибелах, громкость является субъективной и личной для слушателя.

Давайте посмотрим на различные диапазоны децибел и посмотрим, что это означает в практическом смысле:

Bulldozer

дБ Диапазон	Повседневный звук
0 дБ	Порог слуха
15-25 дБ	A Whisper
40-60 дБ	Домашний или офисный фоновый шум
65-70 дБ	Нормальный голос
85 дБ	Холостой ход
105 дБ	Оркестровая кульминация
120+ дБ	Рок-концерт
130 дБ	Порог боли
140–180 дБ	Реактивный самолет

В этот момент стоит сделать предупреждение о вреде для здоровья.

Если уровень звука достигает 85 дБ или сильнее, это может нанести непоправимый вред вашему слуху. Более того, повреждение случается и при длительном воздействии.

Отсюда следует, что любой динамик с рейтингом дБ выше 85 является громким .

Тогда становится вопросом вашего музыкального вкуса и того, где вы собираетесь использовать динамик, насколько выше 85 дБ вы хотите, чтобы ваш динамик выдавал.

Для внутреннего прослушивания вы, вероятно, не захотите слишком сильно выходить за пределы 105 дБ , что является громким звуком.Любой уровень выше, вероятно, будет оглушительным, даже если вы фанат рока и любите громкую музыку.

Выход на улицу означает повышение примерно до 120 дБ , чтобы звук мог распространяться на большую площадь. Только убедитесь, что вы не стоите слишком близко.

Независимо от того, какой уровень звука вы выберете, необходимо помнить о том, сохраняется ли качество звука на максимальной громкости.

Вернуться к таблице

Чем не следует жертвовать в погоне за громкостью

Нет смысла покупать динамик, который издает ужасный звук при увеличении громкости.

Да, вам нужен громкий динамик, но все дело в том, что вы слушаете музыку, вы хотите, чтобы звук был чистым и отчетливым, чтобы музыкальность проявлялась и не нарушалась искажениями.

Вы должны убедиться, что искажение (технически называемое THD или полным гармоническим искажением) меньше 1%. Если в технических характеристиках динамика не указана эта цифра, убедитесь, что вы проверили динамик перед покупкой (вы должны сделать это в любом случае).

Более того, вам не нужна колонка, которая жертвует качеством при низкой громкости. Вы хотите, чтобы был баланс между высокими, средними и низкими частотами. И, возможно, некоторая возможность эквалайзера для настройки звука низких частот в соответствии с музыкой.

Помните не только о проверке качества, но и о том, что выбор громкости зависит от чувствительности динамика. Итак, нам нужно отличать чувствительность от эффективности.

Предупреждение о зависимости чувствительности динамика от эффективности динамика

Ранее я предупреждал об использовании терминов «чувствительность динамика» и «эффективность динамика» как взаимозаменяемые.Часто так поступают маркетологи, предполагая, что «чувствительность» и «эффективность» — это одно и то же.

Проблема в том, что они не совпадают, хотя и связаны.

Технически термин «чувствительность» описывает более точно, насколько громко будет играть динамик, когда он получит входной сигнал с заданным уровнем напряжения. Он измеряется в децибелах.

«Эффективность» означает количество мощности, поступающей на усилитель, и акустическую мощность, выходящую из динамика, выраженную в процентах.

Можно преобразовать эффективность в чувствительность и наоборот, но это выходит за рамки моих основных арифметических расчетов.

Стоит отметить, что процент «эффективности» для всех динамиков обычно составляет около 2% или меньше, что означает, что основная часть входной мощности преобразуется в тепло, а не в звук.

Зная разницу в значениях, имеет смысл использовать «чувствительность динамика» как средство определения громкости.

И, будучи стандартным расчетом, он предлагает основу для сравнения громкости разных динамиков.

К сожалению, производители не используют эту формулу стандартным образом, поэтому сравнение становится недействительным.

Вернуться к таблице

Почему нельзя всегда верить цифрам чувствительности производителей

Производители могут использовать и используют разные методы для расчета чувствительности своих динамиков.

Некоторые производители используют 1 ватт в качестве входного уровня, а другие используют 2,83 вольт . Есть отдельное техническое обсуждение использования 2.83 вольта, которые я отложу на другой день.

Производители также варьируют частоты, которые они используют для вычислений. :

• Некоторые используют «розовый шум», который представляет собой комбинацию всех частот.
• Некоторые используют только одну частоту (часто она будет самой чувствительной).
• Некоторые указывают каждую частоту.
• Некоторые измеряют несколько частот и усредняют результат.

Также могут быть различия в проведении тестирования. :

• Измеряется только лучший динамик в корпусе динамика.
• Все динамики вместе взятые, замеренные.
• Тест может проводиться в чистой среде, где нет отражающих материалов,
• В качестве альтернативы анализ выполняется в типичных условиях, которые не могут быть воспроизведены другими тестерами

Использование этих различных методов на одном динамике неизбежно каждый раз приводит к разным результатам. Это разочаровывающий результат, потому что «чувствительность» как мера объективна. Это дает основу для достоверного сравнения различных динамиков.

Несмотря на эти опасения и при отсутствии чего-либо еще, сравнение рейтингов чувствительности динамиков дает представление о том, насколько громким будет динамик.

Но подождите, вот и загвоздка.

Большинство производителей не указывают рейтинги чувствительности для «закрытых систем».

Вернуться к таблице

Разочарование при сравнении громкости «закрытых систем»

Что такое «закрытая система», спросите вы?

Вот где есть система с внутренним питанием, такая как у вас:

• Сабвуферы.
• Саундбары.
• Bluetooth-колонки.

Часто производители предоставляют мощность, но, как мы видели ранее, она почти бесполезна для сравнения без значений чувствительности. И тем более, если мы не знаем:

• Как измеряется мощность (например, максимальный уровень искажений и сопротивление нагрузки).
• Могут ли драйверы динамиков обрабатывать выходную мощность усилителя.

Короче говоря, нет смысла оценивать продукты с внутренним усилением, такие как звуковые панели, динамики Bluetooth и сабвуферы, по чистой мощности или даже с использованием мощности с рейтингом чувствительности.

Рейтинг SPL (чувствительности) сам по себе является наиболее точным показателем реального представления о том, каких уровней громкости могут достичь продукты.

И при отсутствии рейтинга SPL используйте общий выходной объем устройства, если он доступен.

На этой ноте я перейду к заключительной записи.

Краткое изложение того, как выбрать самые громкие динамики.

Когда дело доходит до выбора самых громких динамиков, критическим фактором является «чувствительность динамика», часто обозначаемая термином «SPL» и измеряемая в децибелах (дБ):

• Если выходная мощность усилителя такая же, Выбрав динамик с более высокой чувствительностью, вы получите более громкий динамик.

• Если у динамиков одинаковая чувствительность, динамик с большей мощностью будет громче.

При сравнении громкоговорителей с разным рейтингом чувствительности необходимо учитывать комбинацию чувствительности и мощности, чтобы найти громкоговоритель с наибольшей громкостью.

Мощность в ваттах может быть увеличена на динамике с более низкой чувствительностью, чтобы достичь или превзойти более высокую чувствительность динамика меньшей мощности. Все зависит от комбинации цифр.

Два последних примера:

1. Динамик мощностью 1000 Вт с чувствительностью 85 дБ будет выдавать 115 дБ, а динамик 300 Вт с более высокой чувствительностью 89 дБ будет давать более низкие 113,5 дБ. Динамик мощностью 1000 Вт громче .
2. Опять же, 1000-ваттный динамик с чувствительностью 85 дБ будет производить 115 дБ, но на этот раз 300-ваттный динамик имеет более высокую чувствительность 93 дБ, что дает более высокие 117,5 дБ. Динамик на 300 Вт громче .

Некоторые предостережения:

• Расстояние от динамика снижает его громкость.
• Позаботьтесь о точности указанных производителем значений звукового давления и мощности.
• Помните, что чувствительность динамика — это не то же самое, что эффективность динамика, хотя они взаимосвязаны.
• Не гонитесь за громкостью в ущерб качеству звука.
• Получите демонстрацию динамика — это лучшая проверка того, соответствует ли он вашим требованиям после того, как вы сузили круг динамиков до одного или двух, используя то, что вы узнали в этой статье.

Выбрать самый громкий динамик — непростая задача, но теперь вы можете легко разобраться в техническом жаргоне и лучше подготовиться к выбору.

Желаю вам много лет удовольствия от прослушивания громкой музыки.

За кулисами управления мощностью громкоговорителей

За прошедшие годы мы написали несколько статей о номинальной мощности громкоговорителей, но, похоже, эту тему мало кто понимает полностью. Эта статья послужит справочным руководством по оценке авторитетных производителей премиум-класса в отношении мощности своих динамиков. Мы начнем с изучения физики конструкции громкоговорителей относительно того, как они справляются с теплом, создаваемым мощностью от вашего усилителя, а затем объясним, как розовый шум используется для определения номинальной мощности.

Эффективность и мощность громкоговорителей

К сожалению, громкоговорители, как известно, неэффективны. Высокоэффективный 8-дюймовый среднечастотный динамик, используемый в громкоговорителе громкоговорителя, может преобразовывать только около 1,3 процента мощности усилителя в акустическую энергию. Остальное преобразуется в тепло в звуковой катушке и, впоследствии, в деталях вокруг катушки, таких как магнит, тройник и диффузор.

Динамики, разработанные для автомобильных аудиосистем, часто значительно менее эффективны, поскольку им необходимо работать в более широком частотном диапазоне.Для среднечастотного динамика с рейтингом чувствительности 90 дБ 1 Вт / 1 м КПД составляет ничтожные 0,63 процента.

Подумайте, сколько тепла выделяет 100-ваттная лампа накаливания. Ниже приведено тепловое изображение 100-ваттной лампочки, которая была включена всего на 60 секунд. Стеклянная основа колбы уже нагрелась до температуры более 90 градусов по Цельсию или 195 градусов по Фаренгейту. Она явно слишком горячая, чтобы прикасаться к ней, и будет становиться все горячее. Быстрые исследования показывают, что у ламп накаливания коэффициент полезного действия около 2.2. Отсутствие эффективности делает их отличной аналогией для сравнения тепловыделения с громкоговорителем. Вскоре мы перейдем к логистике и реальности подачи такой мощности на что угодно, кроме сабвуфера.

Как динамики переносят тепло

Тепло динамика генерируется в обмотке звуковой катушки. Будь то медь, алюминий или их комбинация, все это тепло сосредоточено на относительно крошечной катушке проволоки. Единственный компонент, который напрямую контактирует со звуковой катушкой, это, что неудивительно, формирователь звуковой катушки.В автомобильных аудиосистемах формирователи звуковых катушек изготавливаются из таких материалов, как крафт-бумага, синтетическая изоляционная бумага, такая как 3M TufQUIN, арамидные волокна, такие как Nomex и Bondex, и алюминий. Каждый из этих материалов имеет разные изоляционные свойства и свойства теплопроводности.

Следующим компонентом динамика, который должен отводить тепло от звуковой катушки, является верхняя пластина. В большинстве случаев верхняя пластина представляет собой кусок стали, прикрепленный к магниту (или магнитам) для фокусировки магнитного поля на звуковой катушке.Хотя верхняя пластина не соприкасается со звуковой катушкой, эти два компонента расположены очень близко друг к другу. Большая часть охлаждения звуковой катушки динамика может быть отнесена за счет передачи тепла верхней пластине и, следовательно, конструкции двигателя. Многие производители громкоговорителей делают все возможное, чтобы обеспечить значительный воздушный поток вокруг верхней пластины для дальнейшего улучшения охлаждения, особенно на сабвуферах.

Т-образное ярмо, часть конструкции двигателя, завершающая контур магнитного поля, также важна для отвода тепла от звуковой катушки и каркаса.Тройник находится внутри каркаса звуковой катушки в большинстве конструкций.

Диаметр звуковой катушки сабвуфера и регулировка мощности

Способность любого устройства выдерживать тепло определяется его размером. Резистор на 1/8 Вт намного меньше резистора на 1 Вт. Как правило, размер компонента определяет площадь поверхности и способность передавать тепло воздуху. В динамиках диаметр и длина обмотки звуковой катушки в сабвуфере являются хорошим индикатором того, сколько тепла и, как следствие, сколько мощности может выдержать динамик.

В качестве примера, просматривая ассортимент продукции популярного производителя сабвуферов, мы видим, что их сабвуферы со звуковой катушкой диаметром 2 дюйма рассчитаны на 250 Вт; переход к катушке диаметром 2,5 дюйма увеличивает номинальную мощность до 500 Вт. Их сабвуферы с 3-дюймовыми катушками рассчитаны на 600 Вт, а их низкочастотные громкоговорители конкурентного уровня имеют массивные катушки диаметром 4 и 5 дюймов, рассчитанные на 2500 и 3000 Вт соответственно.

Имейте в виду, что физический размер (высота) каждой из этих звуковых катушек не был указан, поэтому можно с уверенностью предположить, что переход на более чем 2500 Вт потребляемой мощности сопровождается значительным увеличением высоты обмотки катушки и соответствующей поверхности. площадь.

Размеры звуковой катушки высокочастотного динамика

Чтобы говорить об управлении мощностью в чем угодно, кроме сабвуфера, потребуется некоторый здравый смысл. Тщательно подумайте о номинальной мощности среднечастотного динамика. Мы рассмотрим другой популярный бренд и посмотрим, как диаметр их звуковых катушек соотносится с характеристиками мощности некоторых из их 6,5-дюймовых среднечастотных динамиков. У этой марки есть драйвер с 1-дюймовой катушкой, рассчитанной на 70 Вт, а 1,25-дюймовая катушка рассчитана на 80 Вт в одной серии и 100 Вт в более дорогом решении.Различные номинальные мощности на 1,25-дюймовых катушках демонстрируют, как общая высота обмотки влияет на теплоемкость.

А теперь поговорим о твитерах. Твитеры в автомобильных аудиоприложениях очень маленькие и, честно говоря, довольно хрупкие. Обмотки звуковой катушки в твитерах сделаны из очень тонкой проволоки, часто меньше 24 калибра. Даже при диаметре 1 дюйм твитера с мягким куполом они не справляются с большой мощностью. Итак, как производители получают мощность в 100 Вт или более для своих твитеров, если мы знаем, что среднечастотный динамик с обмоткой звуковой катушки, которая как минимум в пять раз выше, может выдерживать только 100 Вт? Ответ заключается в том, как производители тестируют свои динамики.

Что такое розовый шум?

Прежде чем мы перейдем к объяснению того, как оценивается мощность динамиков, нам нужно внимательно взглянуть на то, что называется розовым шумом. Розовый шум — это аудиосигнал, состоящий из случайных частот от чуть выше 0 Гц до верхнего предела формата аудио или компьютерного аудиофайла. Для обычного файла .wav с качеством компакт-диска это будет 22,05 кГц.

В розовом шуме каждая октава содержит равное количество энергии шума. Это означает, что октава от 100 Гц до 200 Гц содержит такое же количество энергии шума, что и октава от 1 кГц до 2 кГц.Мощность в каждой октаве также обратно пропорциональна частоте сигнала. Хотя это грубое приближение того, как работает математика, есть 100 Гц между 100 Гц и 200 Гц, тогда как есть 1000 Гц между 1 кГц и 2 кГц. В сигнале розового шума полоса 1-2 кГц распространяется в 10 раз большем пространстве.

Вот как выглядит спектральный анализ звукового сигнала розового шума:

Вы можете видеть, что выше 20 Гц уровень сигнала уменьшается со скоростью -10 дБ на декаду по мере увеличения частоты.Это означает, что на частоте 1 кГц энергия сигнала на 10 дБ меньше, чем на частоте 100 Гц. Когда мы соотносим это снижение мощности сигнала с мощностью наших усилителей, это соотношение также составляет 10 раз.

Если мы воспроизводим розовый шум через аудиосистему, а регуляторы чувствительности усилителя настроены на получение мощности 100 Вт при 20 Гц, при 200 Гц усилитель выдает 10 Вт. При 2 кГц усилитель будет вырабатывать 1 Вт, а при 20 кГц усилитель выдает 0,1 Вт мощности для наших динамиков.

Плотность мощности в музыке

Еще одна тема, которую мы должны обсудить перед тем, как перейти к оценке мощности динамиков, — это то, как аудио энергия распределяется в музыке, которую мы слушаем.Мы просмотрели шесть аудиодорожек и проанализировали их спектральное содержание в Adobe Audition так же, как и на диаграмме розового шума выше. Результаты показаны ниже: «Thunderstruck» от AC / DC «Brothers in Arms» от Dire Straits «Верни жизнь музыке» от Daft Punk «Yellow Flicker Beat» от Lorde «In Da Club» от 50 Cent

As you Из этого умеренно разнообразного набора музыкальных треков видно, что звуковая энергия распределяется аналогично нашей дорожке с розовым шумом. По этой причине многие производители используют сигналы розового шума для проверки мощности своих динамиков.

Как проверяется управление мощностью динамиков

В зависимости от марки разные компании используют разные процессы для тестирования возможностей управления мощностью своих динамиков. Следует отметить, что у некоторых компаний есть подробные спецификации для своих процедур тестирования, в то время как другие полагаются просто на данные, предоставленные их поставщиками, а другие предполагают, основываясь на размере звуковой катушки, используемой в конструкции. Это одно из ключевых различий между компаниями, которые прилагают значительные усилия к проектированию и разработке своих продуктов, и компаниями, которые выбирают решения из каталога и имеют штамп на корзине и пылезащитной крышке.

Правильно спроектированный процесс тестирования громкоговорителей состоит из нескольких этапов. В первом примере мы будем использовать сабвуфер. Техник, выполняющий тест, установит выходной сигнал усилителя, используя звуковую дорожку синусоидальной волны, чтобы представить уровень напряжения, который соответствует уровню мощности, который они хотят проверить. Для сабвуфера с сопротивлением 4 Ом, который должен быть протестирован на уровне мощности 200 Вт, напряжение синусоидальной волны должно составлять 28,28 В (действующее значение) или 40 В (от пика до пика). Как только эта амплитуда установлена, для проверки драйвера воспроизводится розовый шум, равный амплитуде 20 Гц.Частотная характеристика белого шума

После того, как уровни установлены и динамик установлен в испытательном приспособлении, эта дорожка розового шума воспроизводится на непрерывном уровне до тех пор, пока динамик не выйдет из строя или не пройдет соответствующее время. Многие компании используют от восьми до 10 часов в качестве минимального времени тестирования, а некоторые увеличивают его до 100 часов. После того, как температура в динамике стабилизируется, длительный тест может помочь подтвердить пригодность и надежность выбранных клеев и материалов, используемых для изготовления динамика.По сути, это становится как физическим тестом, так и тестом на управление мощностью.

Хотя это зависит от производителя, для того, чтобы динамик прошел тест, параметры динамика Тиле / Смолла не должны измениться более чем на заранее определенную величину по сравнению с теми, которые были до начала теста. Значительное изменение электромеханических свойств указывает на то, что во время испытания что-то могло быть повреждено и было выделено слишком много тепла.

Как тестируются средне- и высокочастотные динамики

Поскольку среднечастотные динамики и высокочастотные динамики не могут справиться с высокими уровнями колебаний, они тестируются так же, как и низкочастотный динамик, но тестовый сигнал проходит через фильтр верхних частот.Вот пример:

Допустим, мы хотим протестировать 4-омный твитер, и мы хотим использовать вышеуказанный стандарт, чтобы протестировать его при допустимой мощности 100 Вт. Это соответствует уровню синусоидальной волны 20 вольт (среднеквадратичное значение) или 28,28 вольта (от пика до пика). Тест начинается с того, что усилитель откалиброван для выработки 20 В среднеквадратичного значения с использованием синусоидальной волны, когда он не подключен к динамику. После установки уровня розовый шум воспроизводится через любой фильтр верхних частот, указанный производителем. Для целей этого примера предположим, что фильтр установлен на 2 кГц.

Так будет выглядеть спектральный анализ тестового сигнала.

Средний пиковый уровень тестового сигнала теперь примерно на 20 дБ ниже, чем он был при 20 Гц с сигналом с полной полосой пропускания. Что касается мощности аудиосигнала, то мы имеем 1/100 ^th такой же мощности. Или 1 ватт.

Мы говорим, что твитер, рассчитанный на мощность розового шума 100 Вт, протестированный на частотах выше 2 кГц, тестируется только при мощности 1 Вт? Абсолютно! Вот как это работает.Подумайте о физике музыки. Мы хотим, чтобы звук, создаваемый высокочастотными динамиками, был сбалансирован со звуком среднечастотных динамиков и низкочастотных динамиков или сабвуферов.

В реальном мире этот твитер, вероятно, может выдерживать намного больше, чем просто 1 ватт мощности. Он может выдерживать 10 Вт. Означает ли это, что было бы неплохо оценить драйвер как способный справиться с 1000 Вт розового шума? Скорее всего, не. Вы знаете, что тот, кто не понимает, как работает розовый шум, будет использовать синусоидальную дорожку, чтобы установить усиление на своем высокочастотном усилителе, и попытаться подать 63 В (1000 Вт) на высокочастотный динамик.Конечно, эти же люди также будут звонить производителю динамиков и жаловаться, что твитер «сломан», и все, что они делали, — это настраивали регуляторы усиления.

В чем суть технических характеристик управления мощностью?

Номинальная мощность динамиков при использовании розового шума основана на критериях, установленных для полнодиапазонных домашних динамиков. Тесты имитируют то, что динамики будут испытывать при прослушивании на высоких уровнях громкости, и предназначены для того, чтобы указать, какая номинальная мощность усилителя будет подходящей, чтобы получить максимальную отдачу от динамиков, не повредив их.Эта спецификация не учитывает, что происходит, когда усилитель находится в режиме ограничения — мы коснемся этого в другой раз.

На данный момент вывод из всего этого заключается в том, что настройку аудиосистемы следует начинать с настройки регуляторов чувствительности на усилителе сабвуфера, а затем повышать уровни каналов среднего и высокочастотного диапазона для создания сбалансированной системы. Скорее всего, вы не приблизитесь к максимальной мощности средних и высокочастотных усилителей. Да, и вам не нужен усилитель на 150 Вт для работы твитеров.

Связанные

Руководство по увеличению громкости динамика

Советы по увеличению громкости динамика

Вы боретесь со звуком динамика? Не волнуйтесь, вы можете решить проблему, не прожигая дыры в кармане. В этом разделе мы обсудим несколько советов, которые помогут вам увеличить громкость, внеся несколько изменений. Ниже приведены несколько полезных советов, которые помогут вам сделать динамик громче:

• Если вас не устраивает громкость динамика, мы рекомендуем вам проверить положение динамика.Громкость зависит от того, где вы размещаете динамики, так как она оказывает огромное влияние. Есть вероятность, что какой-то объект блокирует громкость, поэтому убедитесь, что вы проверили положение динамика и определите, блокирует ли объект громкость или нет.
• Если вы слушаете музыку на своем iPhone и хотите, чтобы громкоговорители на iPhone были громче, мы рекомендуем вам перевернуть iPhone вверх дном, поскольку большинство из вас уже знает, что динамики расположены внизу. Существует высокая вероятность того, что динамик заблокирован, а также, когда вы кладете свой iPhone на стол или стол, даже тогда это создает проблему.Если вы все еще не можете увеличить громкость вашего iPhone, мы рекомендуем вам подключить его к динамику.

• Еще вам следует проверить настройку динамика. Есть вероятность, что ошибка в настройке, поэтому мы рекомендуем вам изменить настройки динамика. Если вы не знаете, как изменить настройки, мы предлагаем вам прочитать инструкции и посмотреть, как изменить настройки динамика.
• Еще одна вещь, о которой вы должны помнить, — это проверить провода динамика и убедиться, что они правильно расположены.Иногда простая модернизация провода динамиков также улучшает громкость и ее качество. Если провод не подключен должным образом или если он не хорошего качества, это также создает проблему. Настоятельно рекомендуется убедиться, что провод динамика очищен и правильно подключен к динамику.
• Вы также можете подключить сабвуфер к динамику и посмотреть, насколько резко он увеличит громкость ваших динамиков, и вы сможете наслаждаться громкой музыкой. Добавив сабвуфер, вы обязательно увеличите громкость динамика.
• Еще один способ сделать динамик громче — просто подключить его к усилителю. Иногда даже качественный динамик не может воспроизводить громкий звук, и проблему можно решить с помощью усилителя.
• Мы настоятельно рекомендуем вам не звонить профессионалу для решения проблемы, если вы не испробовали все советы, упомянутые в блоге. Убедитесь, что вы все испробовали, прежде чем обращаться к профессионалу, который поможет вам починить динамик.

Выше приведены несколько умных способов, которые помогут вам добавить громкости в динамик.Все, что вам нужно сделать, это следовать советам и применять их, если ваш динамик не обеспечивает достаточную громкость. Просто убедитесь, что вы приняли во внимание все важные советы, прежде чем покупать дорогое устройство или вызывать специалиста для увеличения звука динамика. Мы составили список полезных советов, которые помогут вам сделать ваши динамики громче, просто внеся несколько простых изменений.