Что значит пиковая мощность

Что значит пиковая мощность

РМРО (англ. peak music power output ) — пиковая музыкальная мощность — стандарт измерения мощности усилителя акустической системы, достигаемой при максимально возможном (пиковом) уровне сигнала. Другими словами, это означает максимальную громкость, которую могут выдержать акустические системы без повреждений в течение короткого времени. Для определения мощности РМРО не существует стандартной процедуры измерения (мощность сигнала, продолжительность), каждый производитель выбирает её самостоятельно. Поэтому даже нельзя сравнивать показатели РМРО продукции разных производителей и, следовательно, невозможно установить линейную зависимость между этими двумя параметрами. В быту мощность PMPO часто называют «китайскими ваттами», по причине традиционной маркировки ею массовой продукции бюджетного сектора (муз. центры, радиоприёмники, магнитолы и т. п. от различных производителей в том числе крупнейших брендов) и применяя к ней такой расхожий стереотип как «дёшево — значит китайское», считая данный показатель неоправданно завышающим значение в рекламных целях.

Среднеквадратическая мощность (англ. Root Mean Squared, RMS ) — среднеквадратическое значение мощности, ограниченной заданным уровнем нелинейных искажений.

Для синусоидального сигнала среднеквадратичное значение меньше амплитудного в 1.41 раз. Часто на бытовой аппаратуре мощность в RMS указывается суммарно по всем каналам системы. Так например, если акустическая система состоит из двух сателлитов мощностью по 15 ватт каждый и сабвуфера мощностью 30 ватт, при этом производитель может указать общую мощность, как 2х15 Вт + 30 Вт (RMS), а продавец — как 60 Вт (RMS), что не будет соответствовать действительности, т.к., в этом случае, она не будет эквивалентна системе, имеющей мощность 60 Вт (RMS) по всей ширине полосы воспроизводимых частот.

Стандартные условия измерения мощности бытовых усилителей:

  • номинальное сопротивление активной нагрузки — 4, 6 или 8 Ом,
  • частота синусоидального сигнала при измерении — 1 кГц,
  • коэффициент нелинейных искажений — 1 % для номинальной мощности, 10 % — для максимальной мощности.

Для акустических систем также применимы следующие стандарты мощностей:

Максимальная (предельная) шумовая (паспортная) мощность (англ. power handling capacity ), характеризующая устойчивость акустической системы к тепловым и механическим повреждениям при длительной (в течение 100 ч) работе с шумовым сигналом типа «розовый шум», спектр которого приближается к спектру реальных музыкальных сигналов;

Максимальная (предельная) долговременная мощность (англ. long-term maximum input power ) — электрическая мощность шумового сигнала, при которой акустическая система может работать без повреждений в течение 1 мин, при десятикратных испытаниях с интервалом 2 мин.

Максимальная (предельная) кратковременная шумовая мощность (англ. short-term maximum input power ) — электрическая мощность шумового сигнала, при которой акустическая система может работать без повреждений в течение 1 с, при шестидесятикратных испытаниях с интервалом 1 мин.

Сегодня, когда рынок домашних, да и профессиональных систем наполнился большим количеством моделей от различных производителей, порой бывает очень сложно получить достоверную информацию о реальных характеристиках того или иного звукового оборудования.

Прежде всего, необходимо с острожностью воспринимать заявленную производителем мощность акустической системы, или колонки, поскольку это лежит исключительно на совести производителя. Оборудование, которое проходит сертификацию на российском рынке, никогда не проверяется на соответствие таким важным его характеристикам, как мощность, диапазон воспроизводимых частот, звуковое давление, и прочее.

Второй важный момент — это путаница в терминологиях определения мощности как таковой. Дело в том, что есть несколько стандартов мощности, которой характеризуется акустическая система. Нерадивые производители в угоду себе, могут пользоваться этим, и активно это делают.
Давайте перечислим эти стандарты определения мощности колонок:

Читайте также:  Определение места по номеру мобильного телефона

Мощность RMS (Rated Maxmum Sinusoidal) — это максимальная мощность, на которой акустическая система может работать продолжительное время, без повреждений. О качестве звучания, и о соответствии звука заявленным амплитудно-частотным характеристикам, естественно, речи здесь не идёт.

Номинальная мощность
Это самая правдоподобная характеристика, которая позволяет наиболее точно судить о мощности конкретной акустической системы. Она представляет из себя максимальную мощность звучания, при которой искажения звука не превышают заявленных производителем величин.

Пиковая мощность, PMPO (Peek Music Power Output) — это кратковременная мощность, которую динамики могут выдерживать не более 1-2 секунд без разрушающих последствий для себя. Как правило, пиковая мощность колонки превышает номинальную в несколько раз.

Мощность DIN. Этот параметр близок к RMS с той лишь разницей, что в качестве тестового звукового сигнала, вместо всем привычного, используется так называмый розовый шум — случайный сигнал, мощность которого остаётся постоянной, и не зависит от его частоты.

В заключение, хочется сказать пару слов относительно выбора акустических систем (колонок), да и вообще — любого звукового оборудования. Всегда бывает нелегко выбрать ту, или иную звуковую систему. Перед глазами всегда стоит обилие цифр, графиков, тесты, сравнения. Безусловно, всё это имеет большое значение, и напрямую отражается на качестве звучания.

Однако, не стоит забывать, что человек выбирает звуковое оборудование для того, чтобы слушать, и наслаждаться звуком. Если звук нравится, то характеристики здесь вторичны. Если звук одной системы нравится Вам больше, а у другой формальные параметры превосходят первую, выбирайте первую. Нужно доверять своим ушам, а не словам продавца, и не понятно кем написанным отзывам в интернете.

Что означают термины «пиковая», «мгновенная мощность» и «программная мощность»? Эти термины описывают изменчивую во времени природу музыкального сигнала и электрическую мощность, необходимую для ее воспроизведения. 150 ваттная лампочка представляет собой постоянную 150-ваттную нагрузку на источник питания в то время, когда лампа включена. В отличие от нее 150-ваттному усилителю только в редкие моменты приходится отдавать всю свою мощность громкоговорителю. На рисунке 1 представлена изменчивая во времени природа музыкального сигнала и электрическая мощность, которая требуется для ее воспроизведения. На иллюстрации термин «пиковая мощность» ясно определён как максимальная мощность, требуемая для воспроизведения сигнала в течении короткого интервала времени. Средняя мощность представляет общие усредненные требования в течение рассматриваемого интервала времени.
Важно отметить две вещи: оба типа мощности — пиковая и средняя зависят от состава музыкальной программы. Отношения пиковой и средней мощности заметно меняются от одной музыкальной программы к другой. Термин мгновенная мощность обычно ассоциируется с максимальной кратковременной мощностью, которую может потребоваться при воспроизведении музыкального сигнала. Термины музыкальная мощность или программная мощность не определены жёстко и могут рассматриваться как вариации средней мощности или RMS.
На рисунке 1 график музыкальный сигнал изображён на горизонтальной шкале времени для типичной системы, рассчитанной на работу с 300-ваттным усилителем. Обратите внимание, что большую часть времени требования по мощности остаются довольно низкими и только случайные моментальные пики требуют от системы полной выходной мощности. Отношение в децибелах рассчитанное по двум изображенным линиям называется пик-фактором сигнала. В нашем случае отношение порядка 25 дБ, это типичное значение для классической музыки. Для рок-музыки пик-фактор будет в пределах 8 — 10 дБ.

Читайте также:  Как сделать интернет на компьютере через айфон

Рисунок 1

Все громкоговорители рассчитаны выдерживать короткие пики мощности. Это гораздо легче, чем держать большую мощность в постоянном режиме. Правильный выбор усилителя зависит от способности громкоговорителя держать мощность. Как спектр музыкальной сигнала влияет на способность динамика держать мощность?
Громкоговорители подвержены двум видам повреждений: механическому и термическому. Пусть у нас имеется неисправный усилитель, который по какой то причине воспроизводит высокочастотный звук за пределами слышимого диапазона. Катушка ВЧ драйвера в таких условиях может сразу выйти из строя из-за перегрева. С другой стороны, предположим, что НЧ динамик подвергается избыточным вибрациям вследствие шума винилового проигрывателя, перегруза по низким частотам, обратной связи по НЧ или комбинации данных факторов. Через некоторое время движущиеся части динамика придут в столь напряжённое состояние, что может возникнуть нарушение центровки катушки и как следствие обрыв. В особо жёстких случаях катушка может вылететь из зазора и зависнуть над магнитной сборкой как показано на рисунке 2.

Рисунок 2

Мощность, которая вызывает подобные повреждения, может быть совсем не высокой, не больше 20 или 30 ватт, если сигнал находится в инфразвуковом диапазоне. Правилом хорошего тона в инженерной практике является применение обрезного фильтра НЧ в профессиональных системах, для исключения сигналов, находящихся за пределами рабочего диапазона системы.
Как присваиваются номиналы мощности акустическим системам JBL?
Тестовый сигнал для присвоения мощности динамику описывается стандартом Международной Электротехнической Комиссии (IEC) номер 268-5. Это сигнал розового шума с крест фактором 6 дБ, фильтрованный на 12 дБ на октаву ниже 40 Гц и выше 5 кГц. Чтобы присвоить динамику номинал, на контрольный образец подается тестовый сигнал, мощность которого ступенчато увеличивается. Присваивается та номинальная мощность, которую образец выдерживает в течении восьми часов. Подробности процедуры тестирования показаны на рисунке 3.

Рисунок 3 — Измерения мощности IEC A. Тестовая цепь B. Спектральная характеристика сигнала

Крест фактор шумового сигнала — 6 дБ. Крест фактор связан с пиковым фактором и является точным измерением пикового значения шума, соотнесённого со средней «нагревающей способностью» сигнала в голосовой катушке. Крест фактор 6 дБ означает, что на данный громкоговоритель подаётся сигнал, превышающий в четыре раза среднюю мощность. Например, динамик с номиналом 150 Вт данным методом тестирования подвергался бы испытанию в течение восьми часов сигналом мощностью 600 Вт. Этот метод тестирования так хорошо отвечает реальным условиям работы, что JBL принял его для всех акустических систем вместо всех предшествующих способов присвоения номиналов.

Как измеряется мощность усилителя, какие значения мощности усилителя приводятся в техническом паспорте?
Для того чтобы детально разобраться в проблеме правильного подбора типа усилителя и его выходной мощности, необходимо знать, как измеряется и нормируется его выходная мощность. На практике применяется множество различных методов тестирования усилителей, один из которых рассмотрим более подробно.
К выходным клеммам испытуемого усилителя поочередно подключаются эквиваленты электрической нагрузки (громкоговорители), которыми являются резисторы с активными электрическими сопротивлениями, равными номинальному импедансу подключаемых громкоговорителей, то есть 8, 4 или 2 Ом. Эквивалент нагрузки усилителя должен выдерживать без термических повреждений мощность, развиваемую усилителем.
Параллельно эквиваленту нагрузки также подключается осциллограф, вольтметр и измеритель коэффициента нелинейных искажений. На вход усилителя с тестового генератора подается синусоидальный электрический сигнал с частотой колебаний 1 кГц. Затем сигнал увеличивается по амплитуде напряжения до тех пор, пока сумма среднеквадратичных амплитуд напряжений побочно генерируемых гармоник в спектре усиленного электрического сигнала не достигнет 0,5%. Это показатель общих гармонических искажений (total harmonic distortion, THD) от среднеквадратичного значения амплитуды напряжения тестового сигнала на выходе усилителя, что является приемлемой величиной для профессионального усилителя.
Вместе с этим фиксируют пиковое значение амплитуды напряжения синусоидального тестового сигнала на выводах эквивалента нагрузки. Такой тест производят поочередно для каждого значения электрического сопротивления нагрузки.
В технический паспорт усилителя, как правило, вносят среднеквадратичное RMS значение выходной мощности, вычисленное по результатам выше приведенного метода. К примеру, если в техническом паспорте на усилитель указано значение выходной мощности, допустим, 300 Вт на сопротивлении нагрузки 4 Ом и указан метод измерения этой мощности (1 кГц при 0,5% THD), то пиковые значения выходной мощности для данного электрического сопротивления нагрузки будут достигать 600 Вт, так как пик-фактор синусоидального тестового сигнала равен 3 дБ (два раза по мощности).
Существует множество стандартов которыми обозначают мощность усилителя, но все их можно объединить в одну таблицу.

Читайте также:  Как сделать в total commander

Стандарты мощности:

Musiс — Музыкальная = (4xRMS или 6dB)
Program — Программная = (4xRMS или 6dB)
Pink Noise — Розовый шум = (4xRMS или 6dB)
Short Term — Кратковременная = (4xRMS или 6dB)
Разделить на 2, чтобы получить пиковую мощность
Continuous RMS — Непрерывная RMS = (RMS или 0dB)
Continuous Sine — Непрерывная синусная = (RMS или 0dB)
RMS — Среднеквадратичная = (RMS или 0dB)
Sine — Синусная = (RMS или 0dB)
Watts — Ватты или (Вт) = (RMS или 0dB)
Умножить на 2, чтобы получить пиковую мощность
Continuous Program — Непрерывная Программная мощность = (2xRMS или 3dB)
Long Term — Долговременная = (2xRMS или 3dB)
Peak — Пиковая = (2xRMS или 3dB)
Continuous — Непрерывная = (2xRMS или 3dB)
Max — Максимальная = (2xRMS или 3dB)
Номинальная — Номинальная = (2xRMS или 3dB)
Average — Средняя = (2xRMS или 3dB)
AES = (2xRMS или 3dB)
ETA-RS426A = (2xRMS или 3dB)
Равняется пиковой мощности

ВИДЫ МОЩНОСТИ АКУСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Номинальная – среднеквадратичное значение электрической мощности, ограниченной заданным уровнем нелинейных искажений.

Максимальная синусоидальная – мощность непрерывного синусоидального сигнала в заданном диапазоне частот, при которой акустика может длительное время работать без механических и тепловых повреждений.

Максимальная шумовая – электрическая мощность специального шумового сигнала в заданном диапазоне частот, которую громкоговоритель длительное время выдерживает без тепловых и механических повреждений.

Пиковая – максимальная кратковременная мощность, которую выдерживают без повреждений динамики при подаче на них специального шумового сигнала в течение короткого промежутка времени (обычно 1 секунда). Испытания повторяются 60 раз с интервалом в 1 мин.

Максимальная долговременная – электрическая мощность специального шумового сигнала в заданном диапазоне частот, которую громкоговоритель выдерживает без необратимых механических повреждений в течение 1 мин. Испытания повторяют 10 раз с интервалом в 2 мин.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector