На главную Прислать статью Форум Ссылки Обратная связь
 



Правильная мощность

Всякий раз, заинтересовавшись каким-либо аудио аппаратом, мы, как правило, в первую очередь интересуемся его изготовителем и функциями. И если устройство предназначено для усиления или воспроизведения звука, то следующий наш вопрос будет о его выходной мощности, выражаемой в ваттах. Но лишь для знатока не возникнет никаких трудностей в сопоставлении количества этих самых ватт на канал с конструкцией, ценой и самое главное — с реальным качеством и характером звучания. Для подавляющего числа покупателей понятие мощности неоднозначно, изменчиво или вообще бессмысленно. Скажем, как понять, что усилитель в сто ватт весит 12 килограммов и стоит 400 долл., а мыльница-бумбокс (магнитолка) весит 2 — 5 кг., стоит от 50 долл. и, как утверждает броская лейба (этикетка) на ней, имеет мощность, к примеру, ватт 150 — 200. Что это, китайские товарищи совершили грандиозный прорыв в области электронной технологии, а может, это совсем другие ватты (доллары ведь тоже разные бывают), какие-нибудь тайваньские или малайские, или все же это коварный рекламный обман, позволяющий всучить совсем неразбирающимся покупателям аппаратуру низшей стоимостной категории и низшей категории качества. Есть два относительно честных способа получить объективную информацию об аппаратуре такого рода. Во-первых, достаточно посмотреть на задней стенке количество требуемых элементов питания или снять крышку батарейного отсека. Это позволит вам определить напряжение внутреннего источника питания при работе от батарей. Ну, а во-вторых, вам нужно узнать потребляемую от сети мощность, о чем должно быть написано на той же стенке или в паспорте. Если эти данные по каким-либо причинам вам недоступны (нет паспорта, аппарат имеет только сетевое питание и т.п.), то можно снять крышку и оценить его начинку. Первым в порядке рассмотрения будет источник питания, то есть сетевой трансформатор. Во всех дешевых и малых по весу моделях (пусть даже больших по габаритам) применяются небольшие и маломощные трансформаторы, а именно способные выдать не больше 8 — 10 ватт при напряжении 10 — 15 вольт и токе меньше одного ампера, граммов 500 весом и примерными размерами 5 х 5 х 5 см. Дальше по схеме идет одноамперный предохранитель, маломощные выпрямительные диоды и фильтрующий конденсатор малой емкости (что-нибудь около 1000 мкФ). Оконечный усилитель в таких аппаратах выполнен на однодолларовой микросхеме. Здесь абсолютно неважно, имеет ли микросхема паспортную выходную мощность: 4, 8 или 15 ватт. Выходная мощность аппарата в целом (для стерео — сумма по двум каналам) полностью зависит от напряжения внутреннего источника питания и его максимального тока и в общем случае не может превышать потребляемую. потребляемую.

Для оценки нам будет достаточно вспомнить закон Ома, всеобщий, универсальный и единственным образом связывающий воедино ток, напряжение и сопротивление нагрузки. Здесь очень важно понимание, что чем больше размах выходного сигнала, тем выше мощность, но в то же время амплитуда сигнала на выходе не только не сможет превысить напряжения питания, но и всегда на несколько вольт меньше.

В нашем случае размах сигнала будет меньше питания примерно на 2 — 3 вольта и для 12-вольтного питания составит вольт 10, что в переводе в эффективное значение мощности для четырехомных динамиков составит меньше четырех ватт на канал, а при восьмиомных меньше двух ватт на канал. (Как пример, выход 15 ватт на четырехомную нагрузку требует напряжения питания в районе 30 вольт при потребляемом токе в 2 ампера.) Это при условии, что напряжение не просаживается (не уменьшается) под воздействием нагрузки. Но как правило, маломощный блок питания дает просадку даже при такой ничтожной нагрузке, и реальная выходная мощность будет еще меньше. Приведенный пример определяет верхнее предельное значение максимальной мощности для любого режима, что пикового, что постоянного. Большему значению просто физически неоткуда взяться. Лишнее подтверждение этому — встроенные в корпус простецкие, малогабаритные двух-пятиваттные динамики, которые вряд ли выдержат даже кратковременную перегрузку. Общий уровень громкости таких аппаратов вполне соответствует указанным 2 — 5 ваттам. Подобная конструкция характерна, в большей или меньшей степени для любой переносной или носимой аппаратуры. Разработчики для уменьшения веса аппарата вынуждены экономить на весе всех блоков, что равно уменьшению мощности.

А как же обозначенная в рекламе цифра в 100 — 200 ватт? Обозначенная как PMPO, что расшифровывается как пиковая музыкальная выходная мощность, эта цифра является по сути скрытым параметром, доступным для точной оценки лишь специалистам. Но, в принципе, прикинуть реальные возможности аппарата может любой, даже далекий от техники человек. Достаточно осмотреть заднюю панель или заглянуть в техописание. Там обязательно будет указана мощность, потребляемая аппаратом от сети. Разделите ее пополам и получите предельное значение выходной мощности (что пиковой, что постоянной) на канал. Для большинства магнитол цифра будет та же: 2 — 5 ватт. А обещанные 100 — 200 ватт — это, мягко говоря, плод творческого подхода к делу рекламного отдела фирмы-производителя для продвижения своей продукции на потребительском рынке. Говорить о полноценной пиковой мощности можно лишь в отношении аппаратуры высокого качества, класса Hi-Fi и Hi-End. Здесь данный параметр подразумевает возможность усилителя за очень короткий отрезок времени выдать в нагрузку (акустическую систему) сигнал максимальной амплитуды (всегда несколько меньше напряжения питания) при токе, в 2 — 4 раза превышающим номинальный, определяемый по формуле Uпит / Rнагр.ном.

Такое увеличение тока обусловлено тем, что сопротивление колонки из-за индуктивной и емкостной составляющей на некоторых характерных частотах может уменьшиться в 2 — 4 раза от номинального. Конкретное минимальное значение сопротивления будет всецело зависеть от конструкции колонки и особенно от примененных разделительных фильтров. Но в наиболее тяжелом токовом режиме усилитель работает при резких изменениях амплитуды сигнала, а именно на его крутых фронтах. Таким образом, пиковая мощность характеризует возможность неискаженной передачи усилителем пик-фактора музыкального сигнала. Этот параметр, значительно влияя на верность звучания, не изменяет общего уровня громкости. Обеспечиваются такие токовые перегрузки за счет применения в конструкции мощного трансформатора, но все же наиболее важная роль принадлежит фильтру питания большой емкости, тоже, кстати, громоздкому и тяжелому. Именно он отвечает за постоянство питающего напряжения независимо от потребляемого тока, не допуская просадок напряжения. Естественно, выходные транзисторы рассчитаны на большой максимальный ток и установлены на массивные теплоотводы.

Небезынтересная деталь: в мощных усилителях (от 100 ватт), претендующих на предельно высокое качество звука, встроенная защита от перегрузок начинает срабатывать при выходных токах 20 ампер и больше. Это раза в четыре превышает максимальный ток, рассчитанный исходя из номинального сопротивления колонок. Если в таком усилителе защита будет срабатывать, например, при 5 амперах, ограничивая выходной ток, то о пиковой мощности можно и не вспоминать.

Ограничение усилителем выходного тока приводит к появлению переходных интермодуляционных искажений. Все пики сигнала окажутся срезанными, а фронты сглаженными. При использовании обычных колонок пиковая мощность усилителя никак не может превысить его четырехкратной максимальной мощности. Если же колонки имеют аномально большую емкость или индуктивность (например, из-за режекторных фильтров), то мощность в пике сигнала может непредсказуемо возрасти. Из всего выше сказанного следуют еще две причины, по которым совершенно несерьезно говорить о пиковой мощности в недорогой аппаратуре. Во-первых, выходные микросхемы имеют защиту от токовых перегрузок, срабатывающую на сравнительно небольших значениях выходного тока и соответственно гарантирующую интермодуляционные искажения. И во-вторых, звуковой тракт недорогих аппаратов почти всегда соответствует уровню качества ниже среднего (в моделях известных фирм в районе до 500 долл. дела обстоят не лучше), а значит, все фронты и пики сигнала будут безжалостно искажены и сглажены; и каким бы ни был выходной усилитель — просто нет условий для возникновения пикового режима.

Этих трех причин вполне достаточно, чтобы для аппаратов типа “большая мыльница” делать однозначное заключение: пиковая мощность равна максимальной и в большинстве аппаратов составляет те же 2 — 5 ватта на канал. В то же время любые ссылки на лабораторно измеряемую величину РМРО выглядят совершенно неуместно. Что касается всяких дорогих и престижных мини- и миди-комплексов со значением PMPO в одну-две тысячи ватт (на все каналы), то приблизительная оценка габаритов и массы усилительного блока наводит на мысль, что указанная чудовищная мощность — не что иное, как рекламный трюк производителей. В любом случае при покупке аппаратуры пиковая мощность не может быть ориентиром, так как достоверность этого параметра весьма трудно проверить. Гораздо надежнее доверять собственному слуху при прослушивании и экспертным оценкам специализированных журналов.


Автор:  Дмитрий Авхимков (“Stereo & Video”, 1997, N 6)



Комментарии к статье:

  Добавил:  Евгений
Хороший усилитель не может быть легким.
  Дата: 2013-12-14
  Добавил:  Георгий
Все это известно еще пол-ста лет назад.Обо всем неоднократно писалось многими авторами, но олухов почему-то не становилось меньше. Статья хорошая.Кому то окажется полезной.
  Дата: 2012-07-18
  Добавил:  Виталий
Хорошая статья , теперь буду внимательно изучать усилители при покупке
  Дата: 2012-01-09

Добавить комментарий:

Ваше имя:
Комментарий:
Защита от
автозаполнения: 
 


 

При перепечатке материалов ссылка на первоисточник обязательна

© 2006-2017 www.radiolamp.ru

Счётчик тИЦ PR Яндекс.Метрика