Содержание
- Как измерить мощность усилителя звука
- Как проверить мощность усилителя звука
- Как рассчитать мощность усилителя
- Расчет мощности
- Пример расчета мощности усилителя
- Пример расчета мощности магнитолы
Усилители звука используются как во многих бытовых приборах, автомобилях, так и профессиональной работе звукорежиссеров. Каждое устройство усиливающее звуковые колебания, передаваемые в нагрузку (в акустическую систему) имеет свою расчётную мощность, которая зависит от мощности радиодеталей используемых в ней.
Перед тем как узнать мощность усилителя звука нужно понимать от чего она зависит. В первую очередь, это сопротивление нагрузки, которой служит акустическая система или звуковоспроизводящие динамики. Сопротивление их бывает 2, 4, или 8 Ом. Чем меньше эта величина тем выше ток проходящий по цепи катушки динамика, а значит выше и мощность. Перед тем как подключать акустическую систему к усилителю звука, необходимо знать её параметры, для того чтобы продолжительность эксплуатации была максимальной.
Как измерить мощность усилителя звука
Существует два способа измерения выходной мощности усилителя звука, это выполняется с помощью следующих измерительных устройств:
Для проведения таких измерений обязательно понадобиться нагрузка, которой в стандартном применении является динамик или акустическая система. Ток без нагрузки не появится, а значить измерить мощность не получится. В качестве динамика, в случае его отсутствия под рукой, используется проволочное сопротивление (резистор) типа ПЭВ, мощностью от 10 до 100 Вт и величиной сопротивления от двух до 8 Ом. Не стоит обращать внимания, что мощность нагрузки всего 100 Вт, а заявленная мощность усилителя 200 или 300 Вт, такой резистор способен кратковременно рассеивать мощность в несколько раз превышающую номинальную.
Перед тем как подключать резистор в цепь, обязательно необходимо проверить значение его сопротивления с помощью омметра, чтобы избежать ненужной погрешности. Если в наличии нет резистора типа ПЭВ, то используется резистор с переменным значением сопротивления типа ОПЭВ. Если величина его полного сопротивления равна 8 Ом, то появляется возможность подключения его по следующей схеме и тем самым получить или 2, или же 4 Ома.
После подключения осциллографа и нагрузки как показано на рисунке, на вход усилителя подаётся обычный слабый звуковой сигнал, который необходимо усилить. Для более точных, лабораторных измерений рекомендуется использовать генератор синусоидального сигнала, частота которого от 100 до 200 Герц. Затем включить усилитель и постепенно, очень плавно увеличивать громкость, поворачивая встроенный регулятор. На осциллографе появиться усиленный сигнал, амплитуда которого будет увеличиваться до максимального значения выдаваемого усилителем. После достижения максимальной громкости и ограничения выходного сигнала по амплитуде, измеряется напряжение, которое потом подставляется в формулу:
P = (U x U) : (2 x R)
- где P – выходная мощность усилителя в Ваттах;
- U – выходное напряжение усилителя в Вольтах;
- R – сопротивление нагрузки (колонки) в Омах.
На первом рисунке изображён усиленный синусоидальный сигнал, а на втором от обычного музыкального MP-3 плеера. Стрелкой указана та часть синусоиды, которую стоит учесть при расчёте мощности. Нельзя подавать на вход усилителя для измерения мощности выходного каскада сигнал высокой частоты, если вместо сопротивления будет использоваться многополосная акустическая система. Это приведёт к перегрузке среднечастотного или высокочастотного динамика, что вызовет разрыв мембраны или обрыв их катушки.
Теперь узнаем, как узнать мощность усилителя звука мультиметром? При отсутствии осциллографа используется обычный вольтметр, имеющийся в наличии в каждом, даже дешевом мультиметре. Однако, для того чтобы увидеть на нём пиковую величину напряжения выходного каскада усилителя низкой частоты, соберем простейшую схему, состоящую из диода (рассчитанного на напряжение 50 Вольт) и конденсатора (от 0,47 до 1 µF, и напряжение выше 50 В).
Согласно закона Ома, зная напряжение и сопротивление вычисляется ток, который будет равен напряжению делённому на величину сопротивления. Мощность при этом равняется произведению напряжения и силы тока.
Как проверить мощность усилителя звука
Теперь знаем как определить мощность усилителя звука, тогда заявленные производителем характеристики легко вычислить вышеописанными методами. Часто несоответствие информации о мощности усилителей встречается у китайского изготовителя, привлекающего покупателя высокими показателями, которые в реальности сильно занижены.
Читайте также: Как открыть дверь домофона без ключа cyfral
Как рассчитать мощность усилителя
Так сложилось, что заявленные цифры на упаковках и рекламах усилителей не всегда совпадают с реальными. Как правило они намного выше, чем усилитель может выдать в действительности. Все это маркетинговые ходы в погоне за яркой и броской вывеской. Указанные параметры получают не совсем добросовестно с большими ухищрениями, а иногда и просто лгут. Чтобы не попасться на уловки рекламодателей можно рассчитать мощность усилителя самостоятельно.
Встречается в мире автозвука и другая ситуация, когда мощность усилителя больше, чем указана в документах. Но это редкие случаи, когда усилитель ориентирован на использования в соревнованиях, в которых существуют ограничения или градации по мощности систем.
На самом деле рассчитать мощность усилителя достаточно просто. Сделать это можно отталкиваясь от номинала установленных предохранителей. Так как на коробке можно написать все что угодно, а вот предохранитель больше максимального номинала ставить никто не будет, так как он не защитит усилитель. Но и слишком малый номинал ставить нецелесообразно, так как это «задушит» усилок. Расчет имеет некоторую степень погрешности, но для простого пользователя он объективно оценивает номинальную мощность и на него можно ориентироваться в выборе усилителя, а так же для подбора сабвуфера и акустических динамиков к нему.
Для начала нужно определить класс вашего усилка, для того чтобы узнать его КПД. В автозвуке обычно используются АВ и D классы.
Класс АВ. Выдает качественный сигнал при КПД около 50%. Так же усилители AB-класса стоят в головных устройствах (ГУ) — магнитолах.
Класс D. Современный класс усилителей с цифровой обработкой сигнала. В основном применяется для сабвуферов (моноблоки). D класс имеет КПД 70-80%.
Смотрите информацию о классе в даташите (документации) усилка.
Расчет мощности
Мощность считается следующим образом:
,
где U — напряжение в сети автомобиля с заведенным двигателем — 14.4 В,
I — номинал предохранителя или сумма номиналов, если их несколько А,
КПД — коэффициент полезного действия — АВ класс — 0.5 (50%); D класс — 0,75 (75%),
n — количество каналов усилителя.
Другими словами мы находим общую мощность с учетом КПД и делим ее на количество каналов, получая тем самым число Ватт на один канал.
Пример расчета мощности усилителя
Возьмем к примеру усилитель JBL GX-A604 с заявленной RMS 85 Вт x 4 канала, при минимальном сопротивлении в 2 Ом.
Получаем на один канал:
С точки зрения глубокой теории это достаточно грубый расчет, но опыт показывает, что эти цифры почти всегда подтверждаются практикой.
Пример расчета мощности магнитолы
Мощность магнитолы рассчитывается аналогично, так как она имеет встроенный усилитель.
Проведем расчет для среднестатистического головного устройства (ГУ), на коробке которого указано 50 Вт х 4, а сзади, как правило, стоит предохранитель 10 А.
Рассчитываем количество Ватт для одного канала:
Вот вам реальные данные номинальной мощности. А те 50 Вт х 4 это неведомый максимум, на котором магнитола никогда не будет работать. Реже встречаются ГУ с 15 амперными предохранителями, но и это все равно 27 расчетных Ватт.
Надеюсь статья была полезной для вас и теперь вы будете более объективно оценивать мощность компонентов при выборе.
Читать еще:
Жмите на кнопку чтобы поделиться материалом:
Источник: