Номинальная мощность, для чего она нужна?

[Alexander]

Собственно вопрос в заголовке, с давних пор повелось, что одним из основных параметров УНЧ обозначили номинальную мощность на некоторой "средней" частоте и типовом сопротивлении нагрузки.
И вот я задумался, нафига умные головы заострили своё (и наше) внимание на таком на мой взгляд не очень очевидном параметре?
Вопервых, где поставить точку номинальной мощности на растущем графике искажений?
Вовторых, есть усилители у которых с ростом частоты резко растут гармоники (в основном устаревшие но сейчас это не важно) и вот измерили, поставили точку номинальной мощности на килогерце, а на десяти килогерцах на этой мощности уже тушите свет...
На реальном музыкальном сигнале, на разных усилителях с одинаковой номинальной мощностью и одинаковым коэфициентом гармоник, в одном условном случае будет нормальный звук а в другом пши-пши...
Написал наверное сумбурно но думаю смысл ясен, для чего ввели в основные параметры номинальную мощность? Я думаю это вопрос не совсем простой по сути но всё-же пусть будет в разделе для начинающих.

[Гоша]

Как с этими требованиями связать выходную мощность усилителя?

Очень просто.
Но для этого нужен еще один параметр, уже для акустической системы - её чувствительность. Ну и расстояние от АС до слушателя.
Зная эти параметры можно определить минимально необходимую номинальную мощность усилителя

---------- Сообщение добавлено 18:33 ---------- Предыдущее сообщение было 18:31 ----------

нужен для указания условий получения минимума искажений.

Только не минимума, а заданного в ТУ значения искажений.

[minimalman]

По опыту могу сказать, если максимальную взять за 100% то 1% искажений будет при 75-80% мощности

Это так. Даже в идеальном усилителе при клипе искажения от 0,01..0,1% к 1% взлетят мгновенно, а к 10% будут итти чуть дольше - вершина плющится, RMS моща мутится. Но это всё равно лишь почти незаметный 1дБ разницы. Важный лишь для круглых цифр на этикетке.

[variator]

В ГОСТе к номинальной мощности еще привязывалось номинальное входное напряжение, относительно которого приводились данные о шуме. Сегодня кто соблюдает старые советские ГОСТы? Кого интересует несколько децибел разницы шума у усилителей мощности?
А если для себя, для нашего узкого круга (ну, типа мерятся, у кого "по номинальнее") ловить момент ограничения на спектре, не на осциллографе, указать обязательно что клип наступает при напряжении в сети xxx вольт и на выходном в каскаде +/-26,785 вольт и измерять, наконец, мощность при уровне -1 dB. Или минус три. Давайте договоримся. Кто за то, чтобы считать такую мощность номинальной?!

---------- Сообщение добавлено 18:37 ---------- Предыдущее сообщение было 18:35 ----------

для большинства усилителей с "традиционной" схемотехникой номинальная мощность есть мощность при которой наблюдаются минимальные искажения.

У плохонького АБ еще придется поискать!

[Игорь Тихомиров]

Очень просто.
Но для этого нужен еще один параметр, уже для акустической системы - её чувствительность. Ну и расстояние от АС до слушателя.
Зная эти параметры можно определить минимально необходимую номинальную мощность усилителя

Формулы для определения напишите исходя из тех акустических требований, что нам написал тов. Кац.
А люди продолжают писать про режим ограничения. Этот режим не допустим ни при каких условиях.

[variator]

режим ограничения. Этот режим не допустим ни при каких условиях.

Так никто и не спорит. Не допускайте. Не допустим! А как узнать?! Светодиодик мигать должен и мы имеем право знать когда!

[Игорь Тихомиров]

А как узнать?!

Его надо исключить при подборе компонентов аудиосистемы.

[Металист]

Его надо исключить

Надо бы в теории...

при подборе компонентов аудиосистемы.

Типо брать систему киловатт так на 25-40? Чтобы оглохнуть раньше, отправить в мир иной всех пенсионеров со своего дома и распугать всех собак на районе, но клипа не достичь.

[Игорь Тихомиров]

Типо брать систему киловатт так на 25-40? Чтобы оглохнуть раньше, отправить в мир иной всех пенсионеров со своего дома и распугать всех собак на районе, но клипа не достичь.

Делается это следующим образом.
1 Выбираете структуру аудиосистемы (допустим 2.0);
2 Выбираете колонки обеспечивающие пиковую (не громкость которая на уши давит) 110 дБ (согласно требованиям тов.Каца)

в точке прослушивания (допустим на расстоянии 2м);
3 Смотрите в даташите на колонки величину их чувствительности дБ на 1 Вт (допустим 93 Вт/1 Вт на расстоянии метра);
4 Прикидываете по какой либо методике величину чувствительности АС в точке прослушивания (допустим 90 дБ/1 Вт);
5 Вычисляете необходимую мощность усилителя для обеспечения неискаженного воспроизведения 110 дБ пиковой громкости. При чувствительности АС 90 дБ/1 Вт выходная мощность усилителя должна быть на 110-90=20 дБ больше чем 1 Вт. 20 дБ в разах это 100 (проверка 10lg20=100). Таким образом, при чувствительности АС 90 дБ, усилитель обязан выдавать на выходе не искаженный сигнал мощностью не менее 100 Вт.

Если в аудиосистеме используется сабвуфер (2.1), что лучше, то методика немного изменяется. На пиковую громкость 110 дБ необходимо рассчитывать только сабвуфер. А СЧ-ВЧ стерео усилитель необходимо рассчитывать на пиковую громкость 100 дБ. При чувствительности СЧ-ВЧ АС 90 дБ/1 Вт выходная мощность усилителя должна быть на 100-90=10 дБ больше чем 1 Вт. 10 дБ в разах это 10 (проверка 10lg10=10). Таким образом, при наличии сабвуфера и чувствительности СЧ-ВЧ АС 90 дБ, усилитель обязан выдавать на выходе не искаженный сигнал мощностью всего 10 Вт.

[uriy]

Offтопик:

Таким образом при чувствительности АС 90 дБ усилитель обязан выдавать на выходе не искаженный сигнал мощностью не менее 100 Вт.

А потом в лучшем случае слушать систему на уровнях громкости 84дБ.

[Гоша]

Формулы для определения напишите исходя из тех акустических требований, что нам написал тов. Кац.

Формула проста.
SPLmax - звуковое давление в точке прослушивания.
SPLas - нормированное звуковое давление акустической системы.
L - расстояние от акустической системы до точки прослушивания.
P - мощность, подводимая к акустической системе.
P=L² x 2^{(SPLmax-SPLas)/3}
Это все без учета комнаты.
Значит, усилитель должен обеспечить выходную номинальную мощность не менее Р.

[Pilulkin]

Вычисляете необходимую мощность усилителя для обеспечения неискаженного воспроизведения 110 дБ пиковой громкости.

Вы когда-нибудь это слушали с 2х метров?

усилитель обязан выдавать на выходе не искаженный сигнал мощностью не менее 100 Вт.

Согласно ваших предположений и допущений - чуток больше..

А потом в лучшем случае слушать систему на уровнях громкости 84дБ.

В точку....

[Металист]

Делается это следующим образом.

Все это хорошо, но клип достигается элементарно даже при таком тщательном подборе. Особенно если слушатель любит погромче и при этом еще любит подвыпить. Вы ж не забывайте, что культура регулирования громкости в этом мире отсутствует как класс.

[Игорь Тихомиров]

SPLmax - звуковое давление в точке прослушивания.

Тов. Кац сказал, что на НЧ необходимо иметь перегрузочную способность - +30 дБ, а выше 100 Гц - +20 дБ. Нулевой уровень громкости 83(80) дБ.
Тогда будет все Окей.

[владимирр]

что на НЧ необходимо иметь перегрузочную способность

но кто то это упорно не понимает и пытается доказать что УНЧа 10вт достаточно, не привязывая это вообще ни к чему

[ИГВИН]

Но для этого нужен еще один параметр, уже для акустической системы - её чувствительность. Ну и расстояние от АС до слушателя.
Зная эти параметры можно определить минимально необходимую номинальную мощность усилителя

+900100

Его [клиппинг] надо исключить при подборе компонентов аудиосистемы.

Или - сделать его мягким. Мне лично второй вариант милее. Потому что навсегда исключить клиппинг можно только системой ограничения на входе УНЧ, например с кучей диодов. Оно-то работает, но как сторонник не делать лишнего - не делаю.

[Гоша]

Тов. Кац сказал, что на НЧ необходимо иметь перегрузочную способность - +30 дБ, а выше 100 Гц - +20 дБ. Нулевой уровень громкости 83(80) дБ.

Не знаю, что там еще говорил тов. Кац.
В формуле нет никакой перегрузочной способности и нулевого уровня громкости.
Имеешь динамик с чувствительностью 93 дБ и хочешь получить на расстоянии 2 м звуковое давление 110дБ - подведи к динамику 203 Вт.
Достаточно SPL 83 дБ - значит достаточно 0,4 Вт.
А не имеешь динамика 93 дБ, а имеешь 80 дБ - подведи 4 кВт.
А уж пиковые это будут значения или средние - дело десятое.
Перегрузочную способность каждый выбирает сам.
В том числе и тов. Кац.

---------- Сообщение добавлено 22:00 ---------- Предыдущее сообщение было 21:54 ----------

Или - сделать его мягким.

Это задача непростая.
И всегда приводит к потерям, в частности по использованию напряжения питания.
Компромисс, как и всегда.

[Pilulkin]

Тов. Кац сказал, что на НЧ необходимо иметь перегрузочную способность - +30 дБ, а выше 100 Гц - +20 дБ. Нулевой уровень громкости 83(80) дБ.
Тогда будет все Окей.

"Товарищ Кац" может сказать и не такое(согласно "кривой равной громкости"),но это не означает,что для других условий прослушивания будет всё "ОК"...

Потому что навсегда исключить клиппинг можно только системой ограничения на входе УНЧ, например с кучей диодов.

В нормально разработанных - так и есть...

[ИГВИН]

Это задача непростая.
И всегда приводит к потерям, в частности по использованию напряжения питания.
Компромисс, как и всегда.

И можно свернуть, обрыв обогнуть, но мы выбираем трудный путь...

[Игорь Тихомиров]

Достаточно SPL 83 дБ

83 дБ это установленный стандартом для кино уровень громкости (эта та громкость которую мы слышим). На нее мощность усилителя рассчитывать нельзя.

---------- Сообщение добавлено 22:37 ---------- Предыдущее сообщение было 22:31 ----------

Перегрузочную способность каждый выбирает сам.
В том числе и тов. Кац.

Это установлено стандартами. Тов Кац воспроизвел один из вариантов стандарта на профессиональное оборудования. Для бытовой аппаратуру установлено значение перегрузочной способности +12 дБ. Соответственно все записи по бытовом стандарту подвергнуты компрессии.

[Гоша]

83 дБ это установленный стандартом для кино уровень громкости

Фигня какая-то.
Я говорю об универсальной формуле.
А не об установленных стандартом уровнях громкости.
Формулу можно применить для любых SPL. Хоть -100 дБ, хоть +500 дБ.
Функция 2^x определена для всех натуральных чисел.