Но номинальная мощность коробки говорит, что этот сабвуфер выдержит 1000 Вт!
Нет более запутанной и противоречивой темы для автомобильной аудиосистемы, чем номинальная мощность динамиков. Дело в том, что методы, разработанные для тестирования динамиков, достаточно просты и надежны. Если динамик проходит тест, напечатайте число.
Давным-давно какой-то неизвестный производитель считал важным сообщить потребителям, что их динамик будет работать с большей мощностью, чем продукт конкурента. Мы говорим о днях Lear Jet, Jensen и Muntz, а не пять или десять лет назад. Кем бы ни была эта компания, они напечатали на своей упаковке больший номер и сказали своим клиентам, что благодаря этому их динамик лучше. Конечно, конкуренты последовали этому примеру и ответили на это слегка фиктивное утверждение еще более нелепым рейтингом. Это продолжается и продолжается. В настоящее время у нас есть динамики 6 × 9, которые утверждают, что выдерживают 600 Вт, но имеют крошечную 1-дюймовую звуковую катушку. Математика просто не складывается.
В этой статье мы поговорим о мощности динамиков. Мы объясним, что означают рейтинги и как они проверяются. Когда вы закончите читать эту статью, вы уже никогда не будете смотреть на поддельные характеристики MAXIMUM POWER по-прежнему.
Что такое сила?
Мощность — это единица энергии, которая показывает, сколько работы выполняется за определенный период времени. Мы, автомобилисты, знаем о лошадиных силах и крутящем моменте, и, поскольку вы читаете это, вы явно интересуетесь аудиосистемами и слышали об электрической единице мощности, известной как ватт. По определению, 1 ватт мощности эквивалентен 1 джоулю энергии, переданной за период в одну секунду. С точки зрения, с которой вы можете быть более знакомы, это эквивалентно работе, выполняемой в цепи с питанием 1 вольт, где через нагрузку протекает ток 1 ампер. Увлекательно, не так ли?
В наших динамиках мощность нашего усилителя проходит через звуковую катушку. Поток электронов через катушку создает магнитное поле вокруг катушки. В зависимости от полярности (направления) протекания тока магнитное поле может заставить катушку и прикрепленный к ней конус двигаться вперед или назад в корзине. Поскольку сигнал, выходящий из нашего усилителя, представляет собой переменный ток, динамик реагирует, двигаясь вперед и назад с изменением полярности.
Что происходит, когда у нас слишком много власти?
Электроэнергия нашего усилителя ничем не отличается от электричества, протекающего через электрический нагревательный элемент на плите. Нагревательный элемент имеет сопротивление, обычно от 27 до 40 Ом. Когда мы подаем электрический сигнал 120 В от стены к этой катушке провода, работа выполняется. Для катушки 27 Ом, питаемой электричеством 120 вольт, производится 533 Вт работы. Эта «работа» — выделение тепла.
Когда мы посылаем 100 Вт мощности на динамик, почти вся эта энергия преобразуется в тепло. Может быть, 2 или 3 процента этой энергии от усилителя преобразуется в звуковую энергию. Надеюсь, вы видите, к чему все идет. Когда ток течет через звуковую катушку, она нагревается. Больше ток производит больше тепла. В конце концов, клей, которым обмотка звуковой катушки крепится к каркасу, начинает перегреваться и выходить из строя. В этот момент обмотка звуковой катушки, скорее всего, распустится и, как правило, застрянет в зазоре магнита, в результате чего динамик перестанет играть.
Кроме того, мы могли бы начать дискуссию о проблемах с управлением мощностью, вызванных чрезмерным ходом конуса. Для целей этой статьи предположим, что мы работаем с динамиком в частотном диапазоне, где отклонение диффузора не является проблемой. Мы поговорим об экскурсии спикера в другой раз.
Справочник по мощности
Текущим эталоном для тестирования автомобильных громкоговорителей является стандарт CEA-2031. Этот набор критериев тестирования включает способ и место установки тестируемого динамика, а также содержание сигнала, используемого для тестирования динамика. Именно этот звуковой сигнал и то, как он используется, представляет интерес для этой статьи.
Тестовая дорожка управления мощностью представляет собой модифицированный сигнал розового шума с полосой пропускания, ограниченной от 40 Гц до 10 кГц. Высокочастотный состав сигнала имитирует спектральный состав искаженного басового или среднечастотного сигнала. Правильно:если вы искажаете низкочастотный сигнал, он создает гармоники. Таким образом, вы будете посылать на динамик много дополнительной информации по средним и высоким частотам, если усилитель будет клиппинговать.
Сигнал CEA-2031 записывается с очень специфическими характеристиками амплитуды. Тестовому треку предшествует звуковая запись эталонного уровня. Для количественной оценки уровня мощности теста воспроизводится опорный сигнал и измеряется амплитуда. С инженерной точки зрения испытания мощности проводятся при среднеквадратичном уровне напряжения. Это напряжение преобразуется в ватты на основе минимального импеданса тестируемого драйвера. Например, измерения эффективности выполняются при напряжении 2 или 2,83 В, что соответствует 1 или 2 Вт соответственно на динамике с сопротивлением 4 Ом.
Как они проверяют энергопотребление
После установки опорного уровня тестовый сигнал воспроизводится без регулировки амплитуды воспроизведения. Тестовый трек рассчитан на проведение двух одновременных тестов. Уровень среднеквадратичного напряжения дорожки проверяет возможности непрерывной обработки мощности динамика. Пиковая амплитуда сигнала одновременно проверяет пиковую мощность динамика с дополнительными 3 дБ входной мощности.
Испытываемое устройство (динамик) помещают в приспособление в помещении с контролируемыми условиями окружающей среды. «Громкоговоритель рассчитан на мощность, которую он может выдержать в течение 2 часов без постоянного изменения акустических, механических или электрических характеристик более чем на 10%», — говорится в спецификации. Чтобы получить более высокий рейтинг, тест следует повторить на более высоком уровне мощности в течение того же времени после двухчасового периода охлаждения.
Многие компании тестируют свою продукцию дольше. Многие японские компании тестируют свои динамики в течение восьми-десяти часов. Некоторые компании, производящие акустические системы премиум-класса, тестируют свои колонки в течение впечатляющих 100 часов. Верно, более четырех дней проигрывал этот модифицированный трек с розовым шумом.
Существуют вариации этого теста. Для сабвуферов установка динамиков в герметичный корпус значительно усложнит испытание. Воздух внутри корпуса будет нагреваться, что снизит способность сабвуфера к самоохлаждению.
Откуда берутся большие цифры?
Так как же маркетологи могут спать по ночам со своими безумными заявлениями о мощности? Мы упоминали, что управление физической силой может быть проблемой. Конечно, воспроизведение баса через твитер быстро приведет к катастрофе. Будет ли воспроизведение одного тона в течение определенного периода времени определять номинальную мощность? Что, если динамик может воспроизводить звук частотой 500 Гц в течение нескольких часов? Это показатель мощности? Несомненно. Точно ли он описывает возможности динамика? Не совсем.
Выбор динамиков для вашего автомобиля
Итак, теперь, когда вы знаете, как создаются номинальные мощности динамиков, вы можете их игнорировать. Процесс выбора динамика должен основываться на характеристиках, а не на технических характеристиках. Частотная характеристика, эффективность и характеристики искажения отличают хорошее от заурядного. Динамик мощностью 150 Вт не обязательно лучше, чем динамик мощностью 125 Вт.
Если вы покупаете сабвуферы, характеристики мощности становятся немного более важными. Вы не захотите подключать сабвуфер мощностью 200 Вт к усилителю мощностью 1000 Вт. Если вы хотите сохранить вещи в безопасности, сопоставьте номинальную мощность сабвуфера с номинальным усилителем. Если вы хотите гарантировать, что сабвуфер никогда не взорвется, купите динамик, рассчитанный на вдвое большую мощность, чем ваш усилитель.
Ваш местный продавец аксессуаров для мобильных устройств может помочь вам разработать модернизированную аудиосистему, которая будет звучать потрясающе, будет воспроизводиться с нужной вам громкостью и прослужит долгие годы.