Мощности акустических систем и громкоговорителей

Мощность - один из основных параметров, используемых при сопоставлении головок громкоговорителей и акустических систем (далее просто громкоговорителей). Однако, если сравнение отечественных акустических аппаратов по этому параметру вполне правомерно и позволяет сделать правильные и однозначные выводы, то сопоставление нашей и зарубежной аппаратуры невозможно из-за различий в определении мощностей в соответствующих стандартах.

У нас в стране до настоящего времени использовались (ГОСТ 16122-78 и ГОСТ 9010-78) два вида мощности: номинальная и паспортная. Причем первая указывается в наименовании громкоговорителя: например, у 35АС-015 номинальная мощность 35 Вт, у 100АС-004 - 100 Вт и т. д.

В зарубежных каталогах и рекламных проспектах на акустическую аппаратуру приводятся другие виды мощности: музыкальная, кратковременная, максимальная, синусоидальная, рекомендуемая мощность усилителя 3Ч и др. Величины этих мощностей обычно выше указываемых в наименовании отечественной аппаратуры. В результате создается мнение, что отечественные громкоговорители значительно уступают зарубежным по этому параметру. На самом же деле различия в значениях мощностей вызваны главным образом иным их определением.

В соответствии с ГОСТ 16122-78 "Громкоговорители. Методы электроакустических испытаний" номинальная мощность определяется как "электрическая мощность, ограниченная возникновением искажений, превышающих заданное значение". Иными словами, при напряжении синусоидального сигнала, соответствующем этой мощности, измеренные значения коэффициентов нелинейных искажений не должны превышать оговоренных для данного громкоговорителя. Поскольку номинальная мощность определяется уровнем искажений, то ее величина обычно существенно ниже других видов мощности. В зарубежной практике понятия номинальной мощности нет, поэтому сравнивать акустическую аппаратуру по этому параметру не представляется возможным.

Паспортная мощность по ГОСТ 16122-78 определяется как наибольшая электрическая мощность, при которой громкоговоритель может длительное время удовлетворительно работать на реальном звуковом сигнале без тепловых и механических повреждений. Ее измеряют при подведении к громкоговорителю в течение 100 ч взвешенного корректирующей цепью сигнала стационарного розового шума. Характер распределения спектра такого сигнала отражает среднестатические распределения спектральной плотности речевых и музыкальных программ. Поскольку эта мощность не ограничивается заданным уровнем искажений, а зависит только от механической и тепловой прочности громкоговорителя, ее величина обычно в 1,5. ..2 раза выше номинальной мощности.

Для ликвидации путаницы в определении различных видов мощности громкоговорителей Международный электротехнический комитет (МЭК) опубликовал рекомендации 268-5 "Элементы электроакустических систем. Громкоговорители" и 581-7 "Минимальные требования к аппаратуре Hi-Fi. Громкоговорители", в которых предложены к использованию согласованные со всеми странами-участницами следующие виды мощности для громкоговорителей: характеристическая, шумовая, максимальная, синусоидальная, долговременная и кратковременная.

Под характеристической понимается мощность, при которой громкоговоритель создает характеристический уровень звукового давления 94 дБ на расстоянии 1 м в диапазоне частот 100...8000 Гц. Ее величина зависит от чувствительности - уровня среднего звукового давления, создаваемого громкоговорителем в указанном диапазоне частот при подведении электрической мощности 1 Вт. Например, громкоговоритель с чувствительностью 87 дБ создает уровень звукового давления 94 дБ при мощности 6,3 Вт, а с чувствительностью 93 дБ - при мощности 1,25 Вт. Иными словами, чем выше чувствительность громкоговорителя, тем ниже его характеристическая мощность.

Значение шумовой мощности (max noise power) устанавливают по результатам испытаний громкоговорителя на специальном шумовом сигнале в течение 100 ч. Для испытаний используется такой же сигнал, как при определении по ГОСТ 16122-78 паспортной мощности, поэтому значения этих видов мощностей совпадают.

Максимальная синусоидальная мощность (max sinusoidal testing power) - это мощность непрерывного синусоидального сигнала в заданном диапазоне частот, которую громкоговоритель может выдержать без тепловых и механических повреждений (у многополосных громкоговорителей может быть свое значение этой мощности в каждой полосе частот). Продолжительность испытаний (не менее 1ч) указывают в технической документации.

Аналогичного понятия мощности в наших стандартах нет. Однако, поскольку величина этой мощности не ограничивается заданным уровнем нелинейных искажений, она должна быть выше номинальной мощности отечественных АС.

Для согласования громкоговорителей и усилителей ЗЧ по мощности в рекомендации МЭК 268-5 дополнительно введены понятия долговременной и кратковременной мощностей.

Под долговременной (long term input power) понимается мощность специального шумового сигнала в заданном диапазоне частот, которую громкоговоритель выдерживает без необратимых механических повреждений в течение 1 мин (испытания повторяются 10 раз с интервалом 2 мин), а под кратковременной (short term input power) - мощность специального шумового сигнала, которую громкоговоритель выдерживает без необратимых механических повреждений в течение 1 с (испытания повторяются 60 раз с интервалом 1 мин). Вид сигнала такой же, как при определении паспортной мощности. Эта мощность - максимальная из всех названных видов.