в чем измеряется мощность колонок
Что такое мощность колонок: от чего зависит и в чем измеряется
Всех читателей, приветствую! Каждый, кто хоть раз выбирал акустическую систему, задумывался о мощности колонок в ваттах – что это за параметр и как он влияет на громкость аппаратуры.
Сегодня я расскажу, в чем измеряется звук в колонках, от чего зависит громкость и как узнать достаточные параметры для комнаты определенной площади.
Влияние общей выходной мощности на громкость
Как ни странно, высокая мощность аппаратуры не всегда говорит о том, что она будет играть громко и «мясисто». Выбирая акустику для компьютера, следует помнить, что ватты, грубо говоря – это количество энергии, потребляемое аппаратурой.
В зависимости от КПД системы (а он иногда бывает чрезвычайно мал) итоговая громкость может значительно корректироваться.
Громкость звука – субъективная характеристика. Измеряется она интенсивностью, которая пропорциональна квадрату амплитуды звукового давления. На нее влияет чувствительность человеческого уха.
Разные люди могут по-разному воспринимать одни и те же диапазоны частот. Кроме того, чувствительность снижается с возрастом.
Общая выходная мощность – не единственный параметр, влияющий на звуковое давление. Громкость системы в целом также находится в зависимости от чувствительности динамиков и мощности усилителя.
Чем ниже будет чувствительность колонки, тем мощнее усилитель потребуется для ее активации.
Системы измерения
Несмотря на вышеперечисленное, самым эффективным инструментом маркетологов при продаже акустики для ПК, остается мощность, выраженная в ваттах. 
Еще совсем недавно, лет 20 назад, на рынке была доступна только старая акустика, выпущенная советской промышленностью, и китайская аппаратура, начинающая захватывать мировые рынки.
Качественная европейская и американская электроника попросту не поставлялась к нам по причине заоблачной стоимости, недоступной для подавляющего большинства клиентов.
В паспорте советской, а впоследствии и российской электроники, указывалась номинальная мощность, которая продолжает считаться одним из наиболее объективных параметров. Определяется эта характеристика при средней позиции регулятора громкости.
Китайцы же традиционно указывали PMPO – максимальную мощность, которую теоретически способен выдержать динамик без механического повреждения, а усилитель «пропустить» через себя, не перегорев и не поплавив начинку.
Не редко на миниатюрной колонке можно было увидеть гордую наклейку 500 Ватт. Естественно, блоком питания, способным аккумулировать такое количество энергии, ни одна такая система не была оборудована.
Такую систему исчисления назвали «китайскими ваттами». Согласно результатам многочисленных тестов, этот показатель в 20-30 раз превосходил номинальную мощность. На текущий момент, к счастью, PMPO почти не используется, а в характеристиках китайской электроники указывается номинальная мощность.
Это вполне объяснимо: кроме Китая и некоторых других стран Азии, сегодня почти никто не производит аппаратуру. Бороться за рынок, с помощью таких хитрых манипуляций, больше не имеет смысла – он уже давно захвачен и монополизирован.
Прочие стандарты
В этой теме нельзя не упомянуть стандарт DIN 45500, впервые классифицировавший понятие Hi-Fi аппаратуры. 
Согласно принятым нормативам, DIN Power здесь измеряется при помощи подачи сигнала частотой 1 кГц на линейный вход на протяжении 10 минут.
При достижении 1% THD измеряется мощность. Такая система полностью идентична японской EIAJ. DIN Music Power – еще один параметр, максимальный сигнал, который выдержит аппаратура без повреждения на протяжении длительного времени.
Этот показатель отвечает IEC Power, согласно стандарту Международного электротехнического комитета IEC 268-5. Длительность нагрузки составляет в нем 100 часов.
RMS – предельная синусоидальная мощность, то есть та, с которой устройство способно работать в течение часа без повреждений. Обычно эта величина на 150-200% больше советской номинальной мощности и на 20-25% больше DIN Music Power. К этому стандарту близок AES2-1984, согласно которому замеры проводятся в течение двух часов.
Как определить подходящую мощность
Итак, мы подходим к главному вопросу: суммарная мощность колонок – что это такое и как влияет она на качество звука. Суммарная мощность – сумма мощностей сабвуфера и сателлитов в составе акустической системы. На какую площадь комнаты какая акустика лучше подойдет, определить можно по следующему принципу:
Более мощные колонки брать не имеет смысла – все равно вы не сможете использовать «на полную катушку», не мешая при этом соседям по дому. Если же вы живете в частном секторе и предпочитаете очень громкую музыку, можно взять хоть и 300 Ваттные колонки, выставить их на улицу и радовать жителей микрорайона своими музыкальными предпочтениями.
Рекомендации по мощности приведены согласно системе RMS. И, пожалуй, главное, о чем не следует забывать при выборе акустики – то, что ее мощность никак не влияет на качество звука.
А это уже характеристика сугубо субъективная, поэтому, покупая даже навороченные колонки от бренда с мировым именем, не поленитесь провести тестовое прослушивание – а вдруг вам частотный диапазон придется не по нраву.
Про основные параметры и технические характеристики колонок для ПК читайте тут. Также на эту тему советую почитать о лучших брендах производителей аудиоколонок для ПК и про историю изобретения и развитие акустических колонок. Буду признателен, если вы поделитесь этим постом в социальных сетях. До завтра!
Как и зачем определять мощность колонки?
Контакты
Телефон: 8 (800) 444 24 28
Время работы: пн-пт с 10:00 до 19:00 МСК
По всем вопросам пишите на почту: shop@bose.ru
При трудностях с заказом: help@bose.ru
Наш адрес: 105005, Россия, г. Москва, ул. Радио, 12 стр 2
Чего только не приходилось слышать от меломана-любителя: то громкость целиком и полностью определяет мощность, то вдруг она ватты выдает. А некоторые считают, что мощность и вовсе главный параметр при выборе колонок.
Давайте разберемся, и наконец, перестанем мучить продавцов-консультантов риторическими вопросами.
Что определяет громкость, а что мощность?
Еще одно утверждение, с которым приходилось сталкиваться — мощность и громкость то же самое. Нет! Громкость определяется интенсивностью звука, амплитудой звукового давления, а также индивидуальной особенностью слуха.
Мощность показывает, какую максимальную электрическую энергию можно направить в колонки, чтобы они не расплавились. К слову, есть понятие входной и выходной мощности, и здесь должна включиться логика. Нельзя отдать больше энергии, чем ее поступило при входе, а значит, и на выходе мощность не может иметь более высоких показателей. Исключением из правила может быть доля секунды, например, при ударе барабана в треке. И то, закон сохранения энергии не нарушается: просто излишек был накоплен за счет малого расхода в начале композиции.
Мощность колонок в ваттах: что это?
— А мы покупаем или продаем?
Примерно такая же история и с техническими характеристиками массовой китайской аппаратуры. Производители щедрой рукой «отсыпят» вам столько ватт в крошечной магнитоле, что хватит долететь и колонизировать Марс. Но мы ведь понимаем, что всему есть разумные границы.
Спекуляция ваттами началась лет 20 назад — тогда можно было купить или китайскую, или советскую технику. Разумеется, производители разных стран составляли характеристики также по-разному: в Китае было принято указывать максимально допустимую мощность, еще чуть-чуть, и колонка взорвется от перегрузки. Ясно, что такое напряжение длится не больше секунды и возникает крайне редко. В СССР же был единый стандарт по ГОСТу 23262-88, который предписывал заявлять о номинальной мощности — средней по больнице.
Цифры, естественно, различаются в 20, а то и в 30 раз!
Сегодня Китай перешел на более честную номинальную мощность, поскольку конкурировать и впечатлять нулями на коробке стало особо некого.
Какими еще бывают мощности?
Помимо номинальной советской и максимальной китайской (у нее есть официальное название — PMPO), есть также и синусоидная, более известная под псевдонимом «паспортная». Последняя показывает, с каким сигналом способна работать акустика 2 часа подряд без повреждения колонки. Если смотреть на цифры, синусоидная больше номинальной в 2–3 раза. В СССР она указывалась в паспорте товара наравне с номинальной мощностью, однако на современных документах о ней, как правило, не вспоминают.
Вместо отживших свой век РМРО и паспортной мощностей, сейчас встречаются аббревиатуры:
DIN — разработан по немецкой классификации и является своеобразным промежуточным звеном между номинальной и синусоидальной мощностями. Измеряется при подаче сигнала в 1 Кгц на линейный вход в течение 10 минут.
RMS — максимальная паспортная мощность, при которой колонка способна работать час. Показатели превышают стандарт DIN на 20–25% и ГОСТ на 120–250%.
AES — близок к стандарту RMS, отличается лишь тем, что колонка должна работать 2 часа.
IES — разработан международным электротехническим комитетом еще в 1989 году. По принятым нормативам колонка должна играть более 100 часов.
РР и РРР — новейшие понятия, обозначают программную и пиковую программную мощность. Они еще не стандартизированы, но принято считать, что РР в 2 раза больше RMS, а РРР — в 2 раза превышает РР.
Как выбрать колонку по мощности?
Для того чтобы понять, что именно вам подходит, необходимо разобраться что такое суммарная мощность колонок.
Это мощности сабвуфера и сателлитов, если колонки, например, входят в систему домашнего кинотеатра. В портативных колонках их заменяет динамик.
Что же выбрать под ваше помещение?
Оговорюсь сразу, что мощность никак не влияет на качество звука, эта величина скорее отразится на громкости. Поэтому брать по принципу «больше — значит лучше», не всегда правильно.
Часто люди приходят в магазин с запросом купить колонку под определенный вид использования — дополнить домашний кинотеатр, слушать музыку с телефона погромче или веселиться на вечеринках. Конечно, мощность везде нужна разная, но и метраж помещения также важен:
Размерные характеристики указаны по системе RMS. Покупка акустики с большей мощностью бессмысленна либо потому, что такую громкость вы вряд ли используете, либо потому что на деле мощность может оказаться заметно ниже, чем заявил производитель.
Что в итоге?
Подведу черту всему, чем здесь успел вас запутать. Мощностей много, и указал я не все, думаю, вы и так половину уже забыли)
Задача статьи была не в том, чтобы защитить диссертацию, а показать, что мощность на коробке не всегда соответствует действительности.
На что бы я обратил внимание, выбирая акустику?
Во-первых, на бренд. Это не слепое преклонение, вовсе нет. Но имя производителя во многом определяет качество звука и формирует соответствующие ожидания (если техника подлинная, конечно). Уважаемой фирме незачем приписывать лишние нули и кричать слоганы неясного посыла.
Во-вторых, уточнил бы, какая именно указана мощность. Номинальная? РМРО? Или иная? Естественно, перед этим я бы определился с назначением, поскольку прежде чем, как узнать мощность колонки, надо понять, зачем она нужна. Возможно, мне хватит и совсем скромных показателей.
В-третьих, дизайн и размер. Если я иду в поход, тащить крупногабаритный саквояж совсем неудобно, а вот, например, компактная колонка с клипсой уютно поместится на лямку рюкзака.
Надеюсь,статья получилась полезной. До новых встреч!
Марк Авершин, приглашенный эксперт
Стандарты мощности и другие понятия звукотехники
Многим иногда приходилось задумываться, что же именно обозначает мощность, в том или ином виде приводимая в паспортах акустических систем и звукоусилительной аппаратуры. Материалов на эту тему в сети и печатных изданиях встречается на удивление мало, внятных ответов на вопросы тоже. Попытаюсь хоть как-то уменьшить число белых пятен в этой области. Некоторые более точные описания определений возникли у меня в диалоге, при попытке лучше объяснить собеседнику их смысл.
Многообразие применяемых стандартов измерения выходной мощности усилителей и мощности колонок может сбить с толку любого. Вот блочный усилитель солидной фирмы 35 Вт на канал, а вот дешевенький музыкальный центр с наклейкой 1000 Вт. Такое сравнение вызовет явное недоумение у потенциального покупателя. Самое время обратиться к стандартам.
Зарубежные и международные стандарты и определения
SPL (Sound Pressure Level) — это уровень звукового давления, развиваемого АС. SPL есть произведение относительной чувствительности АС (акустической системы) на подводимую электрическую мощность.
Следует иметь в виду, что слух является нелинейным инструментом, и для оценки субъективной громкости следует делать поправки на кривые равной слышимости (weighting curve), которые на практике различаются не только для разных уровней сигнала, но и для каждого индивидуума в отдельности.
A-weighting (weighting curve) — это взвешивающая кривая.
Зависимость, описывающая уровни звукового давления на различных частотах, воспринимаемые слухом, как одинаково громкие. Амплитудно-частотная характеристика взвешивающего фильтра, используемого при измерениях уровня звукового давления и учитывающего частотные свойства человеческого слуха.
RMS (Root Mean Squared) — это среднеквадратичное значение электрической мощности, ограниченной заданными нелинейными искажениями.
Или по другому — максимальная (предельная) синусоидальная мощность — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение одного часа с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. Обычно на 20–25 процентов выше DIN.
Мощность замеряется синусоидальным сигналом на частоте 1 кГц при достижении 10 % THD. Она вычисляется, как произведение среднеквадратичных значений напряжения и тока при эквивалентном количестве теплоты, создаваемой постоянным током.
Для синусоидального сигнала среднеквадратичное значение меньше амплитудного в V2 раз (x 0,707). Вообще же, это виртуальная величина, термин «среднеквадратичный», строго говоря, может быть применен к напряжению или силе тока, но не к мощности. Известный аналог — действующее значение (все знают его для сети электропитания переменным током — это те самые 220 V для России).
Попробую объяснить, почему это понятие для описания звуковых характеристик малоинформативно. Среднеквадратичная мощность — это производящая работу. То есть, имеет смысл в электротехнике. И относится не обязательно к синусоиде. В случае музыкальных сигналов громкие звуки мы слышим лучше, чем слабые. И на органы слуха воздействуют больше амплитудные значения, а не среднеквадратичные.
Таким образом, стандарт RMS был одной попыток описать электрические параметры звуковой аппаратуры, как потребителя электроэнергии.
В усилителях и акустике этот параметр тоже, по сути, имеет весьма ограниченное применение — усилитель, который выдает 10% искажений не на максимальной мощности (когда возникает клиппинг — ограничение амплитуды усиливаемого сигнала с возникающими специфическими динамическими искажениями), еще поискать.
До достижения максимальной мощности искажения транзисторных усилителей, например, не превышают зачастую сотых долей процента, а уже выше резко возрастают (нештатный режим). Многие акустические системы при длительной работе с таким уровнем искажений уже способны выйти из строя.
Для совсем уж дешевой техники указывается другая величина — PMPO, совсем уж бессмысленный и никем не нормированный параметр, а значит, друзья-китайцы измеряют его так, как бог на душу положит. Если точнее, в попугаях, причем каждый в своих. Значения PMPO часто превышают номинальные вплоть до коэффициента 20.
PMPO (Peak Music Power Output) — это пиковая кратковременная музыкальная мощность, величина, которая означает максимально достижимое пиковое значение сигнала независимо от искажений вообще за минимальный промежуток времени (обычно за 10 mS, но, вообще, не нормировано), мощность, которую динамик колонки может выдержать в течение 1–2 секунд на сигнале низкой частоты (около 200 Гц) без физического повреждения.
Обычно в 10–20 раз выше DIN.
Как следует из описания, параметр еще более виртуальный и бессмысленный в практическом применении. Посоветую эти значения не воспринимать всерьез и на них не ориентироваться. Если вас угораздило покупать аппаратуру с параметрами мощности, указанными только, как PMPO, то единственный совет Ч послушать самостоятельно и определить, подходит это вам или нет.
100 W (PMPO) = 2 x 3 W (DIN)
DIN — это аббревиатура от Deutsches Institut fur Normung.
Немецкая неправительственная организация, занимающаяся стандартизацией для лучшей интеграции рынка товаров и услуг в Германии и на международном рынке. Продуктами этой организации являются самые различные стандарты, касающиеся самых различных сфер применения, в том числе и относящиеся к области звуковоспроизведения, которые нас здесь и интересуют.
К DIN 45500, где описываются требования к аппаратуре высокой верности звучания (иначе Hi-Fi — High Fidelity), относятся:
DIN POWER — значение выдаваемой на реальной нагрузке (для усилителя) или подводимой (к АС) мощности, ограниченной указанными нелинейными искажениями. Измеряется подачей сигнала с частотой 1 кГц на вход устройства в течение 10 минут. Мощность замеряется при достижении 1 % THD (нелинейных искажений).
Отечественные стандарты
В России используется два параметра мощности — номинальная и синусоидальная. Это нашло свое отражение в названиях акустических систем и обозначениях динамиков. Причем, если раньше в основном использовалась номинальная мощность, то теперь чаще — синусоидальная. Например, колонки 35АС впоследствии получили обозначение S-90 (номинальная мощность 35 Вт, синусоидальная мощность 90 Вт)
Номинальная мощность (ГОСТ 23262-88) — это величина искусственная, она оставляет свободу выбора изготовителю. Разработчик волен указать значение номинальной мощности, соответствующее наиболее выгодному значению нелинейных искажений.
Обычно указанная мощность подгонялась под требования ГОСТ к классу сложности исполнения при наилучшем сочетании измеряемых характеристик. Указывается как у АС, так и у усилителей. Иногда это приводило к парадоксам — при искажениях типа «ступенька», возникающих в усилителях класса АВ на малых уровнях громкости, уровень искажений мог снижаться при увеличении выходной мощности сигнала до номинальной.
Таким образом достигались рекордные номинальные характеристики в паспортах усилителей, с крайне низким уровнем искажений при высокой номинальной мощности усилителя. Тогда как наивысшая статистическая плотность музыкального сигнала лежит в диапазоне амплитуд 5-15% от максимальной мощности усилителя.
Вероятно, поэтому российские усилители заметно проигрывали на слух западным, у которых оптимум искажений мог быть на средних уровнях громкости, тогда как в СССР шла гонка за минимумом гармонических и иногда интермодуляционных искажений любой ценой на одном, номинальном (почти максимальном) уровне мощности.
Паспортная шумовая мощность — это электрическая мощность, ограниченная исключительно тепловыми и механическими повреждениями (например: сползание витков звуковой катушки от перегрева, выгорание проводников в местах перегиба или спайки, обрыв гибких проводов и т.п.) при подведении розового шума через корректирующую цепь в течение 100 часов.
Синусоидальная мощность — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение длительного времени с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения.
Обычно в 2–3 раза выше номинальной.
Максимальная кратковременная мощность — это электрическая мощность, которую громкоговорители АС выдерживают без повреждений (проверяется по отсутствию дребезжаний) в течение короткого промежутка времени.
В качестве испытательного сигнала используется розовый шум. Сигнал подается на АС в течение 2 сек. Испытания проводятся 60 раз с интервалом в 1 минуту. Данный вид мощности дает возможность судить о кратковременных перегрузках, которые может выдержать громкоговоритель АС в ситуациях, возникающих в процессе эксплуатации.
Максимальная долговременная мощность — это электрическая мощность, которую выдерживают громкоговорители АС без повреждений в течение 1 мин.
Испытания повторяют 10 раз с интервалом 2 минуты. Испытательный сигнал тот же.
Максимальная долговременная мощность определяется нарушением тепловой прочности громкоговорителей АС (сползанием витков звуковой катушки и др.).
Розовый шум (используемый в этих испытаниях) — группа сигналов со случайным характером и равномерной спектральной плотностью распределения по частотам, убывающей с увеличением частоты со спадом 3 дБ на октаву во всем диапазоне измерений, с зависимостью среднего уровня от частоты в виде 1/f.
Розовый шум имеет постоянную (по времени) энергию на любом из участков частотной полосы.
Белый шум — это группа сигналов со случайным характером и равномерной и постоянной спектральной плотностью распределения по частотам.
Белый шум имеет одинаковую энергию на любом из участков частот.
Октава — это музыкальная полоса частот, соотношение крайних частот которой равно 2.
Электрическая мощность — это мощность, рассеиваемая на омическом эквивалентном сопротивлении, равном по величине номинальному электрическому сопротивлению АС, при напряжении, равном напряжению на зажимах АС.
То есть, на сопротивлении, эмулирующем реальную нагрузку в тех же условиях.
Не стоит забывать и о сопротивлении колонок. В основном на рынке присутствуют колонки сопротивлением 4, 6, 8 Ом, реже встречаются 2 и 16 ом. Мощность усилителя будет различаться при подключении колонок разного сопротивления.
В инструкции усилителя обычно указано, на какое сопротивление колонок он рассчитан, или мощность для различного сопротивления колонок. Если усилитель допускает работу с колонками различного сопротивления, то его мощность растет с понижением сопротивления.
Если Вы будете использовать колонки сопротивлением ниже указанного для усилителя, это может вызвать его перегрев и выход из строя, если выше — то указанная выходная мощность достигнута не будет. Конечно, на громкость акустики влияет не только выходная мощность усилителя, но и чувствительность колонок, но об этом в следующий раз.
Главное — не забывать, что мощность — это только один из параметров, далеко не самый главный для получения хорошего звука.