Có phải nhiều Watts tốt hơn cho người nói không?

Sức mạnh của loa là một trong những khái niệm khó hiểu nhất trong thế giới âm thanh chuyên nghiệp. Người ta thường tin rằng sức mạnh của người nói càng cao, chất lượng càng tốt, và nó càng đáng để mong đợi và sở hữu. Hơn nữa, sức mạnh thường là chỉ số quyết định thúc đẩy khách hàng mua.

Nhưng nếu bạn nghiên cứu cẩn thận, bạn sẽ thấy rằng sức mạnh ít quan trọng hơn đối với hiệu suất tổng thể của người nói so với các chỉ số hiệu suất khác.

Thuật ngữ \"sức mạnh của loa \" cần giải thích thêm để loại bỏ những hiểu lầm. Đó là thực tiễn của nhiều người để xem xét sức mạnh của loa và mức áp suất âm thanh đầu ra của cảm biến, hoặc thậm chí kích thước của bộ khuếch đại. Nhưng thường thì sức mạnh của người nói không liên quan gì đến những điều này.

Đầu tiên, chúng ta hãy thảo luận về thuật ngữ này trước tiên để làm cho nó có ý nghĩa hơn. Có thể sử dụng công suất đầu vào tối đa \"không? Khái niệm về công suất đầu vào \"là phù hợp vì loa là tải của bộ khuếch đại công suất.

Giả sử rằng trở kháng đường là nhỏ và không đáng kể (nếu sử dụng dây tiêu chuẩn chính xác, giả định này giữ), công suất đầu ra của bộ khuếch đại trở thành công suất đầu vào của loa. Bởi vì người ta thường tin rằng công suất của bộ khuếch đại càng cao, thì càng tốt (ví dụ, một chiếc xe thể thao tiện ích so với một chiếc xe kinh tế), vì vậy thật hợp lý khi nghĩ rằng loa năng lượng càng cao, hiệu suất sản phẩm càng cao.

Bộ khuếch đại được kết nối trực tiếp với loa được gọi là bộ khuếch đại công suất vì điện áp đầu ra của chúng cao hơn điện áp đầu vào của chúng. (Hình 1) Công suất của bộ khuếch đại công suất được đo theo khả năng phát điện của nó. Thông thường giá trị càng lớn thì càng tốt, bởi vì nó có nghĩa là bộ khuếch đại có tiềm năng lớn hơn và có thể làm nhiều việc hơn.

Sức mạnh của người nói được đo theo khả năng tiêu tán năng lượng của nó. Giá trị năng lượng đề cập đến lượng năng lượng liên tục mà người nói có thể tiêu thụ dưới dạng nhiệt mà không làm hỏng loa. Mặc dù thoạt nhìn, có vẻ như sự tiêu tan năng lượng càng lớn, thì càng tốt, nhưng tiền đề là phương pháp để đạt được sự tiêu tán công suất lớn hơn không làm hỏng hiệu suất của người nói, thì tuyên bố này chỉ hợp lệ.

Bộ khuếch đại công suất hiện đạihoạt động như nguồn điện áp liên tục cho loa. Điều này có nghĩa là điện áp đầu ra của bộ khuếch đại và tải được cung cấp bởi các loa được kết nối về cơ bản là độc lập với nhau. Nếu bạn sử dụng bộ khuếch đại để điều khiển tín hiệu và đo điện áp đầu ra của bộ khuếch đại mà không có bất kỳ tải nào được kết nối với đầu ra. Sau đó kết nối loa với đầu ra đầu ra, đo điện áp đầu ra của bộ khuếch đại một lần nữa và việc đọc trên vôn kế sẽ không thay đổi đáng kể.

Sự khác biệt giữa tải và không tải là: Khi tải được áp dụng, dòng điện sẽ ra khỏi bộ khuếch đại và chảy qua loa. Trở kháng tải càng nhỏ (càng nhiều loa được kết nối song song), tải trọng càng rút ra từ bộ khuếch đại và tổng lượng phân phối công suất giữa nguồn điện áp càng lớn và tải trọng

Đây là lý do tại sao tổng công suất đầu ra của bộ khuếch đại thường tăng khi lái nhiều loa hơn. Lưu ý rằng công suất đầu ra của bộ khuếch đại được tăng lên, nhưng tổng công suất tăng này sẽ được phân phối cho tất cả các loa được kết nối.

Do đó, nếu hai loa được kết nối song song, tổng công suất của bộ khuếch đại tăng, nhưng công suất được phân bổ cho mỗi loa không nhất thiết phải tăng. Trong thực tế, sức mạnh được phân bổ cho một loa duy nhất sẽ giảm nhẹ. Do đó, tốt nhất là giữ cho tải bộ khuếch đại công suất trên 4 ohms để giảm thiểu ảnh hưởng của dây và tránh nhu cầu của bộ khuếch đại đối với dòng điện quá mức.

1. Một đi xuống

Công suất được hấp thụ bởi loa từ bộ khuếch đại là sản phẩm của điện áp và dòng điện. Theo luật bảo tồn năng lượng, tất cả năng lượng từ bộ khuếch đại phải có vị trí của nó. Một phần của tổng công suất tạo ra rung động cơ học của loa và công suất còn lại được chuyển thành nhiệt. Sự rung động cơ học của hình nón làm cho âm thanh loa.

Năng lượng nhiệt là một sản phẩm phụ vô dụng, vì vậy giống như bất kỳ chất thải vô dụng, năng lượng nhiệt phải được xử lý. Thật không may, việc chuyển đổi công suất điện thành công suất âm thanh là một quá trình không hiệu quả (thường dưới 10%), do đó, hầu hết công suất khuếch đại được chuyển thành nhiệt vô dụng, phải bị tiêu tán.

Sức mạnh của người nói mô tả khả năng của người nói để xử lý nhiệt, điều này là do sự kém hiệu quả của quá trình chuyển đổi năng lượng. Vì vậy, nó đã trở lại định nghĩa mở rộng \"Phổ biến công suất đầu vào tối đa \" mà chúng ta đã nói trước đó.

Do đó, thật sai lầm khi liên kết sức mạnh loa với hiệu suất âm thanh của nó. Giá trị năng lượng phân tán cao chỉ có nghĩa là khả năng phân tán nhiệt của loa mạnh hơn. Nhưng bản thân sức mạnh không giải thích được hiệu quả của sức mạnh âm thanh được tạo ra bởi người nói và hiệu quả của sức mạnh âm thanh do loa tạo ra là yếu tố quan trọng nhất trong việc thực hiện loa.

Sự tiêu tán năng lượng của loa có thể được tăng lên bằng cách giảm hiệu suất của loa, chỉ cần thêm một số thành phần kháng bên trong loa. Tuy nhiên, kết quả là một giá trị năng lượng loa lớn nhưng âm thanh rất thấp, đó không phải là thứ chúng ta muốn.

Mức áp suất âm thanh (SPL) được tạo bởi loa có liên quan chặt chẽ hơn với điện áp ứng dụng hơn so với công suất ứng dụng. Hình 3 có thể hiển thị rõ ràng điều này.

Công suất của tải cảm biến thay đổi theo tần số. Mặc dù giá trị SPL thường sử dụng giá trị công suất đầu vào làm tài liệu tham khảo, nhưng trên thực tế, việc sử dụng điện áp đầu vào là một tham chiếu là chính xác hơn làm tham chiếu. Trên thực tế, loa thích phản ứng điện áp phẳng, bởi vì trong trường hợp này, một điện áp ổ đĩa bằng nhau ở mỗi tần số sẽ tạo ra phản ứng biên độ phẳng theo hướng trục.

Loa lý tưởng có thể sử dụng công suất tối thiểu để tạo ra mức áp suất âm thanh cần thiết. Loa hiệu suất cao cũng nên tạo ra ít nhiệt hơn. Do đó, khả năng người nói để chịu được các ổ đĩa công suất cao là không đáng để tự hỏi. Bởi vì về bản chất, khả năng này không thể tạo ra bất kỳ lợi ích.

Khả năng tạo ra nhiều sức mạnh âm thanh với sức mạnh đầu vào ít hơn là đáng ngưỡng mộ. Hãy suy nghĩ về mức tiêu thụ nhiên liệu trên mỗi km của một chiếc xe, và bạn sẽ hiểu vấn đề hiệu suất tốt hơn. Hiệu suất của người nói là về khái niệm hiệu quả, không phải là khái niệm về tiêu dùng. Tải trọng sừng và vị trí giao diện là cả hai phương pháp được sử dụng để tăng hiệu suất của loa. Cả hai phương pháp được thiết kế để tạo ra nhiều năng lượng âm thanh hơn trên mỗi watt của năng lượng điện.

2. Quan điểm hợp lý

Sự hiểu lầm của mọi người về sức mạnh loa mở rộng cho các hành vi hàng ngày, chẳng hạn như chọn một bóng đèn. Người ta thường tin rằng công suất của bóng đèn có liên quan chặt chẽ với đầu ra ánh sáng và công suất càng cao thì độ sáng càng lớn.

Bóng đèn cũng có một tham số gọi là độ sáng, được sử dụng để mô tả đầu ra của bóng đèn, nhưng rất ít khách hàng sẽ đề cập đến tham số này. Do đó, nếu cần một bóng đèn sáng hơn, mọi người có xu hướng mua một bóng đèn lớn hơn (công suất cao hơn). Đó là một ý tưởng tự nhiên để mở rộng giả định này cho người nói. Lần tới, dưới tiền đề của một đầu vào công suất nhất định, bạn có thể nhận được giá trị cao nhất bằng cách mua bóng đèn với đầu ra lum cao nhất.

Sức mạnh cao của loa không có nghĩa là âm thanh do loa tạo ra là lớn. So với nói, \"Wow, loa này có thể xử lý 5000 watt sức mạnh! \" Trên thực tế, điều này là vô nghĩa. Nếu bạn tự hỏi mình câu hỏi sau, nó sẽ có ý nghĩa hơn: \"Tại sao tôi nên sử dụng loa 5000 watt để mang lại cho khán giả đến mức áp suất âm tối đa là 100 dB, mà không cần sử dụng loa 100 watt khác cũng có thể cung cấp Khán giả với mức áp suất âm tối đa là 100 dB? \"

Trong số các chỉ số hiệu suất của loa, tham số có ý nghĩa hơn là mức áp suất âm thanh đầu ra tối đa. Tham số này được tính toán từ độ nhạy của loa và công suất đầu vào tối đa. Những người nói có sức mạnh thấp hơn và độ nhạy cao hơn có nhiều lợi thế hơn so với những người nói có công suất cao hơn và độ nhạy thấp hơn.

Thật không may, sự hiểu lầm về quyền lực của mọi người đã khiến hiện tượng các nhà sản xuất loa cạnh tranh để sản xuất các loa năng lượng cao. Giá trị năng lượng lớn có thể giúp bán hàng, nhưng hiệu quả cao hơn là yếu tố thực sự giúp cải thiện hiệu suất của loa.

3. Kiểm tra sức mạnh

Có nhiều cách để xác định công suất đầu vào tối đa của loa. Các phương pháp này có lợi thế riêng của chúng, nhưng cũng chia sẻ một số thuộc tính phổ biến. Một bài kiểm tra sức mạnh có ý nghĩa phải bao gồm:

-Tiếng ồn trên băng với giới hạn băng thông cho đầu vào của thiết bị được kiểm tra

-Phương pháp phân phối năng lượng giữa bộ khuếch đại và thiết bị được kiểm tra

-Một số liệu được sử dụng để mô tả thời gian tiêu tan sức mạnh của loa

--đo giá trị SPL của loa (lý tưởng)

Đầu vào nhiễu thường sử dụng nhiễu hồng (năng lượng bằng 1/n quãng tám). Một số phương pháp đo sử dụng nhiễu màu hồng phẳng và các phương pháp khác sử dụng tín hiệu có trọng số để mô phỏng nội dung của phổ âm nhạc. Phương pháp thứ hai có thể tạo ra công suất được xếp hạng cao hơn vì nhiều năng lượng điện được chuyển sang dải tần số thấp hơn. Trong dải tần số thấp, vì cấu trúc cảm biến nặng hơn, nó thường tiêu thụ nhiều năng lượng nhiệt hơn.

Để xác định lượng điện năng được cung cấp, điện áp và dòng điện áp dụng cho thiết bị được kiểm tra phải được theo dõi. Để tính toán truyền điện, chỉ có điện áp RMS (bình phương trung bình gốc) và trở kháng danh nghĩa của tải là không đủ. Khi năng lượng nhiệt của thiết bị đang tăng dần, trở kháng tải sẽ tăng dần, do đó làm giảm công suất được hấp thụ bởi tải trọng (nén công suất).

Khi loa hoạt động gần giá trị cực đoan của giá trị phân tán công suất, thực tế thông thường là tăng đầu ra công suất của bộ khuếch đại công suất để tăng đầu vào công suất của tải sẽ không làm tăng mức áp suất âm thanh, nhưng có thể làm giảm việc truyền công suất.

Tốt nhất là sử dụng decibel (nghĩa là đo tỷ lệ) để đo công suất. Sử dụng công suất sẽ đánh lừa mọi người để tin rằng nó có liên quan đến hiệu suất thiết bị.

Hãy lấy tình huống thực tế làm ví dụ. Mức âm thanh của loa công suất định mức liên tục 500 watt chỉ cao hơn một chút (+3 dB) so với loa công suất định mức liên tục 250 watt. Người ta cho rằng hiệu suất của hai loa là như nhau. Điều này có nghĩa là sự khác biệt đáng kể giữa hai người nói là rất nhỏ, mặc dù chúng khác nhau rất nhiều về sức mạnh.

Hầu hết các bài kiểm tra sức mạnh sẽ thực hiện một số thay đổi đối với nhiễu màu hồng được sử dụng để có được yếu tố mào nhỏ hơn-giá trị cực đại trong nguồn âm thanh chương trình bị giảm bởi một mạch cắt. Lý do thực tế để cắt dạng sóng là bộ khuếch đại có thể cung cấp nhiều năng lượng hơn cho thiết bị tải của nó.

Công suất đầu ra tối đa của nhiễu màu hồng không được mở là khoảng một phần mười của công suất được định mức sóng hình sin của bộ khuếch đại. Tiếng ồn màu hồng sau khi cắt xấp xỉ một nửa công suất định mức sóng hình sin của bộ khuếch đại, cho phép sử dụng các bộ khuếch đại có kích thước hợp lý để kiểm tra năng lượng. Cắt nhân tạo sẽ không thay đổi việc tạo nhiệt của loa quá nhiều, nhưng hệ số đỉnh thấp hơn mà nó cung cấp có thể cung cấp nhiều năng lượng hơn (điện áp RMS cao hơn) cho thiết bị tải của bộ khuếch đại.

Bài kiểm tra năng lượng liên tục sẽ cung cấp cho loa tiếng ồn 6 dB mào màu hồng trong một khoảng thời gian xác định (chẳng hạn như 2 giờ). Đây là một bài kiểm tra rất đòi hỏi cho người nói, bởi vì nguồn âm thanh không bị dừng và không thể được làm mát.

Bằng cách giảm chu kỳ nhiệm vụ của dạng sóng, sức mạnh được xếp hạng của chương trình cố gắng mô phỏng âm nhạc hoặc giọng nói. Nếu tín hiệu âm thanh thuộc loại xung, có thể thu được một số làm mát giữa các xung và có thể áp dụng công suất ngắn hạn hơn cho thiết bị đo trước khi tránh bị hỏng thiết bị. Nhiều nhà sản xuất sẽ ước tính giá trị kép của giá trị công suất liên tục vì công suất chương trình (+3 dB hoặc 2 lần là một giả định hợp lý). Giá trị công suất khuếch đại được đề xuất thực tế lớn hơn hai giá trị này.

Một ước tính hợp lý là thêm +6 dB (4 lần) vào công suất liên tục. Ví dụ: bắt đầu từ các định nghĩa này, một mô tả sức mạnh đầy đủ và có ý nghĩa của người nói nên là:

Công suất đầu vào tối đa -200W/400W/800W (liên tục, chương trình, kích thước bộ khuếch đại được đề xuất)

4. So sánh tương tự

Bây giờ bạn có thể thấy các vấn đề khi so sánh sức mạnh của các loa khác nhau. Để đảm bảo so sánh chính xác giữa các tham số tương tự đòi hỏi rất nhiều nghiên cứu và nhiều bảng tham số không cung cấp cho chúng tôi đủ thông tin để chúng tôi so sánh theo cách này.

Không có nguy hiểm trong việc cung cấp sức mạnh thấp hơn sức mạnh được xếp hạng của nó cho người nói. Trên thực tế, công suất đầu vào nhỏ hơn giá trị công suất định mức và loa có tuổi thọ cao hơn. Trong hoạt động ổn định và đáng tin cậy, tôi khuyên bạn nên giới hạn công suất đầu vào dưới một nửa công suất liên tục (-3 dB). Trong ví dụ trước, điều này có nghĩa là sử dụng bộ khuếch đại 800 watt để cung cấp một nguồn chương trình điển hình (hệ số đỉnh 10 dB đến 14 dB) có thể được điều khiển đến cạnh của việc cắt ở mức tối đa.

Trong trường hợp này, bộ khuếch đại sẽ cung cấp năng lượng 80 watt trở xuống cho loa, đây là giá trị an toàn thấp hơn so với công suất liên tục. Bởi vì đầu ra tiềm năng của bộ khuếch đại là rất lớn, khi sử dụng các nguồn âm thanh của chương trình Factor Factor thấp, bạn phải rất cẩn thận để không chuyển âm lượng quá cao để gây ra thiệt hại cho loa.

Cuối cùng, khi tăng âm lượng của một hệ thống âm thanh, điều quan trọng là phải biết khi nào điểm quan trọng của hệ thống đạt được. Với mỗi lần tăng 40% trong điện áp được áp dụng cho loa, công suất đầu vào tăng gấp đôi và mức âm thanh tăng một chút (+3 dB).

Hãy nhớ rằng tỷ lệ cược tỷ lệ là quan trọng trong âm thanh. Khối lượng hệ thống được tăng theo 3 dB, và cuối cùng đạt đến điểm cực tản nhiệt. Tiếp tục tăng thêm 3 dB, và nó sẽ trở thành ống hút cuối cùng để nghiền nát con lạc đà. Khi loa đang hoạt động ở một nửa công suất định mức, mức âm thanh của nó có thể rất gần với mức tối đa. Do đó, không cần phải tăng sức mạnh, mang lại nguy cơ thiệt hại vĩnh viễn cho người nói.

5. Sức mạnh cao rất dễ bán, nhưng hiệu quả cao là mục tiêu tốt hơn

Sự phát triển của công nghệ ô tô làm giảm mức tiêu thụ năng lượng và có thể sản xuất các phương tiện có hiệu quả cao hơn và chi phí vận hành thấp hơn. Ngành công nghiệp âm thanh nên có các mục tiêu tương tự và cố gắng để đạt được mức áp suất âm thanh cần thiết với công suất khuếch đại ít hơn.

Khi hiệu quả tăng lên, người nói nên giảm dần lượng năng lượng cần được tiêu tán dưới dạng nhiệt. Tương tự như vậy, niềm đam mê của chúng tôi với xếp hạng công suất cao hơn sẽ biến mất.