Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Аудио қуаты – аудио күшейткіштен динамикке берілетін, ватттармен өлшенетін электр қуаты. Динамикке жеткізілетін электр қуаты, оның тиімділігімен бірге, генерирленетін дыбыс қуатын анықтайды (ал қалған электр қуаты жылуға айналады). Күшейткіштердің шығара алатын электр энергиясы шектеулі, ал динамиктердің дыбыс сигналын бұрмаламай немесе зақымдамай электр энергиясын дыбыс энергиясына айналдыру мүмкіндігі де шектеулі. Осы шектеулер немесе қуат рейтингтері тұтынушыларға үйлесімді өнімдерді табу және бәсекелестерді салыстыру үшін маңызды.
Audio power is the electrical power transferred from an audio amplifier to a loudspeaker, measured in watts. The electrical power delivered to the loudspeaker, together with its efficiency, determines the sound power generated (with the rest of the electrical power being converted to heat). Amplifiers are limited in the electrical energy they can output, while loudspeakers are limited in the electrical energy they can convert to sound energy without being damaged or distorting the audio signal. These limits, or power ratings, are important to consumers finding compatible products and comparing competitors.
Қуатты басқару
Аудиоэлектроникада қуатты шығаруды (мысалы, күшейткіштер үшін) және қуатты қабылдау мүмкіндігін (мысалы, динамиктер үшін) өлшеудің бірнеше әдістері бар.
In audio electronics, there are several methods of measuring power output (for such things as amplifiers) and power handling capacity (for such things as loudspeakers).
Мысал
Сыналатын күшейткіш 6 В шыңдық амплитудасы бар синусоидты сигналды (12 В батареямен қуаттандырылатын) шығара алады. Егер ол 8 Омдық динамикке қосылса, мыналар болады:
An amplifier under test can drive a sinusoidal signal with a peak amplitude of 6 V (driven by a 12 V battery). When connected to an 8 ohm loudspeaker this would deliver:
Көптеген автомобиль жүйелерінде күшейткіштер көпірлі қосылымдағы жүктеме конфигурациясында қолданылады, ал динамиктердің кедергісі 4 Ом-нан жоғары болмайды. Күшті автомобиль күшейткіштері жоғарырақ жабдықталған кернеуді жасау үшін DC-DC түрлендіргішін пайдаланады.
In most actual car systems, the amplifiers are connected in a bridge tied load configuration, and speaker impedances are no higher than 4 Ω. High power car amplifiers use a DC to DC converter to generate a higher supply voltage.
Тұрақты қуат пен "RMS қуат"
Тұрақты орташа синустық толқын қуат көрсеткіштері аудио күшейткіштердің және кейде дыбыс шығару қабылдағыштарының техникалық сипаттамаларының маңызды бөлігі болып табылады. Жоғарыда сипатталғандай, орташа қуат термині уақыт бойынша мигеттік қуат толқынының орташа мәнін білдіреді. Бұл әдетте синустық толқын кернеуінің орташа квадрат түбірінен (RMS) есептелетін болғандықтан, оны жиі "RMS қуаты" немесе "Ватт RMS" деп атайды, бірақ бұл дұрыс емес: бұл қуат толқынының RMS мәні емес (бұл үлкен, бірақ мағынасыз сан). "Ватт RMS" деген қате термин ANSI стандартында қолданылады. Бұл номиналды мән деп те аталады, оны қолдану үшін тауар белгісін пайдалану талап етіледі. Тұрақты (уақытша емес) құрылғының осы қуат деңгейінде ұзақ уақыт бойы жұмыс істей алатынын білдіреді; температура зақымдануға жетпей, жылуды өндірілген мөлшерінде шығаруға болады. 1974 жылдың 3 мамырында Федералды сауда комиссиясы (FTC) көптеген Hi-Fi күшейткіш өндірушілерінің қуат туралы шындыққа сай келмейтін мәлімдемелерімен күресу үшін Күшейткіш ережесін енгізді. Бұл ереже АҚШ-та сатылатын күшейткіштердің жарнамалық және техникалық сипаттамалары үшін синусоидтық толқын сигналдарымен жүргізілетін тұрақты қуат өлшемдерін белгілейді. (Толық мәліметтер үшін мақала соңындағы Стандарттар бөліміне қараңыз). Бұл ереже 1998 жылы жеке компьютерлермен қолданылатын (мысалдарын төменде қараңыз) өздігінен қуатталатын динамиктерді қамту үшін өзгертілді. Әдетте, күшейткіштің қуат сипаттамалары оның RMS шығыс кернеуін, үздіксіз синусоидтық толқын сигналымен, клиппингтің басталуында (әдетте, 1% дейін) жалпы гармоникалық бұрмалаудың (THD) белгіленген пайызы ретінде өлшеу арқылы есептеледі. Әдеттегі жүктемелер арнаға 8 және 4 Ом; кәсіби аудиода қолданылатын көптеген күшейткіштер 2 Ом-да да сипатталады. Бұрмалауды арттыруға рұқсат етілсе, айтарлықтай көп қуат беруге болады; кейбір өндірушілер жоғары бұрмалауда, мысалы 10% -да максималды қуатты көрсетеді, бұл олардың жабдығын қабылдау деңгейіндегі бұрмалау деңгейінде өлшенгеннен гөрі қуаттырақ етеді. Тұрақты қуат өлшемдері аудио жабдықтарда кездесетін әртүрлі сигналдарды нақты сипаттамайды (олар жоғары қырлы коэффициенті бар аспаптық жазбалардан 0 дБ қырлы коэффициенті бар тіктөртбұрышты толқындарға дейін өзгеруі мүмкін), бірақ күшейткіштің максималды шығыс мүмкіндіктерін сипаттаудың орынды тәсілі ретінде кеңінен қарастырылады. Аудио жабдықтары үшін бұл әдетте адам естуінің номиналды жиілік диапазоны, 20 Гц-тан 20 кГц-ға дейін. Дыбыс шығару қабылдағыштарында, дауыс орауыштар мен магниттік құрылымдардың жылу сыйымдылығы тұрақты қуатты басқарудың номиналды деңгейін анықтайды. Алайда, дыбыс шығару қабылдағыштарының пайдалы жиілік диапазонының төменгі шегінде, механикалық қозғалыс шектеріне байланысты оның қуатты басқаруы төмендеуі мүмкін. Мысалы, 100 ваттқа номиналды қуаты бар сабвуфер 80 герцте 100 ватт қуатты қабылдай алады, бірақ 25 герцте ол мұндай жиіліктер күшейткіштен 100 ватт алғанда, кейбір драйверлерді, кейбір корпустарда, механикалық шектерінен тысқары шығарып, қуатты қабылдай алмайды.
Continuous average sine wave power ratings are a staple of performance specifications for audio amplifiers and, sometimes, loudspeakers. As described above, the term average power refers to the average value of the instantaneous power waveform over time. As this is typically derived from the root mean square (RMS) of the sine wave voltage, it is often referred to as "RMS power" or "watts RMS", but this is incorrect: it is not the RMS value of the power waveform (which would be a larger, but meaningless, number). The erroneous term "watts RMS" is actually used in an ANSI standard. This is also referred to as the nominal value, there being a product mark requirement to use it. Continuous (as opposed to "momentary") implies that the device can function at this power level for long periods of time; that heat can be removed at the same rate it is generated, without temperature building up to the point of damage. On May 3, 1974, the Federal Trade Commission (FTC) instated its Amplifier Rule to combat the unrealistic power claims made by many hi fi amplifier manufacturers. This rule prescribes continuous power measurements performed with sine wave signals for advertising and specifications of amplifiers sold in the US. (See more in the section Standards at the end of this article). This rule was amended in 1998 to cover self powered speakers such as are commonly used with personal computers (see examples below). Typically, an amplifier's power specifications are calculated by measuring its RMS output voltage, with a continuous sine wave signal, at the onset of clipping—defined arbitrarily as a stated percentage of total harmonic distortion (THD), usually 1%, into specified load resistances. Typical loads used are 8 and 4 ohms per channel; many amplifiers used in professional audio are also specified at 2 ohms. Considerably more power can be delivered if distortion is allowed to increase; some manufacturers quote maximum power at a higher distortion, like 10%, making their equipment appear more powerful than if measured at an acceptable distortion level. Continuous power measurements do not actually describe the highly varied signals found in audio equipment (which could vary from high crest factor instrument recordings down to 0 dB crest factor square waves) but are widely regarded as a reasonable way of describing an amplifier's maximum output capability. For audio equipment, this is nearly always the nominal frequency range of human hearing, 20 Hz to 20 kHz. In loudspeakers, thermal capacities of the voice coils and magnet structures largely determine continuous power handling ratings. However, at the lower end of a loudspeaker's usable frequency range, its power handling might necessarily be derated because of mechanical excursion limits. For example, a subwoofer rated at 100 watts may be able to handle 100 watts of power at 80 hertz, but at 25 hertz it might not be able to handle nearly as much power since such frequencies would, for some drivers in some enclosures, force the driver beyond its mechanical limits much before reaching 100 watts from the amplifier.
Ең жоғары қуат
Пик қуаты – жылдамдық толқынның ең жоғары мәнін көрсетеді, синустық толқын үшін ол әрқашан орташа қуаттың екі есеге тең болады. Басқа толқын формалары үшін пик қуаты мен орташа қуат арақатынасы – пикке шаққандағы орташа қуат коэффициенті (PAPR) деп аталады. Күшейткіштің пик қуаты оның электрондық компоненттерінің зақымданусыз бір сәтте қабылдай алатын кернеу шегі мен токтың максималды мөлшерімен анықталады. Бұл жабдықтың жылдам өзгеріп отыратын қуат деңгейлерін басқару қабілетін көрсетеді, себебі көптеген аудио сигналдары жоғары динамикалық сипатқа ие. Ол әрқашан орташа қуат көрсеткішінен жоғары мән береді, сондықтан оны контекстсіз жарнамада қолдануға болады, бұл күшейткіштің бәсекелестерден екі есе қуатты екенін көрсетуге мүмкіндік береді.
Peak power refers to the maximum of the instantaneous power waveform, which, for a sine wave, is always twice the average power. For other waveforms, the relationship between peak power and average power is the peak to average power ratio (PAPR). The peak power of an amplifier is determined by the voltage rails and the maximum amount of current its electronic components can handle for an instant without damage. This characterizes the ability of equipment to handle quickly changing power levels, as many audio signals have a highly dynamic nature. It always produces a higher value than the average power figure, however, and so has been tempting to use in advertising without context, making it look as though the amp has twice the power of competitors.
Жүйенің жалпы қуаты
Жалпы жүйе қуаты – аудиоэлектроникада аудиожүйенің қуатын бағалау үшін жиі қолданылатын термин. Жалпы жүйе қуаты динамиктердің қуатты қабылдауы немесе күшейткіштің қуатты шығаруы емес, құрылғының жалпы қуат тұтынуын көрсетеді. Бұл шамалы түрде адастыратын маркетингтік тәсіл ретінде қарастырылуы мүмкін, себебі құрылғының жалпы қуат тұтынуы, әрине, оның басқа қуат көрсеткіштерінен жоғары болады, мүмкін күшейткіштің жоғары қуатынан басқа, ол өзіндік алғанда шамадан тыс үлкейтілген мән. Сөредегі стереожүйелер мен айналдырғыш дыбыс қабылдағыштары көбінесе жалпы жүйе қуаты бойынша бағаланады. Жалпы жүйе қуатын пайдаланып қуатты дәлірек бағалаудың бір жолы – күшейткіш класын қарастыру, бұл кластың тиімділігін ескере отырып, қуат шығысын болжауға мүмкіндік береді. Мысалы, AB класындағы күшейткіштердің тиімділігі 25%-дан 75%-ға дейін өзгеруі мүмкін, ал D класындағы күшейткіштердің тиімділігі 80%-дан 95%-ға дейін әлдеқайда жоғары. D класындағы өте тиімді күшейткіш, ROHM BD5421efs, 90% тиімділікпен жұмыс істейді. Кейбір жағдайларда аудиоқұрылғы барлық динамиктерінің жалпы жүйе қуаты бойынша, олардың ең жоғары қуаттарын қосып есептеу арқылы өлшенуі мүмкін. Көптеген үй кинотеатры жүйелері осылай бағаланады. Көбінесе төменгі деңгейдегі үй кинотеатрларының қуат көрсеткіштері жоғары деңгейдегі гармониялық бұрмалау кезінде алынады; 10%-ға дейін, бұл байқалуы мүмкін.
Total system power is a term often used in audio electronics to rate the power of an audio system. Total system power refers to the total power consumption of the unit, rather than the power handling of the speakers or the power output of the amplifier. This can be viewed as a somewhat deceptive marketing ploy, as the total power consumption of the unit will of course be greater than any of its other power ratings, except for, perhaps, the peak power of the amplifier, which is essentially an exaggerated value anyway. Shelf stereos and surround sound receivers are often rated using total system power. One way to use total system power to get a more accurate estimate of power is to consider the amplifier class which would give an educated guess of the power output by considering the efficiency of the class. For example, class AB amplifiers can vary widely from 25% to 75% efficiency while Class D amps are much higher at 80% to 95%. An exceptionally efficient Class D amp, the ROHM BD5421efs, operates at 90% efficiency. In some cases, an audio device may be measured by the total system power of all its loudspeakers by adding all their peak power ratings. Many home theater in a box systems are rated this way. Often low end home theater systems' power ratings are taken at a high level of harmonic distortion as well; as high as 10%, which would be noticeable.
PMPO
PMPO, яғни Peak Music Power Output немесе Peak momentary performance output дегені, өте күмәнді көрсеткіш, ол тұтынушыларға қарағанда жарнама жазушыларға көбірек қызығушылық тудырады. PMPO термині ешқандай стандартта анықталмаған, бірақ көбінесе ол жүйедегі әрбір күшейткіштің жоғары қуатының қосындысы деп есептеледі. Әртүрлі өндірушілер әртүрлі анықтамаларды қолданады, сондықтан PMPO-ның үздіксіз қуатқа қатынасы кең ауқымды болады; оларды бір-біріне айналдыру мүмкін емес. Көптеген күшейткіштер PMPO деңгейін мүлдем болмаса, тек өте қысқа уақытқа ғана сақтай алады; динамиктер олардың көрсетілген PMPO деңгейіне қатты зақымданусыз тек сәттік жоғарылау кезінде ғана төтеп беруге есептелген.
PMPO, which stands for Peak Music Power Output or Peak momentary performance output, is a much more dubious figure of merit, of interest more to advertising copy writers than to consumers. The term PMPO has never been defined in any standard, but it is often taken to be the sum of some sort of peak power for each amplifier in a system. Different manufacturers use different definitions, so that the ratio of PMPO to continuous power output varies widely; it is not possible to convert from one to the other. Most amplifiers can sustain their PMPO for only a very short time, if at all; loudspeakers are not designed to withstand their stated PMPO for anything but a momentary peak without serious damage.
Нақты әлемдегі күш пен шу
Сезілетін "дыбыс күші" акустикалық шығыс қуатына шамамен логарифмдік түрде байланысты. Акустикалық қуаттың өзгеруіне байланысты сезілетін дыбыс күшінің өзгеруі эталондық қуат деңгейіне тәуелді. Эталондық қуаттан тәуелсіз логарифмдік децибел (dB) шкаласында сезілетін дыбысты білдіру пайдалы және техникалық тұрғыдан дұрыс, онда 10 дБ өзгерістер мен сезілетін дыбыстың екі еселенуі арасында шамамен тура байланыс бар. Қуат пен сезілетін дыбыс күші арасындағы логарифмдік қатынас аудио жүйе дизайнында маңызды фактор болып табылады. Күшейткіш қуаты және динамик сезімталдығы ең жоғары жеткізілетін дыбыс күшіне әсер етеді. Сезімталдық әдетте "бос кеңістікте" (толық диапазонды динамиктер үшін) эхосыз камерада немесе "жартылай кеңістікте" (субвуфер үшін) жердегі көз және қабылдағышпен өлшенеді. Сезілетін дыбыстың екі еселенуі/жартылай кемуі динамик сезімталдығының шамамен 10 дБ-ға артуына/азаюына сәйкес келеді, сонымен қатар акустикалық қуаттың шамамен 10 есе көбеюіне/бөлінуіне де сәйкес келеді. Тіпті сезімталдықтың 3 дБ-ға артуы/азаюы да акустикалық қуаттың екі есеге немесе жартысына дейін өзгеруіне сәйкес келеді. "Жартылай кеңістікте" өлшеу кезінде жердің шекарасы дыбыс сәулеленетін қолжетімді кеңістікті екі есеге азайтады және қабылдағыштағы акустикалық қуатты екі есеге көбейтеді, бұл өлшенген сезімталдықты 3 дБ-ға арттырады, сондықтан сынақ жағдайларын білу маңызды. Өлшенген сезімталдықтың ±3 дБ-ға өзгеруі белгілі бір сезілетін дыбысты шығару үшін қажетті электр қуатының екі еселенуіне/жартылай кемуіне сәйкес келеді, сондықтан сезімталдықтың тіпті "ұсақ" айырмашылықтары да күшейткіш қуатының қажеттілігінде үлкен өзгерістерге әкелуі мүмкін. Бұл маңызды, өйткені күшейткіш қуатының артуымен қуат күшейткіштерінің қолданылуы қиындап, тәжірибеде қолданылмайды. Көптеген жоғары сапалы тұрмыстық динамиктердің сезімталдығы ~84 дБ мен ~94 дБ аралығында, ал кәсіби динамиктерде сезімталдығы ~90 дБ мен ~100 дБ аралығында болуы мүмкін. 84 дБ көз 400 Вт күшейткішті, ал 90 дБ көз 100 Вт күшейткішті, ал 100 дБ көз 10 Вт күшейткішті бірдей акустикалық қуатты (сезілетін дыбыс күші) шығару үшін қажет етеді. Жүйенің "қуатын" өлшеу үшін жақсы өлшем - күшейткіш пен динамиктердің біріктірілген ең жоғары дыбыс деңгейі, dB SPL, дыбыс жиілік спектріндегі тыңдау орнында. Адам құлағы төмен жиіліктерге аз сезімтал, сондықтан жақсы жобаланған жүйе кесу алдында 100 Гц-тен төмен салыстырмалы түрде жоғары дыбыс деңгейін шығара алады. Сезілетін дыбыс сияқты, динамик сезімталдығы да жиілікке және қуатқа байланысты өзгереді. Сезімталдық қуаттылық сығу және гармоникалық бұрмалау сияқты сызықтық емес әсерлерді азайту үшін 1 Вт-та өлшенеді және пайдаланылатын жолақтың орташасы бойынша есептеледі. Жолақтың ені әдетте өлшенген "+/- 3 дБ" кесу жиіліктері арасында анықталады, онда салыстырмалы дыбыс күші ең жоғары деңгейден кем дегенде 6 дБ-ға төмендейді. Кейбір динамик өндірушілері оны "+3 дБ/6 дБ" деп атайды, бұл динамиктердің бөлмедегі нақты жағдайдағы жиілік шегінде, еден/қабырға/төбе шекаралары сезілетін дыбысты арттыра алатынын ескереді. Динамик сезімталдығы тұрақты күшейткіш шығыс кернеуінің болжамдары бойынша өлшенеді және бағаланады, өйткені дыбыс күшейткіштері кернеу көздері сияқты әрекет етеді. Сезімталдық әр түрлі жасалған динамиктердің арасында динамик кедергісінің айырмашылығына байланысты шатастыратын метрика болуы мүмкін. Жоғары кедергісі бар динамик төмен өлшенген сезімталдыққа ие болуы мүмкін және сондықтан олардың тиімділігі шын мәнінде ұқсас болғанымен, төмен кедергісі бар динамикке қарағанда тиімділігі төмен болып көрінуі мүмкін. Динамик тиімділігі - бұл динамик электр қуатын акустикалық қуатқа айналдыратын нақты пайызды өлшейтін метрика және кейде динамиктен берілген акустикалық қуатты алу жолдарын зерттегенде қолдануға қолайлы метрика болып табылады. Бір-біріне жақын және өзара байланысты динамик драйверін қосу (бір толқын ұзындығынан аз) және екі драйвердің арасында электр қуатын тең бөліп, олардың жиынтық тиімділігін ең көп дегенде 3 дБ-ға дейін арттырады, бұл диафрагма ауданы екі есеге дейін бір драйвердің көлемін ұлғайтуға ұқсас. Бірнеше драйверлер тиімділікті арттыру үшін үлкен драйверлерге қарағанда тиімдірек болуы мүмкін, өйткені жиілік реакциясы, әдетте, драйвердің көлеміне пропорционалды. Жүйе дизайнерлері осы тиімділікті арттыруды үнділер шкафында өзара байланысты драйверлерді пайдалану арқылы, сондай-ақ ортада өзара байланысты динамик шкафтарын пайдалану арқылы пайдаланады. Драйверлер тізіміндегі жалпы драйвер ауданының әр екі еселенуі тиімділікті шамамен 3 дБ-ға арттырады, егер тізімдегі екі драйвер арасындағы жалпы қашықтық ~1/4 толқын ұзындығынан аспаса. Драйверлердің саны екі еселенгенде қуатты ұстау қабілеті де екі еселенеді, өзара байланысты драйверлердің жалпы акустикалық шығысындағы ең жоғары жеткізілетін 6 дБ-ға дейін артуға мүмкіндік береді, егер жалпы күшейткіш қуаты да екі еселенсе. Жоғары жиілікте көптеген драйверлермен өзара байланыс тиімділігін арттыру қиынға түседі, өйткені бір драйвердің жалпы көлемі, оның диафрагмасы, себеті, толқын жетекшісі немесе рупоры бір толқын ұзындығынан асып кетеді. Толқын ұзындығынан әлдеқайда кішкентай көздер бос кеңістіктегі барлық бағытта сәулеленетін нүктелік көздер сияқты әрекет етеді, ал толқын ұзындығынан үлкен көздер өздерінің "жер жазықтығы" ретінде әрекет етеді және дыбысты алға бағыттайды. Бұл бағытталу үлкен орталарда жоғары жиілікті таралуды қиындатады, сондықтан дизайнер тыңдау аймағын әртүрлі бағыттарға немесе әртүрлі орындарға бағытталған бірнеше көздермен жабуы керек. Сонымен қатар, динамиктердің еден/қабырға/төбе сияқты бір немесе бірнеше шекараларға 1/4 толқын ұзындығынан аз қашықтықта орналасуы бос кеңістікті жартылай кеңістікке, төрттен бір бөлік кеңістікке немесе сегізден бір бөлік кеңістікке ауыстыру арқылы тиімді сезімталдықты арттыра алады. Шекараларға дейінгі қашықтық > 1/4 толқын ұзындығын құраса, кешіктірілген шағылыстар сезілетін дыбысты арттыра алады, бірақ сонымен қатар тарақ сүзгісі және резонанс сияқты орталық әсерлерді тудыра алады, бұл ортаның немесе кішкентай ортаның жиілік жауабын теңсіз етеді немесе дыбыстың таралуын және қаталдығын тудырады. Дыбыс сіңіретін құрылымдар, дыбыс тарату құрылымдары және цифрлық сигналды өңдеу белгіленген тыңдау аймағындағы шекаралық әсерлерді жою үшін қолданылуы мүмкін.
Perceived "loudness" varies approximately logarithmically with the acoustical output power. The change in perceived loudness as a function of change in acoustical power is dependent on the reference power level. It is both useful and technically accurate to express perceived loudness in the logarithmic decibel (dB) scale that is independent of the reference power, with a somewhat straight line relationship between 10 dB changes and doublings of perceived loudness. The approximately logarithmic relationship between power and perceived loudness is an important factor in audio system design. Both amplifier power and speaker sensitivity affect the maximum realizable loudness. Sensitivity is typically measured either suspended in an anechoic chamber in 'free space' (for full range speakers), or with the source and receiver outside on the ground in 'half space' (for a subwoofer). While a doubling/halving of perceived loudness corresponds to approximately 10 dB increase/decrease in speaker sensitivity, it also corresponds to approximately 10X multiplication/division of acoustical power. Even a relatively modest 3 dB increase/decrease in sensitivity corresponds to a doubling/halving of acoustical power. When measuring in 'half space', the boundary of the ground plane cuts the available space that the sound radiates into in half and doubles the acoustical power at the receiver, for a corresponding 3 dB increase in measured sensitivity, so it is important to know the test conditions. ±3 dB change in measured sensitivity also corresponds to a similar doubling/halving of electrical power required to generate a given perceived loudness, so even deceptively 'minor' differences in sensitivity can result in large changes in amplifier power requirement. This is important because power amplifiers become increasingly impractical with increasing amplifier power output. Many high quality domestic speakers have a sensitivity between ~84 dB and ~94 dB, but professional speakers can have a sensitivity between ~90 dB and ~100 dB. An '84 dB' source would require a 400 watt amplifier to produce the same acoustical power (perceived loudness) as a '90 dB' source being driven by a 100 watt amplifier, or a '100 dB' source being driven by a 10 watt amplifier. A good measure of the 'power' of a system is therefore a plot of maximum loudness before clipping of the amplifier and loudspeaker combined, in dB SPL, at the listening position intended, over the audible frequency spectrum. The human ear is less sensitive to low frequencies, as indicated by equal loudness contours, so a well designed system should be capable of generating relatively higher sound levels below 100 Hz before clipping. Like perceived loudness, speaker sensitivity also varies with frequency and power. The sensitivity is measured at 1 watt to minimize nonlinear effects such as power compression and harmonic distortion, and averaged over the usable bandwidth. The bandwidth is often specified between the measured '+/ 3 dB' cutoff frequencies where the relative loudness becomes attenuated from the peak loudness by at least 6 dB. Some speaker manufacturers use '+3 dB/ 6 dB' instead, to take into account the real world in room response of a speaker at frequency extremes where the floor/wall/ceiling boundaries may increase the perceived loudness. Speaker sensitivity is measured and rated on the assumption of a fixed amplifier output voltage because audio amplifiers tend to behave like voltage sources. Sensitivity can be a misleading metric due to differences in speaker impedance between differently designed speakers. A speaker with a higher impedance may have lower measured sensitivity and thus appear to be less efficient than a speaker with a lower impedance even though their efficiencies are actually similar. Speaker efficiency is a metric that only measures the actual percentage of electrical power that the speaker converts to acoustic power and is sometimes a more appropriate metric to use when investigating ways to achieve a given acoustic power from a speaker. Adding an identical and mutually coupled speaker driver (much less than a wavelength away from each other) and splitting the electrical power equally between the two drivers increases their combined efficiency by a maximum of 3 dB, similar to increasing the size of a single driver until the diaphragm area doubles. Multiple drivers can be more practical to increase efficiency than larger drivers since frequency response is generally proportional to driver size. System designers take advantage of this efficiency boost by using mutually coupled drivers in a speaker cabinet, and by using mutually coupled speaker cabinets in a venue. Each doubling of total driver area in the array of drivers brings ~3 dB increase in efficiency until the limit where the total distance between any two drivers of the array exceeds ~1/4 wavelength. Power handling capability is also doubled when the number of drivers doubles, for a maximum realizable increase of ~6 dB in total acoustic output per doubling of mutually coupled drivers when the total amplifier power is also doubled. Mutual coupling efficiency gains become difficult to realize with multiple drivers at higher frequencies because the total size of a single driver including its diaphragm, basket, waveguide or horn may already exceed one wavelength. Sources that are much smaller than a wavelength behave like point sources that radiate omnidirectionally in free space, whereas sources larger than a wavelength act as their own 'ground plane' and beam the sound forward. This beaming tends to make high frequency dispersion problematic in larger venues, so a designer may have to cover the listening area with multiple sources aimed in various directions or placed in various locations. Likewise, speaker proximity much less than 1/4 wavelength to one or more boundaries such as floor/walls/ceiling can increase the effective sensitivity by changing free space into half space, quarter space, or eighth space. When the distance to boundaries is > 1/4 wavelength, delayed reflections can increase the perceived loudness but can also induce ambient effects such as comb filtering and reverberation that can make the frequency response uneven across a venue or make the sound diffuse and harsh, especially with smaller venues and hard reflective surfaces. Sound absorbing structures, sound diffusing structures, and digital signal processing may be employed to compensate for boundary effects within the designated listening area.
Еуропа
DIN (Deutsches Institut für Normung, German Institute for Standardization) DIN 45xxx стандартында дыбыс қуатын өлшеуге арналған бірнеше стандарттарды сипаттайды. DIN стандарттары (DIN нормалары) Еуропа бойынша кеңінен қолданылады.
DIN (Deutsches Institut für Normung, German Institute for Standardization) describes in DIN 45xxx several standards for measuring audio power. The DIN standards (DIN norms) are in common use in Europe.
Халықаралық
IEC 60268-2 қуат күшейткіштерінің сипаттамаларын, соның ішінде шығыс қуатын анықтайды.
IEC 60268 2 defines power amplifier specifications including power output.