Показатель чувствительности
Определяя мощность акустики, надо помнить о таком параметре, как характеристическая чувствительность. Можно считать её своеобразным КПД, которым обладает система. По ней можно понять, насколько эффективно акустика может преобразовывать звуковые сигналы на входе в мощность волны.- Чтобы озвучить помещение, площадь которого составляет 15 м2, с помощью системы, у которой этот показатель составляет 90 децибел/ватт/метр, нужно использовать усилитель, выходная мощность которого равна 20-30 ватт на канал.
- Если помещение просторнее, например, в 20 «квадратов», то понадобится усилитель на 40-50 ватт. Если чувствительность уменьшается на три децибела, то сохранить такое же звуковое давление можно, увеличивая вдвое входную мощность. То есть если чувствительность повышается на три децибела, вы можете снизить вдвое мощность.
- Акустика, показатель чувствительности которой составляет 96-98 децибел/ватт/метр, подойдёт для работы с маломощными ламповыми усилителями, мощность на выходе которых составляет от 3 до 5 ватт на канал.
Определение мощности
Раньше в инструкциях присутствовала номинальная и музыкальная мощность. На музыкальную мощность влияет механическая и электрическая прочность динамиков.Сегодня же производители указывают диапазон рекомендуемых показателей мощности низкочастотного усилителя, к примеру, от 25 до 100 ватт. При этом верхний показатель - это музыкальная мощность, которой обладает
Физическая характеристика громкости звука — уровень звукового давления. Измеряется в децибелах (дБ). 30 дБ - шепот. 50-65 дБ - тихий / громкий разговор. 70-80 дБ - крик. 100 дБ - тутти симфонического оркестра. 140 дБ - самолет на старте.
Мощность усилителя и импеданс АС
Энергетическая характеристика электрического сигнала, выдаваемого усилителем на выходе. Единица измерения - Ватт. Уровень развиваемой усилителем электрической мощности на выходе зависит от входного импеданса акустической системы. 8-омные акустические системы, как правило, звучат тише, чем 4-омные. У лучших моделей усилителей значение электрической мощности удваивается при уменьшении импеданса нагрузки вдвое. Мощность стандартного домашнего аудиоусилителя (при 4 Ом нагрузки) - 25-150 Ватт. Мощность профессиональных усилителей, предназначенных для озвучивания больших пространств (залы, открытые площадки) - сотни и тысячи Ватт.
Мощность АС
Обычно под мощностью (пиковой музыкальной мощностью) АС подразумевают максимальный уровень электрического сигнала, при подведении которого акустика способна звучать без механических повреждений. Значение музыкальной мощности акустической системы лимитируется механической и электрической прочностью громкоговорителей акустической системы. В некоторых случаях, при расчете мощности также учитывается допустимый уровень искажений. Есть разные стандарты и методики измерения мощности АС.
В спецификациях пассивных АС часто указывается диапазон рекомендуемой мощности подключаемого к акустической системе усилителя (например, 25-120 Вт). Верхнее значение мощности (в данном случае 120 Вт) является, по существу, музыкальной мощностью этой акустической системы, превышение которой может привести к ее повреждению. Нижнее значение указывает на минимально допустимую мощность усилителя (в данном случае 25 Вт), совместно с которым данная акустическая система еще способна обеспечить приемлемое качество звучания.
Чувствительность и мощность
Чувствительность АС - характеристика, показывающая, насколько громким будет звучание при подаче на динамик сигнала определенной мощности. Чувствительность измеряется в дБ/Вт/м. Например, значение чувствительности в 93 дБ/Вт/м говорит о том, что при подаче мощности 1 Вт от усилителя динамик создает на расстоянии 1 м на оси излучения уровень звукового давления 93 дБ. Типовые значения чувствительности современных АС лежат в диапазоне 84-97 дБ/Вт/м.
Расчет необходимой мощности
Расчет мощности звукоусиления производится, исходя из:
1) желаемого уровень громкости (в дБ)
2) технических параметров АС
3) акустических особенностей пространства и расстановки громкоговорителей
Главное правило для расчета: прирост на 3 дБ равносилен двукратному приросту подводимой мощности. Прирост на 1 дБ соответствует росту мощности в 1,25 раз, а на 2 дБ - в 1,6 раз (т.к. «децибел» - единица логарифмической природы). Соответственно 90 дБ/Вт/м динамик при 100 Вт мощности, прозвучит так же громко, как и АС с чувствительностью 87 дБ/Вт/м при подведении 200 Вт.
Для озвучивания небольшого помещения (площадью 14-16 кв. м) с помощью акустических систем с характеристической чувствительностью 90 дБ/Вт/м вполне достаточно иметь усилитель с выходной мощностью 20-30 Вт на канал. Для более крупных помещений в 18-20 кв. м. оптимальных результатов можно достичь с помощью усилителя мощностью 40-50 Вт. Для озвучивания больших просторных залов необходима мощность в сотни ватт. Для озвучивания концертных площадок - тысячи Ватт.
"Вообще-то о чем идет речь? – спросит любитель хорошего звука. – Ведь достаточно заглянуть в инструкцию по эксплуатации". Но не всё так просто, как кажется на первый взгляд.
Глава I. Усилитель
Что такое выходная мощность и сопротивление нагрузки?
«Это легкий вопрос, – ответит читатель, – произведение напряжения на выходе усилителя на ток, протекающий в цепи акустических систем». В целом верно, но не совсем. Выходная мощность является максимальной лишь при определенном нормированном коэффициенте нелинейных искажений, а вот заставить производителя указывать его величину никто не может как, впрочем, публиковать и другие параметры измерений, например, количество одновременно работающих каналов. Эти печальные обстоятельства привели в итоге к появлению пластмассовых магнитол-бумбоксов с яркой наклейкой «1000 W PMPO». В конце концов, можно измерить выходную мощность в момент выхода из строя усилителя, перегруженного сверх всяких разумных пределов.
Поставим один весьма интересный опыт. Число, указывающее мощность, потребляемую AV-ресивером от сети питания 220 В, надо разделить на два (коэффициент полезного действия подавляющего большинства аналоговых оконечных каскадов составляет примерно 50%), а затем на число каналов. Результат обычно удивляет владельца аппарата, оказывается, что на самом деле выходная мощность составляет всего 5х25 Вт, а не 5х100 Вт как написано в рекламе. Дело в том, что производитель немного хитрит и указывает значение этой мощности лишь при одном работающем канале, в противном случае стоимость силового трансформатора и всего блока питания ресивера окажется неприемлемо высокой. Исключительно ради объективности позволим себе заметить, что не все изготовители кривят душой одинаково, иногда измеренные значения отличаются от заявленных всего в полтора-два раза.
Почти для всех ресиверов конструкторы указывают минимально допустимое сопротивление нагрузки, которое написано в инструкции по эксплуатации или прямо на задней стенке корпуса. Знать эту величину важно, так как подключение акустики с меньшими значениями такого сопротивления может привести к срабатыванию защиты от перегрева или к выходу усилителя из строя. Обычно ресиверы выпускаются для работы с 4-, 6- или 8-омной нагрузкой, но лишь самые дорогие и высококлассные аппараты рассчитаны на 2 Ома. Лучше всего выбрать четырехомный усилитель, так как его блок питания будет самым мощным. По этим же соображениям целесообразно приобрести ресивер максимально возможного веса и габаритов.
А что на рынке?
Сейчас подавляющее большинство AV-ресиверов в ценовой категории до $2000 может, по утверждению изготовителей, развивать выходную мощность от 40 до 150-190 Вт на каждый канал. 
Отдельного упоминания заслуживают так называемые усилители мощности – это высококлассные устройства без предварительных каскадов усиления, многочисленных входных разъемов и декодеров, приспособленные для работы с так называемыми AV-процессорами. Выходная мощность подобных усилителей достигает 300, 500 и даже более чем 1000 Вт на канал, причем некоторые модели аппаратов можно поднять лишь вдвоем, (это не метафора, некоторые модели УМ весят почти 80 кг) настолько тяжелы их блоки питания, а также конструктивные силовые элементы корпуса и шасси. Разумеется, они способны эффективно и качественно работать с любыми акустическими системами, имеющимися на рынке.
Так сколько же надо?
Измерения, проведенные уже много лет назад, показали, что для громкого воспроизведения музыки в комнате площадью около 20 мІ вполне достаточно 4 Вт на канал. Но хватит ли этого для домашнего кинотеатра? На такой вопрос со всей уверенностью можно ответить отрицательно. Дело даже не в объективных свойствах человеческого слуха, а в таких тонких материях как психоакустика. Громкое или тихое звучание музыки слушатель воспринимает совершенно без «внутреннего протеста», так как существуют различные жанры этого вида искусства – от оглушительного рока или металла до почти интимной камерной классики, но фонограмма фильма всегда содержит диалоги, громкость которых должна быть соизмерима с хорошо известным нам эталоном – громкостью звучания натуральной человеческой речи. Кроме того, DVD имеет очень широкий динамический диапазон звука, чем с успехом пользуются режиссеры при создании различных спецэффектов, поэтому при прослушивании звуковой дорожки на громкости, настроенной для естественного восприятия диалогов, надо быть морально готовым к оглушительному старту ракеты, пушечной канонаде или рок-музыке в сценах, отснятых в ночном клубе. Разумеется, это потребует дополнительной выходной мощности.
Опыт показывает, что для типичной комнаты площадью около 20 мІ придется подобрать ресивер с мощностью примерно 100 Вт на канал, для 30 мІ – уже 120-140, а элитный кинозал площадью 80 мІ потребует не менее 250 Вт, измеренных на нагрузке 4 Ома. Разумеется, значение этих величин приблизительно соотнесены с теми, которые публикуются в рекламе аппаратуры с учетом маленьких «хитростей» производителей.
А не слишком ли много?
Разумеется, если подвести к каждой из пяти акустических систем «настоящую» электрическую мощность в 100 Вт, в окнах попросту вылетят стекла, а еще через несколько минут к дому приедут спасатели. Но такой уровень громкости нам и не нужен. Дело в том, что при высоких заявленных значениях предельной мощности усилителя сравнительно слабый сигнал (например, 30-50% от максимума) является наименее искаженным, поэтому такие большие запасы вполне оправданы с точки зрения качества воспроизведения звука. Кроме того, ресивер работает в более стабильном и щадящем тепловом режиме, а мощные оконечные каскады, скорее всего, собраны на дискретных элементах – транзисторах, а не на микросхемах. Существует и еще один важный довод – сохранность весьма недешевой акустики. Ясно, что она может выйти из строя при слишком высокой подводимой мощности, но если сигнал искажен из-за перегрузки усилителя, то риск отказа существенно возрастает даже при незначительной громкости. Способ определения границ допустимого мы рассмотрим несколько позже.
Глава II. Акустика
Мощность акустики
Указанная величина измеряется, исходя из весьма схожих принципов, – это максимально возможная подводимая электрическая мощность при определенном нормированном коэффициенте нелинейных искажений. Разумеется, производитель не торопится сообщать величину последнего, да и величина допустимой мощности акустики нам интересна только с точки зрения поддержания длительной работоспособности высокочастотных драйверов, обычно называемых твитерами. Заметим, что их звуковая катушка может нагреваться до 200°, несмотря на применяемую ферромагнитную жидкость, позволяющую отводить тепло. 
Заглянем в любую, опубликованную в специализированных журналах, сводную таблицу параметров различных акустических систем (АС) в ценовом диапазоне от $200 до $1500. Максимальная мощность всех перечисленных там моделей не превышает в среднем 100 – 200 Вт, что вполне соответствует величине выходной мощности большинства AV-ресиверов, имеющихся на рынке.
Удивительно, но многие компании указывают в рекламе ДВА значения мощности, например, 10-150 Вт или даже 25-125 Вт. Что же означает меньшее из приведенных чисел? Ответ на этот вопрос дать весьма непросто, ведь как мы уже узнали, подводимой мощности в 6-10 Вт на канал вполне достаточно для очень громкого звука. Заметим, что чувствительность, а также многие другие параметры АС измеряются при подводимой мощности в 1 Вт. Жаль, что такие загадочные числа могут ввести в заблуждение некоторых любителей Hi-Fi и домашнего кино.
Что такое чувствительность и импеданс?
В названных нами таблицах можно увидеть и значения чувствительности, измеряемой в дБ/м. Это величина звукового давления, развиваемого АС на расстоянии 1 метра при подводимой электрической мощности 1 Вт. Другими словами, более чувствительная акустика будет звучать громче при одной и той же выходной мощности ресивера. Наиболее распространенные бытовые АС имеют чувствительность от 85 до 92 дБ, а высококлассные профессиональные – до 120130 дБ. Импеданс (комплексное сопротивление), измеряемый в Омах, является весьма важной величиной, влияющей на характер взаимодействия АС и усилителя. В настоящее время подавляющее большинство акустики выпускается с тремя стандартными величинами импеданса – 4, 6 и 8 Ом. В действительности импеданс одной и той же АС может лежать в диапазоне от 2 до 40 и более Ом в зависимости от частоты сигнала, поэтому ориентироваться на стандартные значения не стоит. В последние годы некоторые производители стыдливо указывают в инструкциях и рекламе величины 4-8 Ом, что, впрочем, тоже не всегда соответствует истинному положению дел. Разумеется, что акустика с меньшим импедансом будет звучать громче, так как усилитель развивает на такой нагрузке бульшую мощность.
Что же выбрать?
На практике целесообразно выбирать 8-омную акустику, минимально нагружающую ресивер, ведь при этом неравномерность импеданса будет влиять на качество звучания в наименьшей степени. Не стоит опасаться того, что мощность акустики будет меньше этой же максимальной величины для усилителя, так как АС боятся не мощного, а искаженного сигнала, возникающего при перегрузке оконечных каскадов аппаратуры.
Сравнить чувствительность разных АС на слух довольно просто – достаточно подключить к левому фронтальному каналу ресивера акустику одного типа, а к правому – другого. Та система, которая будет звучать тише, имеет меньшую чувствительность чем другая. При незначительной разнице или ее отсутствии АС являются практически одинаковыми.
Как определить максимальную мощность
Нам будет весьма полезно узнать максимально допустимый уровень неискаженной мощности, подводимый к акустическим системам. Для этой цели придется воспроизвести на любом плеере, подключенном к ресиверу, тестовый CD, на котором записан синусоидальный сигнал частотой 315 Гц и уровнем 0 дБ.
Выведите регулятор громкости на минимум. Последнее указание особенно важно для того, чтобы не испортить акустику слишком мощным сигналом. Затем плавно и осторожно добавляйте громкость, прослушивая характер довольно неприятного гудящего звука. В какой-то момент этот звук почти скачкообразно станет искаженным, как бы жужжащим. Запишите показания цифрового индикатора уровня ресивера, соответствующие началу искажений, и никогда их не превышайте.
В заключение хотелось бы напомнить пословицу: «Запас карман не тянет», эта нехитрая мудрость справедлива и в области электроакустики.
Владимир Сидоров.
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...
Стандарты мощности (DIN,RMS,PMPO)
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 - мощность при среднем положении регулятора громкости усилителя, при которой остальные параметры устройства соответствуют заявленным в техническом описании.
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.
Западные стандарты более широки, как правило, используются DIN, RMS и PMPO.
DIN - примерно соответствует синусоидальной мощности - мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение длительного времени с сигналом "розового шума" без физического повреждения.
RMS (Rated Maxmum Sinusoidal) - 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.
PMPO (Peek Music Power Output)- Музыкальная мощность (запредельная:-)) - 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 правило, серьезные западные производители указывают мощность своих изделий в DIN, а производители дешевых музыкальных центров и компьютерных колонок в PMPO.
Особенности стандартов,
описывающих мощность в звукотехнике
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.
Международные стандарты
RMS (Root Mean Squared)
Среднеквадратичное значение мощности, ограниченной заданными нелинейными искажениями.
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. То есть, эта мощность численно равна квадратному корню из произведения квадратов усредненных величин напряжения и тока.
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. То есть громкость не эквивалентна мощности. Поэтому среднеквадратичные значения имеют смысл в электросчетчике, а вот амплитудные в музыке. Еще более популистский пример - АЧХ. Провалы АЧХ заметны меньше, чем пики. То есть громкие звуки более информативны, чем тихие, а усредненное значение будет мало о чем говорить.
Таким образом, стандарт RMS был одной из не самых удачных попыток описать параметры звуковой аппаратуры, которые не отражают громкость, как величину.
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 уж 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)
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).
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 - послушать самостоятельно и определить, подходит это вам или нет.
DIN 45500
Комплекс общепринятых стандартов IEEE, описывающих различные звукоусилительные характеристики аппаратуры более достоверным образом.
DIN POWER
Значение выдаваемой на реальной нагрузке (для усилителя) или подводимой (к АС) мощности, ограниченной нелинейными искажениями.
Измеряется подачей сигнала с частотой 1 кГц на вход устройства в течение 10 минут. Мощность замеряется при достижении 1 % THD (нелинейных искажений).
Строго говоря, есть и другие виды измерений, например, DIN MUSIC POWER, описывающая мощность уже музыкального сигнала. Обычно указываемая величина DIN music выше, чем приводимая как DIN.
EIAJ (Electronic Industries Association of Japan) - японская ассоциация отраслей электронной промышленности.
Отечественные стандарты
Номинальная мощность
(ГОСТ 23262-88)
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
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.
Максимальная кратковременная мощность
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
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.).
Общая терминология
Розовый шум
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
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
Музыкальная полоса частот, соотношение крайних частот которой равно 2.
Электрическая мощность
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.
В настоящей статье Вы можете ознакомится с основными характеристиками акустических систем, а также узнать, на что они влияют. Если Вы хотите приобрести акустические системы или комплект звука, Вы можете найти дополнительную информацию в статье "Выбор звукового комплекта " и в разделе "Звуковое оборудование ".
Основными характеристиками акустических систем являются:
Эффективный рабочий диапазон частот — это диапазон частот, в пределах которого уровень звукового давления находится не ниже некоторой заданной величины.
Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) — это параметр, указывающий на то, насколько равномерно по амплитуде происходит воспроизведение различных частот сигнала. Идеальной АЧХ является прямая линия, но на практике АЧХ имеет много пиков и провалов, которые связаны с неидеальностью электрических компонентов, таких как динамики, фильтры в акустичекой системе, наличие обратной связи и т. д., и неидеальностью акустических свойств корпуса акустических систем (вибрация, резонансы, взаимодействие диффузоров динамиков с воздушной средой и др.). Степень неравномерности АЧХ характеризуется отношением величины максимального звукового давления к величине минимального звукового давления и выражается в дБ (децибел). Лучшие акустические системы Hi-Fi в диапазоне 100-8000 Гц имеют неравномерность АЧХ порядка 2 дБ, если неравномерность достигает 10-15 дБ и более, это говорит о том, что звучание такой акустической системы едва ли будет напоминать реальный звук. На краях рабочего диапазона неравномерность АЧХ больше, чем в середине. Малое значение неравномерности АЧХ для диапазона 100-8000 Гц ще не значит, что это хорошая акустическая система . Все равно ее нужно слушать.
Параметр характеристики направленности позволяет оценить уровень звукового давления в зависимости от угла поворота акустической системы вокруг своей рабочей оси. Она представляется в виде диаграммы направленности. Это позволет выбрать направление акустической системы для более эффективного озвучивания, то есть наибольшее звуковое давление будет ощущаться в пределах определенного угла. Потому, к примеру, для увеличения уровня громкости сателлиты (СЧ/ВЧ акустические системы) устанавливаются на штативах.
Чувствительностью называется уровень звукового давления, который развивается громкоговорителем на расстоянии 1 метра от акустической системы при подаче на нее электрического сигнала частотой 1000 Гц и мощностью 1 Вт. Измеряется чувствительность в дБ (1Вт/1м). Чем выше чувствительность акустической системы, тем большую громкость можно получить при одинаковом уровне подводимой мощности. От значения чувствительности зависит динамический диапазон акустической системы, или другими словами, ее способность воспроизводить звуки разной громкости.
Коэффициент нелинейных искажений — это параметр, определяющий степень искажения исходного сигнала по причине появления в нем дополнительных спектральных составляющих. Влиять на это может длина, материал и сечение проводов от усилителя к акустической системе, фильтры и динамики в акустической системе, наводки и др. Так как акустическая система вносит максимальные искажения (от 1 до 10% и выше) в звуковой тракт, то в основном качество звука зависит именно от акустической системы, а не от усилителя мощности, коэффициент нелинейных искажений которого — десятые и сотые доли процента.
Мощность акустической системы — это параметр, определяющий уровень звукового давления и динамический диапазон. Небольшой динамический диапазон уменьшает разницу между различными уровнями громкости, которые часто встречаются, к примеру, в симфонической и тяжелой музыке, когда внезапно должны быть исполнены очень громкие звуки, потому эффект воспроизведения этих звуков будет потерян. Популярная и электронная музыка чаще всего работают с мощностью и уровнем звукового давления, чем с уровнем громкости, который в основном находится в определенном небольшом диапазоне. Часто понятия мощности и громкости акустической системы отождествляют, но это не верно. Мощность — это параметр электрический, который определяет, какую подводимую мощность может выдержать данная акустическая система, в то время как громкость — это акустический параметр, который воспринимается органами слуха человека и определяется чувствительностью акустической системы . Как известно, мощность связана с силой тока, потому увеличение подводимой к акустической системе мощности увеличивает ток, протекающий в проводе катушке динамика, что приводит к его нагреванию. Следовательно, если подача мощности на акустическую систему, то есть увеличение громкости на усилителе, подымется выше максимального уровня, обмотка катушки динамика через определенный промежуток времени перегреется и сгорит (замкнет). Во избежание подобных ситуаций акустические системы оснащают схемой защиты от превышения уровня сигнала и теплоотводами для мощных катушек низкочастотных динамиков.
В практичной деятельности чаще всего используют номинальную мощность (RMS), которая позволит акустической системе работать долго без каких-либо последствий. Иногда на музыкальных центрах и др. рисуют PMPO (полная пиковая мощность ) - 200 и даже 1000 Вт, но не стоит обращать внимание на подобные надписи, которые являются просто рекламным ходом многих производителей.
Сопротивление , или полное электрическое сопротивление акустической системы, имеет стандартизированные значения - 4, 8 и 16 Ом. Этот параметр непосредственно имеет влияние на выбор усилителя мощности. Нужно смотреть, чтобы сопротивление акустической системы было равно или больше (но не меньше!) выходного сопротивления усилителя мощности. Усилитель мощности — это сильноточное устройство, которое, в отличии от маломощных, или слаботочных, устройств, имеющих запас по основным параметрам — сила тока, мощность рассеивания и др. — кратным (4-5 раз). Такой запас мощности невозможно обеспечить в усилителях мощности, ведь чем больше мощность, тем дороже по цене элементы, то есть стоимость усилителя будет крайне высокой при заложенном запасе 4-5 раз. Потому запас усилителя мощности по основным парамерам относительно невысоки, а его мощный выходной каскад рассчитан на работу с определенными токами, мощностью рассеивания и, соответственно, определенной нагрузкой, например, 8 Ом. Если сопротивление акустической системы меньше выходного сопротивления усилителя, необходимо последовательно соединить несколько акустических систем так, чтобы общее сопротивление нагрузки было равно или больше выходного сопротивления усилителя мощности. На практике нагрузка усилителя — это такая комплексная величина, которая зависит от частоты сигнала, его уровня, состояния соединительных кабелей и многого другого, в результате чего сопротивление нагрузки может уменьшаться ниже номинального значения выходного сопротивления усилителя мощности. Именно по этой причине очень важно принять все меры, чтобы защитить усилитель от этого и других моментов, так как это будет иметь прямое влияние на надежность его работы.
Если сопротивление акустической системы будет больше выходного сопротивления усилителя мощности, то последний не сможет развить необходимую мощность для получения нужного уровня громкости, но акустические системы будут работать в комфортном режиме.
Практически все концертные усилители могут работать в мостовом режиме , когда есть 1 моноканал удвоенной мощности. В таком случае нужно уточнить выходное сопротивление усилителя в этом режиме, чтобы правильно согласовать с ним сопротивление акустической системы.