Когда мне кто-то показывает автомагнитолу, на которой ярко красуется надпись 4х40Вт или даже 4х50Вт встречаются, я обычно посмеиваюсь над их наивностью. Люди верят этикеткам, но почему-то забывают про закон Ома, который проходят в школе. Особенно прикалывает, когда в паспорте магнитол указано, что эта мощность при питании от 12 вольт.
Давайте разбираться
По закону Ома мощность - это напряжению в квадрате, которое нужно разделить на сопротивление нагрузки.
Применим это правило к магнитоле на рисунке выше. 12 вольт в квадрате равно 144. Поделим на сопротивление динамика 4 Ома. Получается 36 Вт.
Но тут ещё важный нюанс. Это для постоянного тока. А звук у нас - переменный. Для синусоиды (а для примера будем рассматривать именно её) среднеквадратичная мощность, ещё обозначают аббревиатурой RMS, будет иметь коэффициент 0,7. Значит 0,7*36=25,5 Вт.
Второй нюанс. Мы забыли про потери в самом усилителе. А КПД усилителей класса АВ, применяемых в автомагнитолах, примерно 70%. То есть нужно умножить ещё раз на 0.7.
0.7*25.2=17.64 Вт - вот та мощность, которую уже можно расчитывать получить на динамике 4 Ома при питании автомагнитолы от 12 вольт и использовании мостового включения усилителя звука*. Причём, и это будет не звук, а уже хрипы при искажениях от 10% и выше.
Многие автомагнитолы рассчитаны на более низкоомную нагрузку - 2 Ома, позволяют включать на каждый канал по 2 динамика 4 Ома параллельно. Здесь и максимум выходной мощности, соответственно, будет вдвое выше - до 35 Вт на канал с нагрузкой 2 Ома.
*- мостовое включение, как правило, реализовано уже сразу внутри микросхем, применяемых в качестве усилителя звука для автомагнитол.
Зачем тогда производители заявляют про 50 Вт на канал в автомагнитоле?
Рассмотрим идеальный вариант. У вас в машине хороший генератор, нормальная проводка и напряжение бортовой сети рекомендуемое номинальное 14,4 вольта. Тогда пересчитаем по приведённой выше схеме выходную мощность при питании автомагнитолы от 14.4 вольт.
На нагрузке 4 Ома получается 25,4 Вт, а на 2 Ома, соответственно, уже 50.8 Вт.
Вот, мы нашли искомое! 50 Вт от автомагнитолы на каждый канал действительно мощно получить. Правда только при условии использовании нагрузки сопротивлением 2 Ома и питании не менее 14.4 вольта. Получается, что производитель не обманул?
Технически - да. И если в качестве оконечного усилителя звука там стоит, например мощная микросхема TDA7850, то 50 Вт на канал от автомагнитолы получить действительно можно. Однако, как уже было замечено, во-первых, это будет не звук, а скорее хрипение-пердение, во вторых, реальный звук - не синусоида, а скорее пилообразный сигнал. К которому следут применять для получения показаний среднеквадратичной мощности RMS коэффициент не 0,7, а 0,5.
То есть выходная мощность звука на реальном музыкальном сигнале будет ещё ниже, чем расчитаная производителями для синусоиды на частоте 1 кГц. Которая чаще всего и указывается в даташитах (технических паспортах) на микросхемы. Поэтому 50 Вт мощности от автомагнитолы для прослушивания музыки получить скорее нереально. Это всего лишь уловки маркетологов.
Хотя, может это и к лучшему. Представьте, какого размера радиатор бы понадобился, чтобы рассеять тепло от микросхемы, отдающей в нагрузку 4 раза по 50 Вт.
