Хотя это распространенное заблуждение, громкость измеряется не в ваттах.
Не так давно мы сравнивали активные громкоговорители, и нам задали вопрос: «Этот громче, верно? Потому что у него больше ватт?
Это повторяется снова и снова, и это распространенное заблуждение, так что давайте исправим это: громкость не измеряется в ваттах.
Вряд ли вас можно обвинить в том, что вы так думаете — в рекламе активных громкоговорителей на видном месте указаны показатели мощности, в то время как гораздо более информативная статистика максимального звукового давления обычно скрыта в многоязычной диаграмме на последней странице руководства вместе с другими интересными параметрами, такими как тип предохранителя . Это красноречиво говорит (понимаете?) о том, что производители считают важным для нас.
Обычно люди используют время для измерения расстояния — мы говорим:« Этот город находится примерно в трех часах езды». Это работает, потому что существует неявное понимание другой переменной — ограничения скорости.
Когда мы говорим о том что громкоговоритель с более высокой мощностью громче, мы делаем то же самое — описывая громкость параметром, который не является правильным, но учитывается в уравнении. Проблема в этом случае заключается в том, что мы делаем предположения о других факторах, и на этот раз они являются неверными предположениями.
Различные переменные
Зачем тогда мы это делаем? Потому что это работает. Громкоговоритель — это преобразователь, устройство, преобразующее одну форму энергии в другую. Так что вполне логично ожидать, что чем больше (электрическая) мощность на входе, тем больше (акустическая) мощность на выходе.
К сожалению, поскольку задействованы и другие переменные, все, что мы можем сказать, это то, что входная мощность и выходная мощность коррелируют. Корреляции сложны, потому что часто происходит нечто большее.
Пример: Дети с большим размером обуви, как правило, имеют лучшие математические способности. Почему? Потому что дети старшего возраста знают больше математики и имеют большие ноги, чем младшие дети. Существует корреляция между размерами обуви и математическими способностями, но мы не должны количественно оценивать математические способности с точки зрения размера обуви.
Итак, давайте разберемся с другими факторами. Их несколько, но самым важным является рейтинг чувствительности громкоговорителя. Мы определяем громкость на основе рейтинга чувствительности и максимальной мощности. Чувствительность говорит нам, какой результат ожидать для данного случая. (И максимальная управляемая мощность говорит нам, когда ожидать дыма на выходе.)
Наш отраслевой стандарт состоит в том, чтобы иметь несколько стандартов, но наиболее распространенным способом измерения чувствительности громкоговорителей является определение уровня звукового давления (SPL), который будет измерен на расстоянии 1 метра (м) при уровне мощности 1. ватт (Вт). Типичная спецификация может составлять 97 дБ SPL относительно: 1 Вт / 1 м. (Это часто неправильно сокращается до 97 дБ.)
Как это ни парадоксально, чувствительность часто фактически измеряется на расстоянии 2 метра, а не 1, потому что более близкое измерение может поместить микрофон в ближнее поле громкоговорителя, поэтому он не ведет себя как точечный источник и может испортить измерение. Таким образом, мы можем измерить его на расстоянии 2 метров, а затем добавить 6 дБ.
Как только мы узнаем чувствительность, мы можем рассчитать SPL для заданной входной мощности вплоть до максимальной допустимой мощности. Для мощности формула 10 log (соотношение), поэтому 2x мощность = 3 дБ и 10x мощность = 10 дБ. Увеличение входной мощности с 1 Вт до 2 Вт означает увеличение на 3 дБ по сравнению с исходным случаем 1 Вт, поэтому 97 + 3 = 100 дБ SPL. Как насчет 10 ватт? Это 97 + 10 или 107 дБ SPL.
Допустим, максимальная мощность составляет 300 Вт. Мы можем использовать формулу, чтобы найти максимальный уровень звукового давления: 10 log (300 Вт/1 Вт) = 25 дБ, и наш максимальный уровень звукового давления равен 97 + 25 = 122 дБ SPL.
Драйвер с более высокой чувствительностью (возможно, 100 дБ SPL относительно 1 Вт/1 м) даст больше выходной мощности для того же входа, и теперь мы можем понять, почему мы не можем просто смотреть на мощность усилителя — нам также нужно знать ограничения чувствительности и мощности громкоговорителя, чтобы говорить о максимальных возможностях SPL.
Принимая решения
Суть в том, что активные громкоговорители заботятся о математике за нас, поскольку их драйверы и усилители представляют собой закрытую экосистему, и нам не нужно беспокоиться об их согласовании. Вместо того чтобы рассчитывать максимальный уровень звукового давления, как мы только что сделали, мы можем просто распечатать его в руководстве пользователя.
Существует бесчисленное множество дизайнерских и инженерных решений, которые определяют выбор компонентов производителем, но, в конце концов, текст рекламы, демонстрирующей активную акустическую систему с огнедышащим встроенным усилителем, производит гораздо большее впечатление, чем информация о чувствительности драйвера.
Конечный результат: мы покупаем новый громкоговоритель с большей мощностью, и он громче. При прочих равных это правда. Но мы должны помнить, что мощность — не единственная переменная в игре. Нетехническая аналогия: [при прочих равных условиях] более мощный двигатель делает транспортное средство быстрее. Но мы не можем предполагать, что транспортное средство быстрее другого, потому что у него более мощный двигатель. #усиление звука #акустические системы #spl #уровень звукового давления #чувствительность громкоговорителя
