Jaký výkon by měl být ve zvuku? Řekneme vám jednoduše o komplexu

Při výběru audia se často setkáte se specifikací zvanou „výkon“, která je uvedena na zadní straně reproduktorové soustavy či zesilovače ve wattech. Tuto metriku jsme několikrát probrali v našem kompletním průvodci výběrem domácího audio systému. Někdy se však objeví „překvapení“, která mohou zarazit i toho nejzkušenějšího člověka: například reproduktor pochybného původu může mít číslo se třemi nulami, ačkoli dobrý zesilovač může mít pouze 20 nebo 30 wattů. V čem je háček a jaké existují standardy? Dr. Hlava vám pomůže pochopit úskalí moci. Začněme!

co je moc?

Pokud se zeptáte lidí, co si myslí pod pojmem napájení, odpověď bude s největší pravděpodobností znít: „Je to úroveň hlasitosti, kterou dokáže reproduktor nebo zesilovač vytvořit.“ Zde se skrývá hlavní chyba: úroveň hlasitosti a výkon jsou různé hodnoty. Pokud se hlasitost měří v dB (decibelech), pak se výkon měří ve W (wattech). Fyzikální definice síly jako práce vykonané za jednotku času není pro naše téma vyčerpávající, protože nic nevysvětluje. Správnější by bylo říci, že výkon je množství energie, která byla přeměněna na zvuk, který potřebujeme. Podle zákona zachování energie právě tato energie nikam nemizí; většina z ní jde do neužitečného a dokonce škodlivého tepla pro zařízení a druhá část jde do užitečné elektrické energie, která napájí náš zesilovač nebo reproduktory. Pak se střídavý proud v akustice změní na mechanické zvukové vibrace – to je to, co slyšíme! Všimněte si, že účinnost (koeficient výkonu) akustických systémů v případě zvuku je poměr produkovaného akustického výkonu k množství přijímaného proudu. Účinnost je zpravidla nízká (0,5 % je již považováno za vynikající výsledek). Jen si to představte: více než 90 % přechází do tepla! Je to pocit, jako bychom před sebou měli železo. A pouze několik užitečných procent odpovídá za veškerou bohatost zvuku, který slyšíme prostřednictvím našeho audio systému.

Všimněte si, že rozdíl mezi výkonem zesilovače a výkonem reproduktorů je v tom, že ten první jej takříkajíc „vyrábí“, zatímco druhý jej „spotřebovává“, a to s velmi nízkou účinností.

Z čeho se skládá hlasitost?

Již výše jsme psali, že vysoký výkon sám o sobě o vysoké hlasitosti nerozhoduje. O čem mluvíme, když mluvíme o „hlasitosti zvuku“? Pokud se ponoříme do definice, jde o „subjektivní charakteristiku, která je určena intenzitou zvuku úměrnou druhé mocnině amplitudy (A) akustického tlaku (SPL) a citlivostí sluchového orgánu v závislosti na frekvenci zvuku. Výkon přímo ovlivňuje hladinu akustického tlaku. Hlasitost zvuku je určena mnoha faktory, včetně výkonu zesilovače, citlivosti systému reproduktorů a impedance audio komponent.

Jaké jsou obecně uznávané energetické normy?

RMS (Rated Maximum Sinusoidal power) je maximální sinusový výkon dostupný v audio komponentě. Měří se následovně: do zařízení je přiváděn sinusový signál o frekvenci 1000 Hz a očekává se výskyt určité úrovně nelineárního zkreslení. Například v datovém listu modelu může být uvedeno “50 W (RMS)” – to znamená, že reproduktorový systém může být dodáván s výkonem 50 W, což pro něj (systém) bude pohodlný provozní režim bez rizika poškození reproduktorů. Tento ukazatel je také často označován jako nominální.

Zde vyvstává záludná otázka: proč některá spotřebitelská zařízení (ne Hi-Fi) indikují velmi vysoké hodnoty výkonu, například 10 000 W? Odpověď je jednoduchá: marketéři chtějí prezentovat produkt v tom nejlepším světle, proto píší hodnoty s velmi vysokým nelineárním zkreslením. Upozorňujeme, že poslech zařízení v tomto režimu je prostě nemožný, protože budete mít pocit, že vše funguje na hranici možností, s obrušováním a silným přetížením.

PMPO (Peak Music Power Output) je špičkový hudební výkon, který se měří tak, že se do reproduktorů přivádí krátkodobý sinusový signál s frekvencí pod 250 Hz – za těchto extrémních podmínek se nebere v úvahu úroveň harmonického zkreslení, protože by to „nakoplo všechny jehly na maximum“. Na reproduktorech najdete např. označení: PMPO 700 W – to znamená, že akustika byla přivedena signálem o výkonu 700 W po dobu necelé vteřiny, poté zůstala v provozu a „nevyplivla“ difuzory. Takové vesmírné figury se často označují jako „čínské watty“, což o skutečných schopnostech zvuku vypovídá jen málo. Jen si představte malé počítačové reproduktory, které spotřebují 10 wattů/ampér ze sítě, ale v podmínkách PMPO produkují šílených 2 wattů. Přemýšlejte o tom, kolik proudu je potřeba k získání podobného čísla v měření RMS? Stokrát více, než zvládnou počítačové reproduktory!

V rámci tohoto materiálu nebudeme uvažovat sovětské GOST, protože nejsou ve světě uznávány.

Závěr: Hlavní věc, které je třeba věnovat pozornost, je hodnota RMS výkonu, protože poskytne uživateli potřebné informace. Připomeňme ještě jednou, že výkon a hlasitost jsou různé pojmy. Hlasitost je určena hladinou akustického tlaku a měří se v dB.

Jak vybrat výkon audio komponent?

Promluvme si o vztahu mezi úrovněmi výkonu zesilovače a reproduktorové soustavy.

• Nejčastěji výrobci píší doporučený výkon, který radí dodávat svým audio komponentům s přihlédnutím k citlivosti a odporu.
• Zesilovač by měl být výkonnější než reproduktory, ale ne o moc. Pak budete mít dostatečnou hlasitost a získáte zvuk nejvyšší kvality. Vždy však hrozí spálení reproduktorů. Je to jednoduché: reproduktory nebudou schopny rozptýlit a pohltit energii, kterou jim zesilovač dodává (pamatujeme si, že pasivní akustika výkon pouze pohlcuje, ale nevytváří). Cívka se přehřeje a reproduktor selže a v nejhorším případě můžete přijít o zavěšení s difuzorem. Takové smutné scénáře se odehrají, pokud otočíte knoflíkem hlasitosti příliš vysoko.
• Druhým extrémem je silná zaujatost směrem k výkonu reproduktorů před zesilovačem. Slabý zesilovač nebude schopen „řídit“ výkonné reproduktory, protože prostě nebude mít dostatek proudu. Vyplatí se však věnovat pozornost citlivosti akustického systému. Taková nevyváženost výkonu je pro zesilovač nebezpečná, protože hrozí poškození jeho koncového stupně. Je také možné, že se reproduktory „smaží“ stejnosměrným proudem ze zesilovače, pokud musí pracovat na maximální kapacitu.

Pokusili jsme se tedy stručně říci o tak složitém konceptu, jako je výkon, a pomoci pochopit, jak se liší od objemu, a také jsme představili několik pravidel pro porovnávání výkonu komponent. Doufáme, že tato děsivá a nepochopitelná čísla po našem článku přestala být. V každém případě na Vás vždy čekáme v naší prodejně, kde Vám poradci rádi zodpoví jakýkoliv Váš dotaz.

Vybrali jsme pro vás optimálně vyvážené Hi-Fi sestavy: