Vlastnosti standardů popisujících výkon ve zvukové technice

Mnoho lidí se někdy muselo divit, co přesně znamená výkon, který je v té či oné podobě uveden v pasech akustických systémů a zařízení pro ozvučování. Na internetu a v tištěných publikacích je na toto téma překvapivě málo materiálů a také málo jasných odpovědí na otázky.

Pokusím se nějak snížit počet prázdných míst v této oblasti. Některé přesnější popisy definic vznikly v mém dialogu, když jsem se snažil lépe vysvětlit jejich význam svému partnerovi. Jednoduše jsem vytáhl některé ze svých definic z konference, kde jsem se opakovaně pokoušel dát dostupné odpovědi na podobné otázky a zároveň jsem vypiloval texty svých odpovědí.

Mezinárodní standardy

RMS (Root Mean Squared) – efektivní hodnota výkonu omezená zadanými nelineárními zkresleními.

Výkon se měří sinusovou vlnou při 1 kHz při dosažení 10 % THD. Vypočítá se jako součin efektivních hodnot napětí a proudu s ekvivalentním množstvím tepla vytvořeného stejnosměrným proudem. To znamená, že tento výkon se číselně rovná druhé odmocnině součinu druhých mocnin průměrných hodnot napětí a proudu.

Pro sinusový signál je střední kvadratická hodnota menší než amplituda o V2 ​​krát (× 0,707). Obecně se jedná o virtuální veličinu, termín „odmocnina“, přísně vzato, lze vztáhnout na napětí nebo proud, nikoli však na výkon. Známým analogem je efektivní hodnota (každý ji zná pro síť střídavého napájení – to je stejné 220 V pro Rusko).

Pokusím se vysvětlit, proč tento koncept není příliš informativní pro popis zvukových charakteristik. RMS výkon je práce, která produkuje. Čili v elektrotechnice to má smysl. A nemusí to nutně odkazovat na sinusoidu. V případě hudebních signálů slyšíme hlasité zvuky lépe než slabé. A sluchové orgány jsou ovlivněny spíše hodnotami amplitudy než střední kvadraturou. To znamená, že hlasitost není ekvivalentní výkonu. Proto střední střední hodnota dávají smysl v elektroměru, ale hodnoty amplitudy mají smysl v hudbě. Ještě populističtějším příkladem je frekvenční odezva. Poklesy frekvenční odezvy jsou méně patrné než vrcholy. To znamená, že hlasité zvuky jsou informativní než tiché a průměrná hodnota řekne málo.

Standard RMS byl tedy jedním z méně úspěšných pokusů popsat parametry audio zařízení, které neodrážejí hlasitost jako hodnotu.

V zesilovačích a akustice má tento parametr také ve skutečnosti velmi omezené použití – zesilovač, který produkuje 10% zkreslení nikoli při maximálním výkonu (při ořezávání omezující amplitudu zesíleného signálu se specifickým dynamickým zkreslením), stále vypadá . Před dosažením maximálního výkonu nepřesahuje zkreslení např. tranzistorových zesilovačů často setiny procenta a ještě výše prudce narůstá (abnormální režim). Mnoho akustických systémů již může selhat, pokud je provozováno dlouhou dobu na této úrovni zkreslení.

U skutečně levného vybavení je uvedena jiná hodnota: PMPO, naprosto nesmyslný parametr, který není nikým standardizován, což znamená, že jej naši čínští přátelé měří tak, jak jim to Bůh vkládá do srdce. Přesněji v papoušcích, každý ve svém. Hodnoty PMPO často překračují nominální hodnoty až o faktor 20.

PMPO (špičkový hudební výkon) – špičkový krátkodobý hudební výkon, hodnota, která znamená maximální dosažitelnou špičkovou hodnotu signálu, bez ohledu na zkreslení, obecně po minimální dobu (obvykle 10 mS, ale obecně není standardizována).

Jak vyplývá z popisu, parametr je v praktickém použití ještě více virtuální a nesmyslný. Radím vám, abyste tyto hodnoty nebrali vážně a nespoléhali na ně. Pokud náhodou kupujete zařízení s výkonovými parametry uváděnými pouze jako PMPO, pak jedinou radou je poslechnout si sami a určit, zda vám vyhovuje nebo ne.

DIN 45500 je soubor obecně uznávaných norem IEEE, které spolehlivěji popisují různé charakteristiky zesílení zvuku zařízení.

DIN POWER — hodnota výstupního výkonu při skutečné zátěži (pro zesilovač) nebo přiváděného (do reproduktoru), omezená nelineárním zkreslením.

Měří se přivedením signálu o frekvenci 1 kHz na vstup zařízení po dobu 10 minut. Výkon se měří, když dosáhne 1 % THD (nelineární zkreslení).

Přísně vzato existují i ​​jiné typy měření, například DIN MUSIC POWER, který popisuje sílu hudebního signálu. Hodnota uváděná jako hudba DIN je obvykle vyšší než hodnota uváděná jako DIN.

O tomto standardu nemám mnoho informací, takže poskytnu jen to, co se mi podařilo shromáždit.

Domácí normy

Jmenovitý výkon (GOST 23262-88) – hodnota je umělá, nechává svobodu volby na výrobci. Vývojář může volně určit hodnotu jmenovitého výkonu odpovídající nejpříznivější hodnotě nelineárního zkreslení. Obvykle byl stanovený výkon přizpůsoben požadavkům GOST na třídu složitosti provedení s nejlepší kombinací naměřených charakteristik. Určeno pro reproduktory i zesilovače.

Někdy to vedlo k paradoxům: když se u zesilovačů třídy AB při nízké hlasitosti vyskytla zkreslení typu „krok“, úroveň zkreslení se mohla snížit, když se výstupní výkon signálu zvýšil na nominální. Tímto způsobem bylo dosaženo rekordních jmenovitých charakteristik v pasech zesilovačů s extrémně nízkou úrovní zkreslení při vysokém jmenovitém výkonu zesilovače. Zatímco nejvyšší statistická hustota hudebního signálu leží v amplitudovém rozsahu 5–15 % maximálního výkonu zesilovače. Pravděpodobně proto byly ruské zesilovače znatelně horší než ty západní, jejichž optimální zkreslení mohlo být na středních úrovních hlasitosti, zatímco v SSSR se závodilo o minimální harmonické a někdy i intermodulační zkreslení za každou cenu na jedné, nominální (téměř maximální) výkonové úrovni.

Pasový hluk výkon – elektrický výkon omezený výhradně tepelným a mechanickým poškozením (například: prokluzování závitů kmitací cívky v důsledku přehřátí, vyhoření vodičů v místech ohybu nebo pájení, přetržení ohebných vodičů atd.) při napájení růžového šumu přes korekční obvod po dobu 100 hodin.

Maximálně krátkodobě Výkon – elektrický výkon, který reproduktory vydrží bez poškození (kontrolováno na nepřítomnost chrastění) během krátké doby. Jako testovací signál se používá růžový šum. Signál je odeslán do reproduktoru po dobu 2 sekund. Testy se provádějí 60krát s intervalem 1 minuty. Tento typ výkonu umožňuje posoudit krátkodobá přetížení, která reproduktorový systém vydrží v situacích, které nastanou během provozu.

Maximálně dlouhodobě výkon – elektrický výkon, který reproduktory reproduktorové soustavy vydrží bez poškození po dobu 1 min. Testy se opakují 10x s intervalem 2 minut. Testovací signál je stejný.

Maximální dlouhodobý výkon je dán porušením tepelné pevnosti reproduktorů (prokluzování závitů kmitací cívky atd.).

Obecná terminologie

růžový šum (používá se v těchto testech) – skupina signálů s náhodným charakterem a rovnoměrnou spektrální frekvenční distribucí hustoty, klesající s rostoucí frekvencí s poklesem o 3 dB na oktávu v celém rozsahu měření, se závislostí průměrné úrovně na frekvenci ve tvaru 1/f. Růžový šum má konstantní (v průběhu času) energii v jakékoli části frekvenčního pásma.

Bílý šum – skupina signálů náhodné povahy a rovnoměrné a konstantní hustoty spektrálního frekvenčního rozložení. Bílý šum má stejnou energii v jakémkoli frekvenčním rozsahu.

Oktáva. Hudební frekvenční pásmo, jehož extrémní poměr frekvencí je 2.

Elektrická energie. Výkon se rozptýlí v ohmickém ekvivalentním odporu rovném velikosti jmenovitého elektrického odporu střídavého proudu při napětí rovném napětí na svorkách střídavého proudu. Tedy na odporu, který za stejných podmínek emuluje reálnou zátěž.

Střední kvadratické hodnoty zatížení skupiny elektrických přijímačů

Reklama na Online Electric

Váš inzerát je zde! Poskytujeme jedinečnou příležitost oslovit cílovou skupinu, která má zájem o vaše produkty a služby. Umístěte svůj inzerát tady a teď! E-mail: [email protected] Volejte: asdasdasd

Přístup ke službám Online Electric bez registrace je omezený. Přihlaste se nebo se zaregistrujte.

Elektro poradce
Nenašli jste online výpočet elektřiny, který potřebujete? Kontaktujte nás!
Bot Yasha

Bot Yasha vám řekne, jak najít požadovaný online výpočet nebo databázi na webu Online Electric.
Napište robotovi.

Střední kvadratické hodnoty zatížení skupiny elektrických přijímačů jsou důležitým parametrem při navrhování a plánování elektrických systémů. Umožňují určit rozložení spotřeby elektrické energie ve skupině zařízení nebo spotřebičů a přijmout nezbytná opatření k zajištění efektivního a bezpečného provozu elektrické sítě. Na základě statistických údajů o spotřebě elektřiny v určitém časovém intervalu lze určit střední kvadraturu zatížení skupiny elektrických přijímačů. Je to druhá odmocnina spotřeby energie RMS v tomto rozsahu. Hodnota RMS umožňuje zohlednit rozdíly ve spotřebě energie mezi různými zařízeními a spotřebiči ve skupině. Znalost efektivních hodnot zátěží skupiny elektrických přijímačů má několik důležitých aplikací. Za prvé nám umožňují určit maximální zatížení elektrické sítě a její schopnost poskytovat požadovaný výkon po určitou dobu. Pokud například RMS zatížení skupiny elektrických přijímačů překročí kapacitu sítě, může to vést k přetížení a nedostatečnému napájení. V takovém případě je nutné přijmout opatření ke snížení zátěže nebo zlepšení elektrické infrastruktury. Za druhé, střední kvadratické hodnoty zatížení jsou hlavním parametrem pro výběr a instalaci elektrického zařízení. Například při výběru vodičů, kabelů nebo transformátorů je nutné vzít v úvahu střední kvadraturu zatížení skupiny elektrických přijímačů. To pomůže zajistit správnou funkci a ochranu elektrického systému před přetížením a zkratem. Kromě toho znalost efektivních hodnot zátěží umožňuje optimalizovat využití elektřiny. Pokud RMS zatížení skupiny elektrických spotřebičů překročí skutečnou spotřebovanou energii, může to znamenat neefektivní využití energie nebo přítomnost energetických ztrát. V takovém případě můžete podniknout kroky ke zlepšení účinnosti vašich zařízení nebo vyměnit zastaralá zařízení za energeticky účinnější. Je však třeba poznamenat, že efektivní hodnoty zatížení ne vždy odrážejí skutečné potřeby elektrického systému. Ve skutečnosti může být spotřeba elektřiny nerovnoměrná a lišit se v závislosti na denní době, dni v týdnu nebo ročním období. Pro přesnější určení zatížení elektrické sítě a spotřeby energie je proto také nutné vzít v úvahu špičkové hodnoty zatížení a skutečnou spotřebu elektřiny v různých časových obdobích. Obecně platí, že střední kvadratické hodnoty zatížení skupiny elektrických přijímačů jsou důležitým ukazatelem, který pomáhá určit zatížení elektrické sítě a vybrat potřebné vybavení. Znalost této charakteristiky vám umožňuje efektivně plánovat a řídit elektrické systémy a zajistit jejich bezpečný a spolehlivý provoz.

Webová služba “Online Electric”

Doplňte svůj zůstatek na svém osobním účtu a získejte přístup ke všem službám Online Electric bez omezení.

Popis:
Na základě statistických údajů o spotřebě elektřiny v určitém časovém intervalu lze určit střední kvadraturu zatížení skupiny elektrických přijímačů. Je to druhá odmocnina spotřeby energie RMS v tomto rozsahu.

Klíčová slova:
RMS zatížení skupiny elektrických spotřebičů