Многие меняют усилитель 4×50 Вт на 4×100 Вт и ждут, что музыка станет в два раза громче. А на слух разница почти не заметна. Это нормально, и дело тут в физике, а не в бракованном усилителе.
Вдвое больше мощности дают всего +3 дБ громкости. Гораздо сильнее на громкость влияет эффективность самой системы: насколько чувствительные у тебя динамики, сколько их, как они установлены и настроены.
Свой Mark X я с самого начала собирал как очень громкую машину, сейчас это одна из самых громких SQ-машин. За это время я спалил немало динамиков и хорошо понял, где на самом деле берётся громкость. Поэтому все примеры в статье на тех компонентах, которые стоят у меня.
Поводом стало видео канала RAW-CAt «Why power doesn't matter much», ссылка в конце статьи. С главной мыслью автора я согласен. С его выводом про усилители нет, ниже объясню почему.
Почему вдвое больше ватт это всего +3 дБ?
Громкость растёт не так, как мощность. Чтобы прибавить одинаковое количество децибел, мощность каждый раз приходится умножать, а не прибавлять:
- мощность в 2 раза больше: +3 дБ;
- в 4 раза больше: +6 дБ;
- в 10 раз больше: +10 дБ.
Звук «примерно вдвое громче» человек слышит только при +10 дБ. А для этого мощность нужно увеличить в десять раз. Например, с 10 Вт до 100 Вт. Подробнее о том, как считаются децибелы, в статье про децибелы.
Отсюда и разочарование после замены усилителя. Переход с 75 Вт на 100 Вт даёт чуть больше 1 дБ, этого почти никто не услышит. Переход с 50 Вт на 100 Вт даёт 3 дБ: тренированный слух разницу заметит, в обычной поездке почти нет. Намного больше громкости можно получить от самой системы.
Из чего складывается эффективность системы
Чувствительность динамиков
Чувствительность показывает, насколько громко играет динамик, если подать на него 1 Вт и измерить звук на расстоянии 1 м. Это главная цифра в паспорте, если тебе важна громкость. Динамик, у которого чувствительность на 3 дБ выше, играет так же громко, как обычный динамик от усилителя вдвое мощнее.
Важно сравнивать динамики по одной методике. Во всех примерах ниже чувствительность указана при 1 Вт на 1 м. Производители часто пишут другую цифру, при 2,83 В на 1 м. Для динамиков с сопротивлением 2 Ом она выходит заметно красивее. Например, у моего мидбаса Helix Ci5 S200FM-S2 (2 Ом) это 86 дБ при 1 Вт и 92 дБ при 2,83 В. Разница в 6 дБ появляется только потому, что 2,83 В на 2 Ом это уже 4 Вт, а не 1 Вт.
На графике видно, как громко играют мои динамики при разной мощности. Чем выше чувствительность, тем меньше ватт нужно на ту же громкость.
Количество динамиков
Два одинаковых динамика, на каждый из которых подаётся одинаковая мощность, играют на 6 дБ громче одного. 3 дБ дают два усилительных канала вместо одного (общая мощность вдвое больше). Ещё 3 дБ дают сами динамики: когда они играют синхронно, их звуковые волны складываются.
Поэтому пара сабвуферов или пара мидбасов в дверях добавляет громкость дешевле, чем более мощный усилитель.
Расположение и расстояние
В машине каждый динамик стоит на своём расстоянии от слушателя и направлен в свою сторону. От этого уровень в точке прослушивания меняется примерно на 1 дБ в плюс или в минус. Немного, но из таких мелочей и складывается результат.
Установка и настройка
Динамики, которые установлены в жёсткое оформление, направлены правильно и не гасят друг друга, играют громче на тех же ваттах. А сильные подъёмы на эквалайзере быстро съедают запас усилителя: подъём на 6 дБ требует вчетверо больше мощности на этой частоте. Поэтому провалы в АЧХ лучше исправлять установкой, а не эквалайзером.
Как я подбирал компоненты под свою АЧХ
Теперь на примере моей машины. Я заранее планировал, что итоговая АЧХ будет подниматься на 10–20 дБ от высоких частот к сабвуферу. Значит, низам нужно играть гораздо громче, чем верху. Поэтому для низов я выбирал динамики, которые дают много громкости:
- два сабвуфера НОЭМА 300ГДН30-4 с высокой чувствительностью: 90 дБ (1 Вт/1 м);
- мидбасы Helix Ci5 S200FM-S2: чувствительность у них скромнее, 86 дБ (1 Вт/1 м), зато они выдерживают большую мощность: 200 Вт RMS и 400 Вт максимум. Я подаю на них 250–300 Вт на 2 Ом;
- СЧ динамики ESB 9.4m, 87,6 дБ (1 Вт/1 м), и твитеры ESB 9.1T-28, 91,5 дБ (1 Вт/1 м). На них идёт по 190 Вт на 4 Ом.
В итоге получилось очень близко подойти к задуманной кривой. Ниже замер всех полос в REW: видно, как уровень растёт от верха к низу.
Сколько ватт нужно на самом деле?
Давай посчитаем, сколько мощности нужно одному динамику, чтобы на расстоянии 1 м выдать пик 100 дБ и 110 дБ. Для сравнения: 100 дБ это уже очень громко для салона машины.
| Динамик | Чувствительность, 1 Вт/1 м | Пик 100 дБ | Пик 110 дБ |
|---|---|---|---|
| ESB 9.1T-28 (твитер) | 91,5 дБ | около 7 Вт | около 71 Вт |
| НОЭМА 300ГДН30-4 (сабвуфер) | 90 дБ | около 10 Вт | около 100 Вт |
| ESB 9.4m (СЧ динамик) | 87,6 дБ | около 17 Вт | около 174 Вт |
| Helix Ci5 S200FM-S2 (мидбас) | 86 дБ | около 25 Вт | около 251 Вт |
Для 100 дБ хватает нескольких десятков ватт. Здесь автор видео прав: на обычной для SQ громкости мощные усилители не нужны. Но каждые следующие +10 дБ требуют в десять раз больше мощности. Мидбасу с чувствительностью 86 дБ для 110 дБ нужно уже около 250 Вт.
Я слушаю намного громче 100 дБ. Поэтому мне нужно, чтобы и динамики, и усилители были максимально эффективными и играли без искажений даже на очень большой громкости. Немного помогают пары динамиков и усиление салона на низах, но полностью задачу они не решают.
Зачем тогда мощные усилители
Здесь я с автором видео не согласен. Я считаю, что запас по мощности нужен каждому динамику, от сабвуфера до твитера. Простое правило: если динамик спокойно играет от 100 Вт, усилитель ему нужен примерно вдвое мощнее, около 200 Вт.
Причина в искажениях. Усилитель на 100 Вт и усилитель на 200 Вт оба могут выдать 100 Вт. Но первый при этом работает на пределе, а второй вполсилы. Примерно с 70–80% от своей максимальной мощности усилитель начинает заметно искажать звук (THD). Если довести его до предела, начинается клиппинг, а он сжигает твитеры быстрее, чем любая «лишняя» мощность. Усилитель с запасом на тех же 100 Вт не напрягается, меньше греется и выдаёт чистый звук.
Поэтому на фронте у меня стоят моноблоки EarClear: 190 Вт на 4 Ом на твитерах и СЧ динамиках и 250–300 Вт на 2 Ом на мидбасах. Дело не в красивых цифрах. Мне важно, чтобы на моей громкости ни один канал даже не приближался к зоне искажений.
Как выбирать усилитель
- Перед покупкой найди в интернете независимые замеры усилителя. Они покажут, сколько ватт он реально выдаёт без искажений, а не сколько написал производитель. Для меня это обязательный шаг при выборе.
- Смотри на мощность RMS по стандарту CTA-2006 или хотя бы мощность при указанном уровне искажений (THD). «Максимальная мощность» на коробке мало что говорит.
- Проверь мощность на сопротивлении твоих динамиков: на 2 Ом и на 4 Ом один и тот же усилитель выдаёт разную мощность.
- Бери усилитель с запасом, примерно вдвое мощнее, чем нужно динамику на твоей громкости.
Подобрать усилитель можно в разделах усилители и процессорные усилители.
Вопросы про эффективность и мощность
Между 50 и 100 Вт разница всего 3 дБ. Тренированному слуху она уже слышна, но в повседневной езде почти незаметна. Важнее другое: на громкости, где слабый усилитель подходит к пределу, мощный ещё играет чисто, и это слышно сильнее, чем сами 3 дБ.
Для пика 100 дБ на 1 м динамику с чувствительностью 87–91 дБ (1 Вт/1 м) хватает 10–20 Вт. Если громкость в машине уходит сильно за 100 дБ, каждые +10 дБ требуют вдесятеро больше мощности, и тогда нужны эффективные динамики и усилители примерно вдвое мощнее той мощности, на которой динамик реально играет.
Громкость машины даёт совокупность факторов, по убыванию важности: чувствительность динамиков, мощность усилителей, инсталляция и настройка. Каждые +3 дБ чувствительности равны удвоению мощности, поэтому начинать стоит с динамиков, а усилители подбирать с запасом под них.
Два одинаковых динамика при одинаковой мощности на каждый дают +6 дБ: +3 дБ даёт вдвое большая общая мощность, ещё +3 дБ дают сами динамики, потому что их звуковые волны при синхронной работе складываются. Поэтому пара сабвуферов или мидбасов прибавляет громкость дешевле, чем более мощный усилитель.
Реальную мощность усилителя лучше смотреть по независимым замерам в интернете: сколько ватт он выдаёт на сопротивлении твоих динамиков, пока искажения ещё не выросли. Заявленная производителем мощность часто снята в мягких условиях. Честнее всего цифра RMS по стандарту CTA-2006 или мощность при указанном THD.
Если хочется изучить тему поглубже, загляни в вики: RMS и выходная мощность усилителя, компрессия мощности, пик-фактор и КПД динамика. Как собрать систему от выбора компонентов до усилителей, разобрано в шаге «Подбор компонентов».
Не уверен, хватит ли твоего усилителя? Скинь модели динамиков и усилителя в Telegram-чат, посчитаем запас вместе.
Источник
Поводом для статьи стало видео канала RAW-CAt «Why power doesn't matter much» (на английском, есть автоматические субтитры). Автор показывает, что SQ-система на чувствительных динамиках играет громко и ровно от одного небольшого процессорного усилителя. Идея и демонстрация принадлежат автору видео, расчёты, графики, примеры и взгляд на запас по мощности мои. Смотреть на YouTube: youtube.com/watch?v=ODVtYNm0LFQ.