Оценка мощности по показателю дБВт

Мы выяснили, что удвоение мощности усилителя приводит к увеличению уровня громкости на 3 дБ. Следовательно, разница уровней громкости, создаваемых 10-ваттным и 20-ваттным усилителями, составляет 3 дБ, но такая же разница имеет место между уровнями громкости 500-ваттного и 1000-ваттного усилителей. Несмотря на то, что абсолютное значение изменения выходной мощности существенно больше в диапазоне от 500 Вт до 1000 Вт, чем между 10 Вт и 20 Вт, разница уровней звукового давления все равно остается равной 3 дБ. Вот почему при сравнении мощностных параметров усилителей мы должны рассматривать отношение значений выходной мощности, а не разницу в ваттах.

К счастью, имеется способ выражения мощности усилителя в виде, учитывающем экспоненциальное соотношение между относительным уровнем в дБ и мощностью. Это оценка по показателю дБВт. Обозначение "Вт" после дБ означает, что 0 дБ относится к 1 Вт выходной мощности. Усилитель с мощностью 10 Вт имеет показатель равный 10 дБВт, а 20-ваттный — 13 дБВт, т.е. имеет удвоенную мощность или способность воспроизводить звук на 3 дБ громче, чем 10-ваттный усилитель. Соответствующий показатель 40-ваттного усилителя составляет 16 дБВт. Сто ватт эквивалентно 20 дБВт, а 1000-ваттный усилитель, имеет выходную мощность 30 дБВт. Показатель дБВт выражает выходную мощность усилителя относительно базовой выходной мощности равной 1 Вт. Соотношение между выходной мощностью (на нагрузке с сопротивлением 8 Ом) и показателем дБВт указано в приведенной ниже таблице.

Ватты

дБВт

Ватты

дБВт

Ватты

дБВт

1,0

0

10,0

10

100

20

1,25

1

12,5

11

125

21

1,6

2

16

12

160

22

2,0

3

20

13

200

23

2,5

4

25

14

250

24

3,2

5

32

15

320

25

4,0

6

40

16

400

26

5,0

7

50

17

500

27

6,3

8

63

18

630

28

8,0

9

80

19

800

29

Большинство производителей не включают показатель дБВт в перечень технических параметров своих усилителей. Впрочем, вы сами можете провести этот пересчет при помощи карманного калькулятора, который имеет кнопку "log". Наберите число ватт, которое вы хотите пересчитать в дБВт, найдите логарифм этого числа, нажав кнопку "log" , затем умножьте результат на 10. Это даст вам значение показателя дБ Вт при подаче сигнала на нагрузку с сопротивле- ; нием 8 Ом. Для определения показателя дБВт при сопротивлении нагрузки 4 Ом \ вычтите из полученного результата 3 дБВт. Для нагрузки 2 Ом необходимо \ вычесть 6 дБВт. ;

Например, если усилитель выдает 150 Вт при сопротивлении нагрузки 8 Ом, введите в калькулятор число "150" и нажмите кнопку "log"; на дисплее появится \ число "2,176". Затем нажмите на кнопку "х" и введите "10" для умножения j логарифма на 10 и вы получите показатель дБВт равный 21,76 дБВт.

Если этот же усилитель развивает мощность 225 Вт при сопротивлении нагрузки 4 Ом, введите в калькулятор "225" и нажмите кнопку "log" для получе- j ния 2,352, затем умножьте логарифм на 10 для получения промежуточного Ї результата 23,52 дБВт. Но поскольку определяется показатель дБВт для нагрузки |

сопротивлением 4 Ом, вычитание 3 дБВт из промежуточного результата дает {■

f

нам окончательный показатель 20,52 дБВт.

Если вы выбираете между усилителями с мощностями 60 Вт и 110 Вт на канал, то можете подсчитать разницу между ними в дБ. Пересчет 60 Вт (при нагрузке сопротивлением 8 Ом) в дБВт дает значение 17,78 дБВт. Пересчет ПО Вт (при 8 Ом) в дБВт дает значение 20,41 дБВт. Разница составляет немногим меньше 3 дБ. Обратите внимание, что такая же разница в дБ имеет место между 600-ваттным и 1100-ваттным усилителями, а также между усилителями с мощностью 6 Вт и 11 Вт.

Показатель дБВт покажется еще более полезным, если мы более внимательно рассмотрим выходные параметры усилителя. Большинство рассмотренных выше чисел, характеризующих мощность, относятся к усилителю, работающему на нагрузку сопротивлением 8 Ом. Но большинство громкоговорителей имеют сопротивление менее 8 Ом, а некоторые — и меньше 2 Ом. Как будет работать наш усилитель при подаче сигнала на громкоговоритель с низким сопротивлением?

Вместо непосредственного рассмотрения значения выходной мощности усилителя при работе на нагрузку в 8 Ом, давайте посмотрим, как изменяется выходная мощность при переходе на нагрузку с сопротивлением 4 Ом и 2 Ом. Усилитель, работающий как идеальный источник напряжения, будет удваивать свою мощность каждый раз, когда сопротивление нагрузки будет снижаться вдвое; этот усилитель будет способен развивать 100 Вт на нагрузке сопротивлением 8 Ом, 200 Вт — на сопротивлении в 4 Ом, 400 Вт — на нагрузке сопротивлением 2 Ом или 800 Вт — на сопротивлении в 1 Ом. Более детальное обсуждение этого технического аспекта будет приведено в этой главе, в разделе "Технические параметры и их измерение".

Но не все усилители ведут себя как идеальные источники напряжения. Одни лишь незначительно увеличивают свою выходную мощность при работе на нагрузку с сопротивлением 4 Ом; другие могут ее удвоить. Это значит, что не все усилители с выходной мощностью 100 Вт на канал одинаковы. Один усилитель с такой выходной мощностью при сопротивлении нагрузки 8 Ом может развить на 2-омной нагрузке мощность 150 Вт, в то время, как другой способен обеспечить мощность 350 Вт на канал. Эта способность развивать значительную мощность на низкоомной нагрузке (иными словами, вырабатывать большой ток) оказывает заметное влияние на акустические и собственно мощностные возможности усилителя.

Именно здесь начинает играть свою роль показатель дБВт. При определении значения этого показателя для нагрузки с сопротивлением 4 Ом по значению, определенному для нагрузки с сопротивлением 8 Ом, из последнего вычитается величина 3 дБВт. При расчете показателя для нагрузки с сопротивлением 2 Ом вычитается величина 6 дБВт. В примере из предыдущего раздела, касающегося двух усилителей с выходной мощностью 100 Вт на канал, каждый из них способен развить такую выходную мощность при работе на нагрузку в 8 Ом и, следовательно, они характеризуются одним и тем же значением показателя — 20 дБВт. Но первый усилитель развивал на нагрузке с сопротивлением 2 Ом только 150 Вт, в то время как второй отдавал в такую нагрузку мощность 350 Вт. Пересчитывая мощности при нагрузке 2 Ом в показатель дБВт, мы видим, что первый усилитель имеет его значение, равное 15,76 дБВт при сопротивлении нагрузки 2 Ом, а второй — 19,44 дБВт. Весьма существенная разница — около 4дБВт!