Измерение выходной мощности усилителя RX9d

Измерение мощности усилителей всегда вызывало много дискусcий. Существует много методик и подходов к этим измерениям. Но не все из этих методик можно применять для определения мощности современных усилителей.

Так, например, измерение мощности на непрерывном синусоидальном сигнале. Такое измерение является очень неинформативным. Оно покажет явно меньшую мощность, чем указывает производитель. И здесь нет никакого обмана со стороны производителя. Все дело в том, что все современные усилители спроектированы не для работы в качестве источника питания для электродвигателя или нагревательного прибора, а для работы с музыкальным сигналом. И если раньше к мощным усилителям можно было отнести усилители мощностью по 300-500 Вт, которые потребляли от сети несколько ампер тока, то теперь мощность усилетелей доходит до десятков киловатт. И если придерживаться методики измерения синусоидальной мощности, то, например усилитель мощностью 4х2500 W=10 kW с учетом КПД должен потреблять от сети порядка 12 kW, что соответствует потребляемому току 12000 W/230 V=52 A. И это только один усилитель, а если их несколько? И если вы сталкивались с электротехникой, то можете себе представить толщину сетевых проводов для такого тока.

Современные же усилители такой мощности включаются в обычную сеть обычным сетевым кабелем. И здесь нет подвоха. Вся разница в сигналах. Звуковой сигнал радикально отличается от непрерывного синусоидального сигнала в первую очередь соотношением средней и пиковой мощности. Для среднестатистического музыкального сигнала это отношение составляет порядка 1:8. Именно по этому соотношению нормируется средняя потребляемая из сети мощность усилителей, именно при такой мощности нормируются радиопомехи, излучаемые усилителями в питающую сеть.

Так вот, если применить эти цифры к упомянутому выше усилителю 4х2500 W мы получим уже вполне вменяемое среднее потребление: 12000 W/8=1500 W, что соответствует среднему току из сети 1500 W/230 V=6.5 A.

Конечно же, есть современная музыка в, которой соотношение средней мощности к пиковой может доходить и до 1:3. Но и в этом случае мы получим достаточно адекватное значение потребляемой мощности: 12000 Вт/3=4000 Вт, и соответственно средний ток порядка 17 А.

Поэтому нет никакого смысла строить монстрообразные усилители¬, способные выдавать непрерывную синусоидальную мощность как в сварочном аппарате. Эта мощность никогда не будет востребована.

Кроме того, если посмотреть на нормирование мощности потребителей звукового сигнала — громкоговорителей, то мы также увидим нормирование средней мощности музыкального сигнала.

Поэтому, наиболее адекватно будет измерять мощность усилителей на сигналах, близких к реальным музыкальным. Для этого существует ряд общих или внутренних стандартов производителей для таких тестовых сигналов.

В приложенном видео мы попытались показать современную методику измерения мощности усилителей. Такого рода методики придерживаются, как правило, все производители профессионального звукового оборудования. Различия, и то небольшие, могут быть в соотношении средней и пиковой мощности.

В начале видео описаны применяемые измерительные сигналы.

 

Дополнительная переменная величина при измерении мощности – это сопротивление нагрузки. Также как музыкальный сигнал отличается от синусоидального, так и импеданс нагрузки существенно отличается от сопротивления резистора.

В параметрах усилителя обычно указывается мощность на номинальной нагрузке 4 или 8 Ом. Но реальная нагрузка вносит свои коррективы. И во второй части видео мы попытались понять – есть ли для усилителя разница между резисторной и реальной нагрузкой.

Измерительные сигналы и таблица с результатами можно скачать.