Просто о сложном: что такое «‎мощность» и «‎громкость» в аудио?

При выборе аудио часто можно встретить характеристику под названием «‎мощность», которая обозначается на задней панели акустической системы или усилителя в ваттах. В нашем полном гайде по выбору домашней аудиосистемы мы неоднократно обращались к этому показателю. Однако порой возникают «сюрпризы‎», которые вводят понимающего человека в ступор: например, на колонке сомнительного происхождения может стоять число с тремя нулями, хотя на добротном усилителе мощность может быть всего 20 или 30 ватт. В чём же кроется подвох, и какие существуют стандарты? Dr. Head поможет вам разобраться в «‎подводных камнях» мощности. Начнём!

Что такое мощность?

Если спросить людей, что они понимают под мощностью, то ответ, скорее всего, будет следующим: «Это уровень громкости, который может выдать акустика или усилитель». Здесь и скрыта главная ошибка: уровень громкости и мощность являются разными значениями. Если громкость измеряется в дБ (децибелах), то мощность — в Вт (ваттах). Физическое определение мощности как работы, проведенной за единицу времени, для нашей темы не исчерпывающее, так оно ничего не объясняет. Грамотнее сказать, что мощность — это то количество энергии, которое было преобразовано в необходимый для нас звук. По закону сохранения энергии она, эта самая энергия, никуда не исчезает, её большая часть уходит в бесполезное и даже вредное для аппаратуры тепло, а вторая часть — в полезную электрическую энергию, питающую наш усилитель или колонки. Далее переменный ток в акустике переходит в механические звуковые колебания — именно их мы и слышим! Отметим, что КПД (коэффициент полезного действия) у акустических систем в случае звука — это отношение произведенной звуковой мощности к полученному количеству тока. Как правило, КПД невысок (0,5% уже считается выдающимся результатом). Только представьте: больше 90% уходит в тепло! Такое ощущение, что перед нами утюг. И лишь на полезные пару процентов приходится всё богатство звука, которое мы слышим через свою аудиосистему.

Отметим, что разница между мощностью усилителя и мощностью колонок состоит в том, что первый её, можно сказать, «‎производит», а второй «‎потребляет», причем с очень малым КПД.

Из чего состоит громкость?

Выше мы уже писали о том, что высокая мощность сама по себе не определяет высокую громкость. О чём же идёт речь, когда мы упоминаем «‎громкость звука»? Если углубиться в определение, то это «‎субъективная характеристика, которая определяется интенсивностью звука, пропорциональной квадрату амплитуды (A) звукового давления (SPL), и восприимчивостью органа слуха, зависящей от частоты звука». Мощность непосредственно влияет на уровень звукового давления. Громкость звука определяется множеством факторов, в их числе мощность усилителя, чувствительность акустической системы и сопротивление аудиокомпонентов.

Какие существуют общепринятые стандарты мощности?

RMS (Rated Maximum Sinusoidal power) — это максимальная синусоидальная мощность, имеющаяся в аудиокомпоненте. Её измеряют следующим образом: на аппаратуру подают синусоидальный сигнал частотой 1000 Гц и ждут возникновения определенного уровня нелинейных искажений. Например, в паспорте модели могут написать «50 Вт (RMS)» — это значит, что на акустическую систему можно подать 50 Вт мощности, что для нее (системы) будет ‎комфортным режимом работы без риска повреждения динамиков. Данный показатель также часто называют номинальным.

Здесь и возникает каверзный вопрос: почему на некоторых пользовательских девайсах (не Hi-Fi) пишут очень крупные значения мощности, например, 10 000 Вт? Ответ прост: маркетологи хотят представить товар с лучшей стороны, поэтому и пишут значения при очень высоких нелинейных искажениях. Предупредим вас, что слушать девайс в таком режиме попросту невозможно, так как у вас возникнет ощущение, что всё работает на пределе, со скрежетом и сильнейшей перегрузкой.

PMPO (Peak Music Power Output) — пиковая музыкальная мощность, которая измеряется с помощью подачи на колонки кратковременного синусоидального сигнала с частотой ниже 250 Гц — в этих экстремальных условиях уровень гармонических искажений не учитывается, так как он бы «‎завалил все стрелки на максимум». Можно встретить на колонках, например, обозначение: PMPO 700 Вт — это значит, что на акустику меньше чем на секунду подали сигнал с мощностью в 700 Вт, после чего она осталась в строю и не «выплюнула» диффузоры. Такие космические показатели часто называют «‎китайскими ваттами», которые мало что говорят о реальных возможностях аудио. Достаточно представить себе маленькие колоночки для компьютера, которые от сети потребляют 10 ватт/ ампер, а в показателе PMPO выдают сумасшедшие 2 000 ватт. Подумайте, сколько нужно тока, чтобы получить подобное число в измерении RMS? В сотни раз больше, чем могут «переварить» компьютерные динамики!

Советские ГОСТы в рамках этого материала мы рассматривать не будем, так как в мире они не котируются.

Вывод: следует обращать основное внимание на значение мощности RMS, так как именно оно даст необходимую информацию для пользователя. Ещё раз напоминаем, что мощность и громкость — это разные понятия. Громкость определяется уровнем звукового давления и измеряется в дБ.

Как подобрать мощность аудиокомпонентов?

Поговорим о соотношении уровней мощности усилителя и акустической системы.

• Чаще всего производители пишут рекомендуемую мощность, которую они советуют подводить к своим аудиокомпонентам с учетом чувствительности и сопротивления.

• Усилитель должен быть мощнее, чем акустика, но не намного. Тогда вам хватит громкости, и вы получите максимально качественное звучание. Однако всегда есть риск сжечь колонки. Всё просто: динамики не смогут рассеять и поглотить ту энергию, которую на них подает усилитель (мы же помним, что пассивная акустика только поглощает мощность, а не генерирует её). Произойдет перегрев катушки, и динамик выйдет из строя, а в худшем случае можно лишиться подвесы с диффузором. Такие грустные сценарии будут разыгрываться в том случае, если вы выкрутите ручку громкости слишком сильно.

• Другой крайностью является сильный перекос в сторону мощности акустики перед усилителем. Слабый усилитель не сможет «‎раскачать» мощные колонки, так как ему банально не хватит тока. Однако стоит обращать внимание на чувствительность акустической системы. Подобный дисбаланс мощности чреват для усилителя, так как есть вероятность повредить его выходной каскад. Также возможна «‎жарка» колонок постоянным током со стороны усилителя, если ему придётся работать на своем максимальном ресурсе.

Итак, мы постарались кратко рассказать о таком сложном понятии как мощность, и помочь разобаться, в чём заключается ее отличие от громкости, а также представили несколько правил по сопоставлению мощностей компонентов. Надеемся, что эти страшные и непонятные числа после нашей статьи перестали быть таковыми. В любом случае, всегда ждем вас в нашем магазине, где консультанты с радостью ответят на любой интересующий вас вопрос.

Мы подобрали для вас оптимально сбалансированные комплекты Hi-Fi:

Все статьи, обзоры, обсуждения и мнения — в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь и присоединяйтесь к обсуждениям в чате!