Почему громкоговорители PA с большей мощностью обеспечивают более чистый и качественный звук?

Я заметил, что на своем собственном оборудовании, а также на оборудовании других музыкантов существует прямая зависимость между мощностью (в ваттах), приводимой в действие динамиком PA, и качеством звука.

Возьмем, к примеру, активный динамик. Здравый смысл, кажется, подсказывает, что причина, по которой вы должны использовать динамик мощностью 1000 Вт вместо динамика мощностью 500 Вт, заключается в том, что вы находитесь в большом помещении, охватывающем большую аудиторию, и вам нужно больше громкости, чтобы достичь большего расстояния.

Но я заметил, что 1000-ваттный динамик по сравнению с 500-ваттным динамиком (даже если оба они одинакового размера) будут воспроизводить более чистый, четкий, чистый, более членораздельный, менее мягкий и в целом лучший звук — даже если оба динамика воспроизведение звука на той же НИЗКОЙ громкости!

У меня есть базовое представление о том, как диффузор динамика воспроизводит звук. Сигнал от источника электризует магнит, который вступает в реакцию со звуковой катушкой, создавая вибрацию, коррелирующую с источником и создающую нужные звуковые волны. Но что такого в большей степени мощности усилителя, что заставляет диффузор динамика того же размера звучать лучше с большей мощностью?

И справедливо ли это явление, независимо от того, используете ли вы активную колонку (с собственным встроенным усилителем) или пассивную колонку с отдельным усилителем мощности?

Я знаю, что при более высокой громкости требуется дополнительная мощность, чтобы предотвратить отсечение и искажение, но мой вопрос касается звука с громкостью значительно ниже той, которую способна воспроизвести комбинация динамик/усилитель.

И мой вопрос конкретно о динамиках PA того типа, которые будут использоваться для усиления живого звука, а не в вашей домашней стереосистеме или студийных мониторах.

И мои предположения основаны на моих личных наблюдениях за тем, что я видел. Я полагаю, что могут быть какие-то исключения из моего вступительного заявления, но если они и есть, то я их еще не нашел.

Мне всегда говорили увеличивать мощность усилителя, чтобы больше «возбудить» динамики. Потом баланс с тримом и пред. часть. Для получения хорошего ответа необходимо провести прямой тест, поскольку каждый динамик находится в отдельной кабине. Думаю, сложно найти один и тот же кабинет с разными рейтингами динамиков.
Вы уверены, что результирующая громкость на самом деле одинакова при изменении мощности, подаваемой на данный динамик? Увеличение громкости влияет на то, как вещи звучат для человеческого уха (психоакустика), плюс есть идеальный рабочий диапазон, о котором говорит dwoz. Если вы говорите о подключении двух разных усилителей мощности к одному корпусу динамиков и настройке этих усилителей на одинаковую воспринимаемую громкость, тогда разные усилители звучат по-разному, и усилители с более высокой мощностью часто звучат лучше, чем с более низкой номинальной мощностью, как я упоминаю. в моем ответе.
@ToddWilcox Я имею в виду, что если вы отрегулируете громкость до того же уровня дБ, кажется, что звук улучшается с большей мощностью усилителя. Очевидно, что более мощный усилитель должен иметь меньшую громкость. Мой вопрос не имеет ничего общего с громкостью, воспринимаемой громкостью или воспринимаемым качеством из-за разной громкости. Речь идет о лучшем звуке при той же громкости — за счет увеличения мощности динамика.

Ответы (7)

Оставляя в стороне вопросы качества сборки, качества комплектующих и т.д.:

Ответ на самом деле очень прост. Все системы аудиовоспроизведения имеют то, что мы называем «рабочим диапазоном». Это самый тихий тихий звук, вплоть до самого громкого громкого звука, который может производить система.

В этом есть нечто, называемое «линейным рабочим диапазоном». Это область в пределах полного рабочего диапазона, где система ведет себя линейно, т. е. усиленный выходной сигнал является точным воспроизведением исходного входного сигнала. За пределами линейного диапазона система переходит в «нелинейность», что в основном означает искажение того или иного рода.

Теперь нелинейность касается не только объема как такового. Возьмем, к примеру, акустическую систему, воспроизводящую удар малого барабана с умеренной громкостью. Форма волны удара малого барабана состоит из очень резкого, крутого переходного процесса переднего фронта, за которым следует быстрое затухание. Этот переходный процесс на переднем фронте требует очень большого количества энергии для точного воспроизведения, поскольку система должна почти мгновенно перейти от нуля к полной мощности, хотя бы на короткое мгновение. С «недостаточной мощностью» PA этот переходный процесс переднего фронта сбивается, он не такой «крутой» или «высокий», как во входном сигнале, поэтому, хотя сама система работает в середине своего диапазона, переходные процессы (и сложные формы сигналов, такие как прямоугольные волны, пилообразные и т. д.) не воспроизводятся линейно. Это воспринимается слушателем как

В системе с хорошим питанием линейный диапазон обычно намного шире, чем в системе с недостаточным питанием.

Пока ваш ответ ближе к ответу на вопрос, чем любой другой (+1). Я думаю, вы поняли, о чем я спрашивал. Но что такого в большей мощности, которая позволяет динамику более точно воспроизводить, например, удар малого барабана? Похоже, что усилитель должен посылать электрический сигнал на магнит, чтобы он мог перемещать динамик через звуковую катушку. До сих пор не уверен, почему 1000 ватт на магнит позволяют двигать динамик более эффективно, чем 500 ватт.
@RockinCowboy Как я уже упоминал в комментарии к вашему вопросу, усилитель на 1000 Вт не всегда выдает 1000 Вт. Он может выдавать 1000 Вт, но на самом деле не должен. Если динамик имеет одинаковую громкость в двух разных ситуациях, то по большей части на динамик подается одинаковое количество ватт. Усилитель мощностью 500 Вт и усилитель мощностью 1000 Вт могут подавать на динамик по 5 Вт, и громкость должна быть примерно одинаковой, но качество звука может сильно различаться. Отчасти потому, что эти два усилителя, вероятно, спроектированы по-разному, а отчасти потому, что один усилитель имеет запасную мощность 495 Вт, а другой — 995 Вт.
@ToddWilcox Я все еще пытаюсь понять, почему дополнительные 995 ватт по сравнению с 495 ваттами влияют на точность воспроизведения. Может ли это быть как-то связано с линейным воспроизведением транзиентов, как предположил Двоз?
@RockinCowboy В значительной степени да. Вот что такое "запас головы". Предположим, что первые 50% усиления действительно хорошо звучат, а затем вторые 30% не так хороши, а последние 20% довольно плохи. Это означает, что чем меньшую часть общего усиления вы не используете, тем лучше. Кажется немного раздражающим покупать усиление, которое вы не планируете использовать, но вы действительно используете его каким-то образом, и не все дизайны становятся плохими в один и тот же момент. Вполне возможно, что усилитель с большим запасом по мощности звучит хуже, если его конструкция не так хороша, но для идентичных конструкций лучше иметь больший запас по перегрузке, если вы можете себе это позволить.
Итак, @RockinCowboy, давайте подумаем об этом ударе малого барабана. Вы находитесь на «среднем клубном уровне» с вашей акустической системой, так что на деке осталось гораздо больше хода фейдера, вы, вероятно, выжимаете что-то вроде 150 Вт непрерывного среднеквадратичного уровня. Этот подражатель Нила Пирта дает маленькому барабану трещину, и вам мгновенно требуется около 1400 ватт, чтобы действительно воспроизвести этот звук. с 500-ваттной системой вы получаете, может быть, 400 или даже 600 ватт, плюс-минус, в зависимости от того, насколько консервативно ее оценил производитель. С системой мощностью 1000 Вт вы в значительной степени получаете необходимую мощность. Помните, это только на мгновение!
Это еще не все: воспроизведение быстро нарастающих импульсов также зависит от конструкции корпуса, конструкции выходного каскада, скорости нарастания компонентов (чем быстрее, как правило, лучше, а также дороже), что также относится к способности усилителя адекватно демпфировать динамики ... так что дизайн имеет ОЧЕНЬ большое значение, и что ж ... вы получаете то, за что платите.
@dwoz будет ли более мощный усилитель иметь более высокую скорость нарастания?
Скорость нарастания — несколько эзотерическая концепция, которая не так важна, как некоторые аудиофилы хотели бы себе представить, так что не стоит слишком зацикливаться на ней. Это имеет значение, но оно должно быть довольно ужасным, прежде чем станет чем-то важным в ситуации с живой музыкой. Вообще говоря, нарастание (то есть, как быстро полупроводник «восстанавливается» при изменении напряжения в другом направлении) зависит от конструкции схемы, допусков компонентов и топологии, а не от уровней мощности.

Некоторые причины:

  • Размер не имеет значения : вы пишете: «Но я заметил, что динамик мощностью 1000 Вт по сравнению с динамиком мощностью 500 Вт того же размера » (выделено мной). Неважно, что размеры совпадают. Размер корпуса не всегда связан с размером драйвера, а размер драйвера не связан с качеством.
  • Мощность — это не всегда то, что вы думаете : вы пишете: «Кажется, здравый смысл подсказывает, что причина, по которой вы бы использовали динамик мощностью 1000 Вт вместо динамика мощностью 500 Вт того же размера, — это если бы вы находились в более крупном корпусе. место, охватывающее большую аудиторию, и требовалось больше громкости, чтобы достичь большего расстояния». Требуется очень большое увеличение мощности, чтобы оказать существенное влияние на громкость. Удвоение мощности при сохранении той же конструкции обеспечивает увеличение уровня только на 3 дБ, а увеличение уровня примерно на 10 дБ обычно воспринимается как удвоение громкости. Таким образом, чтобы стать в два раза громче, вам потребуется в восемь раз больше мощности. Другой, более экономичный способ увеличить громкость — увеличить чувствительность используемых динамиков. Непосредственным преимуществом использования удвоенной мощности является больший запас мощности., не более громкость. А запас по высоте является фактором качества звука.
  • Для большей мощности требуется другой дизайн : если бы компоненты и конструкция рассматриваемой системы мощностью 500 Вт могли выдерживать мощность 1000 Вт, она продавалась бы как таковая по более высокой цене. Даже в одной и той же линейке продуктов того же производителя 1000-ваттная конструкция, скорее всего, имеет только корпус, электронику входного каскада и, возможно, один из драйверов (хотя, вероятно, нет) с 500-ваттной конструкцией. Скорее всего, усилитель(и) мощности и все драйверы разные, и даже основные элементы конструкции могут отличаться. Например, конструкция на 500 Вт может представлять собой один усилитель мощности, подключенный к двум драйверам через пассивный кроссовер, а конструкция на 1000 Вт может быть двухканальной. Такое изменение конструкции окажет значительное влияние на качество звука.
  • Все характеристики, как правило, увеличиваются вместе : покупатель, покупающий динамик мощностью 500 Вт, с большей вероятностью будет выбирать по цене. Покупатель, покупающий элемент линейного массива мощностью 4000 Вт, скорее всего, примет решение о качестве звука. Динамик мощностью 1000 Вт явно находится где-то посередине, но производители, как правило, улучшают свои продукты по мере роста цены. Иногда создается более или менее идеальный дизайн, а затем создаются более дешевые варианты путем все большего и большего компромисса в этом дизайне по мере снижения стоимости. В этом больше смысла, чем тратить столько же времени и усилий на разработку продукта, предназначенного для компьютеров, ищущих скидки.

В целом, главное: сравнение размера и выходной мощности — это не сравнение яблок с яблоками. На качество звука влияет слишком много других факторов. Представьте себе, что вы сравниваете Les Paul Standard 2015 года с винтажным Gibson Les Paul Standard 59-го года и видите, что они имеют одинаковый размер, похожий дизайн, схожий уровень выходного сигнала и т. д., и задаетесь вопросом, что насчет винтажного '59 заставляет его звучать потрясающе по сравнению с новым. . Наши уши удивительно чувствительны, и иногда даже мельчайшие детали имеют большое значение.

Я дам вам голос за действительные баллы, которые вы сделали. И спасибо за это. Но нет, вы не ответили на вопрос. Мой опыт убедил меня в том, что приложение значительно большей мощности к данному динамику (даже к тому же самому динамику) улучшит качество звука. Поэтому я хочу знать, что это за большая мощность, которая улучшает звук. Я думаю, что собираюсь отредактировать вопрос, так как он не кажется ясным.
Подать больше мощности на тот же динамик с той же громкостью? Это не кажется возможным.
Для более мощного усилителя потребуется более низкая настройка громкости, чтобы сохранить ее прежней. Что вы имели в виду, говоря, что увеличение запаса мощности является фактором качества звука? Возможно, это тот ответ, который я ищу. Ботов раздражает наша чрезмерная ветка комментариев. Возможно, вы могли бы отредактировать свой ответ и объяснить больше о запасе и о том, как это улучшает звук. Спасибо.

Все дело в запасе по голове. Я буду использовать произвольные числа. Если бы я играл в клубе на громкости, которая не очень эффектна, с гармониями из трех частей и, возможно, с акустической гитарой в системе, в зависимости от того, насколько эффективны динамики, вы могли бы обойтись 200 Вт.

Теперь давайте подумаем немного по-другому, но теперь вам нужен более эффектный звук. Вы решаете начать микшировать ударные и запускать бас и электрогитару в системе. Твои 200 ватт, которые отлично справились с вокалом, когда ты включил его и решил поставить в него барабаны, твоя 200-ваттная вокальная система, которая была в порядке, не справляются со своей задачей.

В наши дни самый недорогой способ повысить производительность — добавить сабвуфер с питанием. В зависимости от того, может быть, 1 подойдет. Есть много переменных.

Как только вы получите низкочастотную информацию из динамиков вокального диапазона, вы получите много запаса по перегрузке. Это намного проще, чем в старые времена, потому что многие динамики имеют автономную систему питания со встроенными кроссоверами для сабвуферов, а также обработкой для того, чтобы динамик работал в лучшем виде. В те времена, когда 15 и рупор были типичными, если вы брали 250 ватт или около того на 15, вы могли подать на рупор менее 100 ватт и иметь большой запас по перегрузке.

Имейте в виду и этот факт. Я мог бы легче раздуть 400-ваттный динамик со 100-ваттным усилителем, чем с 600-ваттным. Это искажение отсечения, которое выводит динамик из строя.

Также я видел еще одну ошибку. Люди, которых я видел, брали управление усилителем мощности и устанавливали его наполовину, думая, что я получу 1/2 мощности. Это не так. Эти элементы управления являются элементами управления входной чувствительностью, и я могу получить полную выходную мощность усилителя, установив регулятор усиления на 1/4. Мне просто нужно было бы активнее управлять микшером. Это облегчает получение искажений до того, как сигнал попадет в усилитель или динамик.

Конечным результатом является получение максимальной мощности и эффективности, которые вы можете себе позволить. Приличной системой будет пара 12 рупорных динамиков на палочках, когда вы более расслаблены. Добавьте пару 15- или 18-дюймовых сабвуферов, если вы собираетесь добавить в систему барабаны и бас.

Что касается двух сравниваемых динамиков, были ли они одной марки/серии и т. д.? Я не могу так много говорить о акустических системах, но я знаю, продавая студийные мониторы ближнего поля в течение всего дня каждый день, что даже самый маленький монитор Genelec может звучать намного лучше, чем большой 8-дюймовый конусный монитор Yamaha или аналогичный. дизайн корпуса и т. д., а также усилитель мощности.

Я размышляю здесь, но я предполагаю, что тот же самый пассивный динамик будет звучать лучше, если его подключить к более мощному усилителю. Мой общий опыт работы с динамиками аналогичного размера с разной номинальной мощностью привел меня к выводам, указанным в вопросе.
конструкция динамика, геометрия корпуса, топология кроссовера ... все это играет роль, но не в той сфере, которую обсуждает OP.
@RockinCowboy Размер динамика — лишь один из бесчисленных вариантов. Вы должны сравнивать частотную характеристику, THD и т. д., а не «четкость» или «четкость»; понятия, которые в данном контексте в принципе бессмысленны.
@dwoz Разве эти аспекты не применимы? Вопрос, кажется, в том, как две разные системы звучат по-разному. Вопрос обсуждает различия между номинальной мощностью и активными и пассивными конструкциями.

На этот вопрос сложно ответить, поскольку у разных спикеров могут быть разные ответы. Однако одним из факторов вклада является шум. Большая мощность действительно усиливает шум источника и музыку с той же скоростью, но шум, полученный «вниз по течению» от усилителя, будет (в целом) менее навязчивым. Например, если сигнал силой 100 (в любых единицах) получит 1 единицу шума, отношение сигнал/шум будет 100/1 или 100; если бы мощность сигнала была 200 и появился тот же самый шум, отношение S/N было бы 200, что было бы лучше.

Как вы описали проблему, вы измеряете комбинацию динамик-усилитель. (Вы разместили 1000-ваттный динамик по сравнению с 500-ваттным динамиком, а не 1000 против 500 Вт, примененные к одному и тому же динамику.) В этом случае 1000-ваттная комбинация может быть просто более высокого качества, чем 500-ваттная система.

Динамик с более высоким номиналом должен передавать большее количество энергии в воздух. Для этого может потребоваться более крупное шасси и более сильные магниты и катушки. Это может привести к более прямому/точному ответу, особенно когда вы не используете систему на полную мощность.

«динамику с более высоким рейтингом» ничего делать не нужно. Управление мощностью, безусловно, является здесь важным фактором, но вы не указали, почему.

Это будет зависеть от используемого усилителя и динамиков. Хорошая пара динамиков будет звучать практически одинаково как на низкой, так и на высокой громкости (просто они будут звучать громче, но вся информация будет присутствовать независимо от громкости). Я говорю о динамиках Higher End. Некоторые усилители могут быть не очень «линейными» и по-разному «отвечать» на большей громкости. Но если у вас есть усилитель с достаточным «крутящим моментом» (не путать с Torque Amplifier (TA)) , он будет управлять хорошей парой динамиков без потери качества как на низкой, так и на высокой громкости. Не имеет значения, рассчитан ли усилитель на 50 Вт, 250 Вт или даже 2500 Вт. Важно то, как он «представляет» доступную мощность.

Почему громкоговорители PA с большей мощностью обеспечивают более чистый и качественный звук?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v