О необходимой громкости звука и мощности УМ.

adsh · 09.08.2006 20:47:12

Я тут пользуясь отпуском разбирался с тем, как прикрутить правильную тонкомпенсацию на ПК. В качестве проигрывателя используется Foobar2000 (вывод через Kernel Streaming, т. е. - прямо на драйвер, минуя все микшеры), kX драйвер и Audigy ES карточка (реальные замеры через RightMark Audio Analyzer):

Frequency response (from 40 Hz to 15 kHz), dB: +0.20, -0.14
Noise level, dB (A): -96.7
Dynamic range, dB (A): 95.2
THD, %: 0.0036
IMD, %: 0.0077
Stereo crosstalk, dB: -97.4

Это данные канала "записи / воспроизведения", канал "воспроизведения" получается ещё лучше (шум и искажения меньше -105 Дб).

В качестве АС используются Кливер 150АС-009 с чувствительностью 91 Дб, усилитель на базе переделанного Амфитон-101 с номинальной выходной мощностью 2х20 Вт / 8 Ом.

АС стоят на подставках (0.5 м) вдоль короткой стены комнаты 4х3 м. Место прослушивания (кресло) находится у противоположной стены. Высота потолков - 3.5 м. Комната умеренно заглушена ковром, шторами и "мягкими" предметами быта.

Тонкомпенсацию я решил сделать по методу, предложенному Liv - через несколько пресетов (-10, -20, -30 Дб). Для коррекции АХЧ используется входящий в комплект Foobar2000 18-полосный эквалайзер (это опенсорс проект, всё просчитывается в 64 бит).

Почитал умные книжки, где сказано, что звукооператоры тембрально балансируют музыку для уровня 89-90 Дб (цифры из поиска по инету за последние годы). Необходимые АЧХ можно найти здесь. Кроме того - все современные компакты компрессируются, для обеспечения необходимой средней громкости и исключения перегрузки (это вам не магнитная запись tongue ). Поскольку точно рассчитать необходимую подводимую мощность для обеспечения этого звукового давления в точке прослушивания очень проблематично, было принято решение определить всё экспериментально.

И так. Запускаем Sound Forge, грабим с десяток современных фирменных компактов с эстрадной музыкой и замеряем средний уровень записи RMS. Он на компактах практически одинаков - минус 12 Дб. Это значит, что сигнал с таким уровнем громкости должен обеспечивать звуковое давление 89-90 Дб. Покольку за 0 Дб принят порог чувствительности слуха к частоте 1 Кгц - от этого я решил и плясать. Чтобы упростить задачу будем использовать сигнал частотой 100 Гц - порог чувствительности слуха здесь лежит куда выше. Разница в децибеллах по оси громкости между порогом чувствительности и уровнем 90 Дб для частоты 100 гц будет 55 Дб. Воспроизводим синусоиду частотой 100 Гц и уровнем записи -67 Дб (12 + 55) и ловим (ручкой громкости усилителя) границу слышу / не слышу в точке прослушивания в реальной комнате с реальными АС (АС воспроизводят 100 Гц линейно). Это и будут упомянутые 89-90 Дб для среднего уровня фонограмм в -12 Дб. Точнее - чуть больше, т. к. мы проводим эксперимент на уровне фонового шума (ночью, при закрытых окнах). Пики реальных записей при этом будут иметь уровень 89-90 + 12 = 101-102 Дб. Теперь - смертельный (для Tetragramaton номер) tongue . Втыкаем на выход УМ вольтметр и замеряем напряжение на АС. Как вы думаете - сколько? 2.25 В - это 0.6 Вт на канал! Что очень похоже на правду - АС дают 91 Дб с одного метра при одном ватте, а тут у нас 2 таких АС.

Поскольку АС имеют спад на частоте 31 Гц с уровнем -10 Дб по отношению к усреднённому прямому участку АЧХ, то было принято решение аккуратно поднять на 10 Дб эквалайзером эту частоту, начиная с точки спада АЧХ (около 60 Гц). Таким образом мы получаем линейную отдачу на НЧ вплоть до частоты 30 Гц. Во избежание перегрузки был на 10 Дб уменьшен уровень усиления "по цифре" до эквалайзера и на столько же увеличено усиление УМ. Замеренное напряжение с уровнем записи 0 Дб (т. е. - обеспечивающее звуковое давление 101-102 Дб) частотой 31 Гц на выходе УМ составило 5 В ровно, что соответствует выходной мощности 3.1 Вт. На каждые 3 Дб чувствительности АС выходная мощность будет отличаться в 2 раза. Т. е. - для колонок, вроде S-50 (85 Дб) приведенные значения мощности нужно увеличить в (91-85)*2/3 = 4 раза smile .

Теперь о результатах субъективного прослушивания. В умных книгах пишут, что 90 Дб - это уровень громкости, как в вагоне метро. Очень похоже на правду - музыка звучит прилично громко, правильно передаётся тональный баланс с бесподобными по детализации низами (обычными регуляторами так не получится, т. к. нужно формировать строго заданную АЧХ). Ещё бы - 30 сантиметровые НЧ головки при этом имеют ход в пределах всего 1-2 мм (!), т. е. - в пределах высокой линейности. Очень хорошо передаётся динамический диапазон. Если дать чуть громче - получается уж слишком громко. Правильно работает тонкомпенсация через пресеты для эквалайзера - субъективное ощущение тонального баланса при изменении громкости очень похоже.

В свете проведенных экспериментов я с очень большим трудом пытаюсь понять - зачем, при условии нормальных АС, в жилой комнате нужен усилитель с выходной мощностью больше 2х10 Вт (привет Tetragramaton wink ) - динамический диапазон при увеличении громкости не увеличивается, а играет оно и так прилично громко. Кстати - эти выводы заставляют меня задуматься об изготовлении однотактного УМ, работающего в классе А и без обратных связей на полевом транзисторе или мощном триоде cool .

Николай Сухов · 09.08.2006 21:13:29

adsh пишет:

Я тут пользуясь отпуском

wink

adsh пишет:

В свете проведенных экспериментов я с очень большим трудом пытаюсь понять - зачем, при условии нормальных АС, в жилой комнате нужен усилитель с выходной мощностью больше 2х10 Вт (привет Tetragramaton ) - динамический диапазон при увеличении громкости не увеличивается, а играет оно и так прилично громко.

Все зависит от того, сколько выпито, и что. В нормальном сосстоянии и 2х1 Вт для комнаты 15-20 метров вполне достаточно, если усилок и АС безглючные. А рядом с писюком и 2х100 мВт тоже неплохо. А после 200 грамм 2х10 Вт уже иногда кажется недостаточным.

adsh · 09.08.2006 21:32:36

Николай Сухов пишет:

А после 200 грамм 2х10 Вт уже иногда кажется недостаточным.

Ото ж smile .

pantelei4 · 09.08.2006 22:05:23

Николай Сухов пишет:

А после 200 грамм 2х10 Вт уже иногда кажется недостаточным.

Иногда и без них хочется поставить что нибудь зубодробительное и никак не меньше 100Вт.
На роковых концертах не в первом ряду явно не комфортный уровень звукового давления. Наверняка не менее 110дБ , но что-то далеко не стадное заставляет нас посещать эти мероприятия. Поэтому появляется желание и в домашней обстановке попытаться воссоздать эту атмосферу. Правда тут речь уже не о комфорте, а скорее наоборот. Чтож - человек может и в неприятном находить свой кайф.
А после 200 обычно поговорить охота. Желание наподдать мощи наступает значительно позже. smile

adsh · 09.08.2006 22:17:48

Я пару лет назад решил прокатиться по Днепру на прогулочном "речном трамвайчике". Раньше это были рейсовые теплоходы, на которые потом поставили радиоаппаратуру и сцену для танцев. Так вот - получил полнейшее разачарование - играло там настолько громко, что приходилось постоянно сидеть в жутком напряжении и на пиках сигналов ушам было больно sad . Это при том, что сидел я в середине теплохода, а колонки стояли на корме. Бегло глянув увидел две колонны 1Х2 метра и усилитель с батареей из 16 (!) транзюков в корпусе как у КТ818ГМ на громадном радиаторе. Усилитель размером с чемодан smile .

pantelei4 · 10.08.2006 00:42:52

Видимо очень несбалансировано играло. Ведь страшное звуковое давление может развивать обычный китайский ревун для сигнализации. Сегодня на работе устанавливал - при токе 200мА и питании 12В находиться в комнате просто невозможно ни секунды, понравилось только женщинам (приток адреналина от испуга). При хорошем сбалансированном звучании вполне приятны мощности до 400 Вт для комнаты 20 кв.м. не вызывающие болевых ощущений (из личного опыта с колонками Перлес чувствительностью 86dB). Ещё заметил, что при высоком звуковом давлении особо выпячивается полоса 2-8 кГц (это субъективно), а что об этом говорит психоакустика - не знаю.

adsh · 10.08.2006 02:05:29

pantelei4 пишет:

Ещё заметил, что при высоком звуковом давлении особо выпячивается полоса 2-8 кГц (это субъективно), а что об этом говорит психоакустика - не знаю.

tonkomp.djvu

Матроскин · 10.08.2006 07:06:55

adsh пишет:

Кстати - эти выводы заставляют меня задуматься об изготовлении однотактного УМ, работающего в классе А и без обратных связей на полевом транзисторе или мощном триоде .

Ну вот, и вы ту да же. Насчет 2х10 абсолютно согласен. В смысле средней мощности все правильно. Я сам редко слушаю на мощностях больше 5 ватт. Но про запас для обработки пиков не надо забывать. SE на лампе с вых. мощностью 20 Вт - это уже монстр страшный. А я думаю ватт хотябы 50 надо. У меня до ВВ был усилок на микросхеме 2х22Вт. Громкости хватало, но звук был не тот. Явно чувствовалось, что мощности не достаточно. А сейчас 2х80 - и все нормально. Я все равно не слушаю его громко. Как-то раз смотрели на хорошем виниле осцилом и я воочию увидел, что пики превышают средний уровень в 17 раз!! Жалко это все обрубать..

злопастный брандашмыг · 10.08.2006 12:09:54

инженер Матроскин, не слишком верится, что это был хороший винил: 17 раз выше среднего - это 37 дБ ( www.625-net.ru/archive/z0098/c5.htm ) . если для простоты считать общий динамический диапазон равным 60 дБ, то на тихие звуки остаётся 23 дБ...маловато, однако, для хорошего винила. скорее всего это были или дефекты штамповки или головка влетала в перегруз. вряд ли бы специально писали диск со средним уровнем -37 от максимала.

pri poj · 10.08.2006 12:24:06

Повторял и буду повторять - если музыка (не бум-цип-цип, а музыка), создает дискомфорт при давлении до 120 ( и даже 130) дебилов, то это искажения! Почему эфект на катере?.. А приемник с выходом в 1 Вт почему уши режет?.. А почему в филармонии уши никто не затыкает?..

Radiohobby Forum

Объявление

#1 09.08.2006 20:47:12

О необходимой громкости звука и мощности УМ.

#2 09.08.2006 21:13:29

Re: О необходимой громкости звука и мощности УМ.

#3 09.08.2006 21:32:36

Re: О необходимой громкости звука и мощности УМ.

#4 09.08.2006 22:05:23

Re: О необходимой громкости звука и мощности УМ.

#5 09.08.2006 22:17:48

Re: О необходимой громкости звука и мощности УМ.

#6 10.08.2006 00:42:52

Re: О необходимой громкости звука и мощности УМ.

#7 10.08.2006 02:05:29

Re: О необходимой громкости звука и мощности УМ.

#8 10.08.2006 07:06:55

Re: О необходимой громкости звука и мощности УМ.

#9 10.08.2006 12:09:54

Re: О необходимой громкости звука и мощности УМ.

#10 10.08.2006 12:24:06

Re: О необходимой громкости звука и мощности УМ.

Подвал форума