Ma la potenza nominale della scatola dice che questo subwoofer gestirà 1.000 watt!
Non c'è argomento di car audio più confuso e incoerente delle potenze nominali degli altoparlanti. Il fatto è che i metodi sviluppati per testare gli altoparlanti sono abbastanza semplici e affidabili. Se l'oratore supera il test, stampa il numero.
Molto tempo fa, un produttore sconosciuto ha ritenuto importante dire ai consumatori che il loro altoparlante avrebbe gestito più potenza rispetto al prodotto di un concorrente. Stiamo parlando dei giorni di Lear Jet, Jensen e Muntz, non cinque o 10 anni fa. Chiunque fosse l'azienda, ha stampato un numero più grande sulla confezione e ha detto ai clienti che il loro oratore era migliore per questo. Naturalmente, i concorrenti hanno seguito l'esempio e hanno contrastato questa affermazione leggermente falsa con una valutazione ancora più ridicola. Su e su questo va. Al momento abbiamo altoparlanti 6 × 9 che affermano di gestire 600 watt ma hanno una piccola bobina mobile da 1 pollice. La matematica semplicemente non torna.
In questo articolo parleremo delle potenze nominali degli altoparlanti. Spiegheremo cosa significano le valutazioni e come vengono testate. Quando hai finito di leggere questo articolo, non guarderai mai allo stesso modo una specifica POTENZA MASSIMA fasulla.
Cos'è il potere?
La potenza è un'unità di energia che descrive quanto lavoro viene svolto in un determinato periodo. Noi ragazzi di automobili sappiamo di potenza e coppia, e dal momento che stai leggendo questo, hai chiaramente un interesse per i sistemi audio e hai sentito parlare dell'unità elettrica di potenza nota come watt. Per definizione, 1 watt di potenza equivale a 1 joule di energia erogata in un periodo di un secondo. In termini con cui potresti avere più familiarità, è equivalente al lavoro svolto in un circuito alimentato da 1 volt in cui 1 ampere di corrente scorre attraverso il carico. Emozionante, vero?
Nei nostri altoparlanti, la potenza del nostro amplificatore scorre attraverso la bobina mobile. Il flusso di elettroni attraverso la bobina crea un campo magnetico attorno alla bobina. A seconda della polarità (direzione) del flusso di corrente, il campo magnetico può far muovere la bobina e il cono collegato in avanti o indietro nel cestello. Poiché il segnale in uscita dal nostro amplificatore è in corrente alternata, l'altoparlante risponde muovendosi avanti e indietro con i cambiamenti di polarità.
Cosa succede quando abbiamo troppa potenza?
L'energia elettrica del nostro amplificatore non è diversa dall'elettricità che scorre attraverso un elemento riscaldante elettrico su un piano cottura. L'elemento riscaldante ha una resistenza, solitamente compresa tra 27 e 40 ohm. Quando applichiamo il segnale elettrico a 120 V dal muro a questa bobina di filo, il lavoro è terminato. Per una bobina da 27 ohm, alimentata con 120 volt di elettricità, si producono 533 watt di lavoro. Questo “lavoro” è la generazione di calore.
Quando inviamo 100 watt di potenza a un altoparlante, quasi tutta quell'energia viene convertita in calore. Forse il 2 o 3 percento di quell'energia dell'amplificatore viene convertita in energia sonora. Spero che tu possa vedere dove sta andando. Quando la corrente scorre attraverso la bobina mobile, diventa calda. Più corrente produce più calore. Alla fine, la colla che tiene l'avvolgimento della bobina mobile sul primo inizia a surriscaldarsi e a guastarsi. A questo punto, l'avvolgimento della bobina mobile probabilmente si disgregherà e di solito si incepperà nella fessura del magnete, causando l'interruzione della riproduzione dell'altoparlante.
Per inciso, potremmo entrare in un'intera discussione sui problemi di gestione della potenza causati dall'eccessiva corsa del cono. Ai fini di questo articolo, supponiamo di utilizzare l'altoparlante all'interno di una gamma di frequenze in cui l'escursione del cono non è un problema. Parleremo un'altra volta dell'escursione dei relatori.
Il riferimento per le potenze nominali
L'attuale riferimento per testare gli altoparlanti per autoveicoli è lo standard CEA-2031. Questo insieme di criteri di prova include come e dove è montato l'altoparlante da testare e il contenuto del segnale utilizzato per testare l'altoparlante. È questo segnale audio, e il modo in cui viene utilizzato, che interessa a questo articolo.
La traccia di prova di gestione della potenza è un segnale di rumore rosa modificato con larghezza di banda limitata tra 40 Hz e 10 kHz. Il contenuto ad alta frequenza del segnale simula il contenuto spettrale di un segnale di gamma media o basso distorto. Esatto:se si distorce un segnale a bassa frequenza, si creano armoniche. Pertanto, invierai molte informazioni extra sui medi e sulle alte frequenze al tuo altoparlante se l'amplificatore si sta ritagliando.
Il segnale CEA-2031 viene registrato con specifiche di ampiezza molto specifiche. La traccia di prova è preceduta da una registrazione sonora di riferimento. Per quantificare il livello di potenza del test, viene riprodotto il segnale di riferimento e viene misurata l'ampiezza. Dal punto di vista ingegneristico, i test di potenza vengono eseguiti a livelli di tensione RMS. Tale tensione viene convertita in watt, in base all'impedenza minima del driver in prova. Ad esempio, le misurazioni dell'efficienza vengono effettuate utilizzando tensioni di 2 o 2,83 volt, che si traducono rispettivamente in 1 o 2 watt su un altoparlante da 4 ohm.
Come testano la gestione della potenza
Una volta impostato il livello di riferimento, il tono di prova viene riprodotto senza apportare modifiche all'ampiezza di riproduzione. La pista di prova è progettata per fornire due prove simultanee. Il livello di tensione RMS della traccia mette alla prova le capacità di gestione della potenza continua dell'altoparlante. L'ampiezza di picco del segnale verifica contemporaneamente la gestione della potenza di picco dell'altoparlante con ulteriori 3dB di potenza in ingresso.
Il dispositivo in prova (altoparlante) è posto in una dima in una stanza con condizioni ambientali controllate. "L'altoparlante è classificato per la potenza che può sopportare per 2 ore senza un cambiamento permanente delle caratteristiche acustiche, meccaniche o elettriche superiore al 10%", secondo le specifiche. Per ottenere una valutazione più alta, il test deve essere ripetuto a un livello di potenza più alto per lo stesso tempo dopo un periodo di raffreddamento di due ore.
Molte aziende testano i loro prodotti più a lungo. Molte aziende giapponesi testano i loro altoparlanti per 8-10 ore. Alcune aziende di altoparlanti premium testano i loro altoparlanti per 100 ore maestose. Esatto:più di quattro giorni di riproduzione di questa traccia pink noise modificata.
Ci sono variazioni di questo test. Per i subwoofer, il montaggio dei driver in una custodia sigillata aumenterà notevolmente la difficoltà del test. L'aria all'interno della custodia si surriscalda e riduce la capacità del subwoofer di raffreddarsi.
Da dove vengono i grandi numeri?
Quindi, come possono dormire la notte i ragazzi del marketing con le loro assurde affermazioni sulla potenza? Abbiamo detto che la gestione della potenza fisica potrebbe essere un problema. Naturalmente, suonare il basso in un tweeter risulterà rapidamente in un disastro. Suonare un singolo tono per un periodo di tempo determinerebbe una valutazione di gestione della potenza? E se un altoparlante fosse in grado di gestire un tono a 500 Hz per alcune ore? È una potenza nominale? Più probabilmente. Descrive accuratamente le capacità dell'altoparlante? Non proprio.
Scelta degli altoparlanti per il tuo veicolo
Quindi, ora che sai come vengono create le potenze nominali degli altoparlanti, puoi praticamente ignorarle. Il processo di scelta di un altoparlante dovrebbe essere basato sulle prestazioni, non sulle specifiche. La risposta in frequenza, l'efficienza e le prestazioni di distorsione separano il buono dal normale. Un altoparlante da 150 watt non è necessariamente migliore di un altoparlante da 125 watt.
Se stai acquistando subwoofer, le specifiche di gestione della potenza diventano un po' più importanti. Non vorrai accoppiare un subwoofer da 200 watt a un amplificatore da 1.000 watt. Se vuoi mantenere le cose al sicuro, abbina la potenza nominale del subwoofer alla potenza nominale dell'amplificatore. Se vuoi assicurarti di non far saltare mai il subwoofer, acquista un altoparlante con una potenza nominale doppia rispetto al tuo amplificatore.
Il tuo rivenditore locale di potenziamenti per dispositivi mobili può aiutarti a progettare un aggiornamento del sistema audio che abbia un suono straordinario, riprodurrà i volumi che desideri e durerà per anni.