LiveSound: Как се изчислява мощността, необходима за захранване на усилватели

Когато озвучаваме каквото и да е събитие, трябва предварително да си направим сметка каква електрическа мощност да изискаме от организаторите за захранване на системата. Може да се смята по много приближена формула, но тогава няма да ни стигнат и 5 кръга по 20 ампера…

Пример: Имаме 3 усилвателя Crown Xs500, от които ще захраним по една колона със съпротивление 4 ома на всеки канал. Колко мощност ни трябва, за да ги захраним без проблеми?

Решение: Максималната звукова мощност за захранване на 4 омов товар с този усилвател е 500 W (намираме цифрата от техническите данни на усилвателя). Значи един усилвател ще има максимална звукова мощност 2х500 = 1000W. По най-най-груби сметки за захранването му ще ни трябват 1000/110 ~= 10 ампера, ако сме в USA, или 1000/220 ~= 5 ампера, ако сме в Европа. Трите усилвателя ще изискат 30 ампера в USA, или токов кръг и половина (обикновено предпазителите на отделните токови кръгове тук са по 20 ампера).

Можем ли да минем по-тънко и да използваме само един 20 амперов кръг? Все пак усилвателите няма да работят 100% от времето на максималната си мощност. Тук на помощ идват хитри формули от производителя:

Pз = ( Pа * С ) / Е + Pf,

където Pз е захранващата мощност, Pa е максималната товарна мощност на изхода на усилвателя, С е множител, определен от цикъла на натоварване, Е е ефикасността на усилвателя, а Pf е постоянната мощност, необходима за захранване на охлаждащите вентилатори. Стойностите са следните:

  • Pa в нашия пример е 2 * 500 = 1000;
  • Е за стандартна изходна мощност при честота на сигнала 1 kHz върху 4 ома товар е 61%;
  • Pf е 36W;
  • Цикълът на натоварване С се определя спрямо вида на усилвания сигнал като:
    • Розов шум = 50%.
    • Силно компресирана рок-музика = 40%.
    • Рокендрол = 30%.
    • Фонова музика = 20%.
    • Непрекъснат говор = 10%.

    Избираме С = 40%.

Какво се получава:

Pз = ( 1000 * 0.4 ) / 0.61 + 36 = 691W необходима захранваща мощност.

Следната формула превръща захранващата мощност в амперите, които ни трябват за сметките:

Iз = Pз / ( Uз * Fp ),

където Iз е необходимият ток, Pз е мощността от по-горната формула (в нашия случай 691W), Uз е захранващото напрежение (110V за USA) и Fp е факторът на мощността (= 0.83). Необходимият ни ток е

Iз = 691 / (110 * 0.83) = 7.6А,

което определено е по-малко от десетте ампера от приблизителното смятане. 3 * 7.6 е 22.8 А, така че най-вероятно 20-амперовият бушон ще издържи трите усилвателя. Добър начин за проверка е с генератор на розов шум – преди концертът се пуска такъв шум през усилвателите и колоните с възможно максимално ниво и ако бушонът издържи, най-вероятно ще издържи и по време на концерта.

Повечето проиводители на усилватели предлагат тези общи формули, а доста често и таблици с различни стойности (с които се работи по-лесно – без сметки) в документацията на всеки модел усилвател.

2 thoughts

  1. Много интересно.А как да измеря в определен момент от време каква мощност се изразходва от високоговорителя.Идеята е потенциометъра на усилвателя да се нагласи в положение в което няма да прескочи мощността на колоните.Уреди,методи на измерване,формули.Благодаря предварително

  2. @chesthar: Да ти кажа точно, май съм мяркал някакви формули някъде, но аз лично преценявам на слух. Ако колоните почнат да изкривяват или защитата им се включи (или просто изгори), явно усилвателят е бил много надут. Но досега не ми се е случвала подобна издънка.
    Ако си изровя формулите, ще пусна отделна статия. А може да си помисля и да събера начините, по които аз определям това на практика, и да ги публикувам и тях.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *