Мощность магнитолы или зачем нужен усилитель (2)

 14.03.2019

Как правило, для магнитолы указывается максимальная мощность 4 х 50 Вт. Сколько же на самом деле? Для расчета мощности одного канала подойдет такая формула: P = U2/R. Напряжение в квадрате (14 х 14 = 196) делим на 4 (Ом, сопротивление динамика). Получаем 49 Вт. Учтем что в магнитолах используются усилители класса AB, в которых КПД достигает порядка 40%, получаем цифру в 19,6 Вт на канал.
Можно рассчитать мощность косвенным путем — по потребляемому току, который ограничен предохранителем. В большинстве магнитол установлен предохранитель 10 А, в хороших — 15 А. Общая потребляемая мощность рассчитывается по формуле P = U х I, то есть 14 (В) х 15 (А) = 210 Вт. Делим на 4 (4 выходных канала магнитолы), получаем 52,5 и учитываем КПД 40%. Выходит 21 Вт. Цифра та же, что и в предыдущем примере: предохранитель 15 А срабатывает только в аварийной ситуации. Так что от 21 Вт отнимем 3 — 5% и получаем те же 19 – 20 Вт.

Наши расчеты справедливы только для хороших магнитол и повышенного напряжения 14 В в бортовой сети, когда автомобиль едет. На деле же неискаженная мощность магнитолы чаще всего составляет 15 Вт на канал. Как ее увеличить? Выгоднее всего — подняв напряжение питания. Это видно из первой формулы, в которой у напряжения U квадратичная зависимость. Но для преобразователя, который бы сделал это повышение, в магнитоле нет места. Если стоит задача получить больше, чем 15 – 20 Вт, потребуется внешний усилитель. Для любителей спокойного и негромкого прослушивания, мощности магнитолы, в принципе, может и хватить, но при условии, что уровень громкости не поднимается более, чем на 3/4. Заметные на слух искажения чаще всего вызваны не неисправностью динамиков, а недостатком мощности магнитолы.
Полному раскрытию потенциала хороших динамиков усилитель не помешал бы. Судите сами. Мощность пары современных коаксиальных динамиков 40 – 80 Вт (20 – 40 Вт на один из каналов усилителя), компонентной системы 60 – 150 Вт (30 – 75 Вт на один из каналов усилителя). Иными словами, наших 15 магнитольных ватт на канал не хватает, чтобы дотянуть хотя бы до минимума. Важная особенность: желательно, чтобы усилитель имел запас и не работал на пределе, когда становятся заметными его искажения. А встроенный усилитель магнитолы почти все время на пределе.

Необходимо затронуть вопрос и о динамическом диапазоне (это разница между самыми тихими звуками и самыми громкими). Если система обладает достаточным динамическим диапазоном, то музыка воспринимается легко. Она звучит свободно и раскованно. Даже на малой громкости слушатель чувствует вовлеченность, драйв и испытывает желание притоптывать в такт. Воспроизведение с ограниченным динамическим диапазоном приводит к необходимости постоянно поднимать громкость и выкручивать тембры; есть чувство, что чего-то все время не хватает. Недостаток динамики приносит ощущение однообразия, зажатости и быстро утомляет. Формальные признаки хорошего звучания, казалось бы, есть, но музыка не радует. Верный признак, чтобы задуматься об усилителе. Еще одно свойство, присущее только внешним усилителям — хорошее разделение стереоканалов, влияющее на точность воспроизведения и сфокусированность образов на музыкальной «сцене».

Отличия в звучании встроенного усилителя магнитолы и внешнего усилителя не только в мощности как таковой (хотя это очевидно), но и в динамическом диапазоне, и в разделении стереоканалов. Внешний усилитель обладает широкой динамикой и хорошим разделением, магнитола — нет. Это оборотная сторона ее миниатюрности. В магнитоле едва удается разместить все ее узлы, а на секцию усилителя мощности отводится одна небольшая микросхема с треть спичечного коробка, возможности которой имеют предел.