قوة الصوت

قياسات الصوت
مميزة	الرموز
ضغط الصوت	ص ، س ب ل، ب س
سرعة الجسيم	v ، SVL
إزاحة الجسيمات	δ
شدة الصوت	أنا ، سيل
قوة الصوت	P ، SWL، L WA
طاقة الصوت	و
كثافة الطاقة الصوتية	و
التعرض للصوت	هـ ، س ل
المعاوقة الصوتية	ز
تردد الصوت	أف
فقدان الإرسال	تي ال
ف ت هـ

طاقة الصوت هي الطاقة الكهربائية التي يتم نقلها من مكبر الصوت إلى مكبر الصوت ، والتي يتم قياسها بالواط . تحدد الطاقة الكهربائية التي يتم توصيلها إلى مكبر الصوت، إلى جانب كفاءتها ، طاقة الصوت المولدة (مع تحويل بقية الطاقة الكهربائية إلى حرارة).

تقتصر مكبرات الصوت على الطاقة الكهربائية التي يمكنها إخراجها، بينما تقتصر مكبرات الصوت على الطاقة الكهربائية التي يمكنها تحويلها إلى طاقة صوتية دون أن تتلف أو تشوه الإشارة الصوتية. هذه الحدود، أو تصنيفات الطاقة ، مهمة للمستهلكين الذين يبحثون عن منتجات متوافقة ومقارنة المنتجات المنافسة.

في إلكترونيات الصوت ، هناك عدة طرق لقياس خرج الطاقة (للأشياء مثل مكبرات الصوت) وقدرة التعامل مع الطاقة (للأشياء مثل مكبرات الصوت).

طاقة خرج مكبر الصوت محدودة بالجهد والتيار ودرجة الحرارة:

• الجهد: يحدد جهد مصدر الطاقة للمكبر أقصى سعة للموجة التي يمكنه إخراجها. وهذا يحدد ذروة طاقة الإخراج اللحظية لمقاومة حمل معينة. ^{[1] [2]}
• التيار: أجهزة خرج مكبر الصوت ( الترانزستورات أو الأنابيب ) لها حد تيار، وفوق هذا الحد تكون تالفة. وهذا يحدد الحد الأدنى لمقاومة الحمل التي يمكن لمكبر الصوت أن يدفعها عند أقصى جهد له. ^[3]
• درجة الحرارة: تهدر أجهزة إخراج مكبر الصوت بعض الطاقة الكهربائية على شكل حرارة، وإذا لم يتم إزالتها بسرعة كافية، فسترتفع درجة حرارتها إلى حد التلف. وهذا يحدد طاقة الإخراج المستمرة. ^[4]

نظرًا لأن طاقة خرج مكبر الصوت تؤثر بقوة على سعره، فهناك حافز يدفع الشركات المصنعة إلى المبالغة في مواصفات طاقة الخرج لزيادة المبيعات. وفي غياب اللوائح التنظيمية، أصبحت الأساليب الإبداعية للإعلان عن تصنيفات الطاقة شائعة جدًا لدرجة أن لجنة التجارة الفيدرالية الأمريكية تدخلت في السوق في عام 1975 وألزمت جميع مصنعي مكبرات الصوت باستخدام قياس هندسي (متوسط ​​القدرة المستمر) بالإضافة إلى أي قيمة أخرى قد يستشهدون بها. ^[4]

بالنسبة لمكبرات الصوت، هناك أيضًا جانب حراري وميكانيكي للتعامل مع الحد الأقصى للطاقة.

• الحرارة: لا يتم إطلاق كل الطاقة التي يتم توصيلها إلى مكبر الصوت على هيئة صوت. في الواقع، يتم تحويل معظمها إلى حرارة، ولا ينبغي أن ترتفع درجة الحرارة إلى مستويات عالية للغاية. يمكن أن تتسبب الإشارات عالية المستوى على مدى فترة طويلة في حدوث أضرار حرارية، والتي قد تكون واضحة على الفور، أو تقلل من عمر الجهاز أو هامش الأداء.
• ميكانيكية: تحتوي مكونات مكبر الصوت على حدود ميكانيكية يمكن تجاوزها حتى من خلال ذروة طاقة قصيرة جدًا؛ على سبيل المثال، النوع الأكثر شيوعًا من محرك مكبر الصوت، والذي لا يمكنه التحرك للداخل أو للخارج أكثر من حد معين من الرحلة دون حدوث ضرر ميكانيكي.

لا توجد لوائح مماثلة للتعامل مع طاقة مكبرات الصوت في الولايات المتحدة؛ والمشكلة أصعب بكثير حيث أن العديد من أنظمة مكبرات الصوت لها قدرات مختلفة جدًا في التعامل مع الطاقة عند ترددات مختلفة (على سبيل المثال، مكبرات الصوت عالية التردد التي تتعامل مع إشارات التردد العالي تكون صغيرة الحجم ويسهل إتلافها، في حين أن مكبرات الصوت منخفضة التردد التي تتعامل مع إشارات التردد المنخفض تكون أكبر وأكثر قوة).

نظرًا لأن القدرة اللحظية لموجة التيار المتردد تتغير بمرور الوقت، فإن القدرة المترددة ، والتي تتضمن القدرة الصوتية، يتم قياسها كمتوسط ​​بمرور الوقت. ويستند ذلك إلى هذه الصيغة: ^[5]

${\displaystyle P_{\mathrm {avg} }={\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}v(t)\cdot i(t)\,dt\,}$

بالنسبة للحمل المقاوم البحت ، يمكن استخدام معادلة أبسط، استنادًا إلى قيم الجذر التربيعي المتوسط ​​(RMS) لأشكال موجة الجهد والتيار:

${\displaystyle P_{\mathrm {avg} }=V_{\mathrm {rms} }\cdot I_{\mathrm {rms} }\,}$

في حالة وجود نغمة جيبية ثابتة (وليس موسيقى) في حمل مقاوم بحت، يمكن حساب ذلك من سعة الذروة لشكل موجة الجهد (والتي يسهل قياسها باستخدام منظار الذبذبات ) ومقاومة الحمل:

${\displaystyle P_{\mathrm {avg} }={\frac {{V_{\mathrm {rms} }}^{2}}{R}}={\frac {{V_{\mathrm {peak} }}^{2}}{2R}}\,}$

على الرغم من أن مكبر الصوت ليس مقاومًا تمامًا، إلا أن هذه المعادلات تُستخدم غالبًا لتقريب قياسات الطاقة لمثل هذا النظام. يمكن استخدام التقريبات كمرجع في ورقة مواصفات المنتج.

يمكن لمضخم الصوت قيد الاختبار تشغيل إشارة جيبية بسعة ذروة تبلغ 6 فولت (يتم تشغيلها بواسطة بطارية 12 فولت). عند توصيله بمكبر صوت 8 أوم ، سيوفر هذا:

${\displaystyle P_{\mathrm {avg} }={(6~\mathrm {V} )^{2} \over 2(8~\Omega )}\,\ =2.25~\mathrm {W} }$

في أغلب أنظمة السيارات الفعلية، يتم توصيل مكبرات الصوت في تكوين حمل مرتبط بالجسر ، ولا تزيد معاوقات مكبرات الصوت عن 4 Ω. تستخدم مكبرات الصوت عالية القدرة في السيارات محول تيار مستمر إلى تيار مستمر لتوليد جهد إمداد أعلى.

تشكل تقييمات القدرة الموجية الجيبية المتوسطة المستمرة عنصرًا أساسيًا في مواصفات الأداء لمكبرات الصوت، وفي بعض الأحيان، مكبرات الصوت.

كما هو موضح أعلاه، يشير مصطلح متوسط ​​القدرة إلى القيمة المتوسطة لشكل موجة القدرة اللحظية بمرور الوقت. ونظرًا لأن هذا مشتق عادةً من الجذر التربيعي المتوسط ​​(RMS) لجهد الموجة الجيبية، ^[6] فإنه غالبًا ما يُشار إليه باسم "قوة الجذر التربيعي المتوسط" أو "وات RMS"، ولكن هذا غير صحيح: إنها ليست قيمة الجذر التربيعي المتوسط ​​لشكل موجة القدرة (والتي ستكون رقمًا أكبر، ولكن بلا معنى). ^{[7] [8] [9] [10]} يُستخدم المصطلح الخاطئ "وات RMS" في الواقع في معيار ANSI. ويشار إلى هذا أيضًا بالقيمة الاسمية ، حيث يوجد متطلب علامة المنتج لاستخدامه. ^[11]

يشير المستمر (على عكس "اللحظي") إلى أن الجهاز يمكن أن يعمل عند مستوى الطاقة هذا لفترات طويلة من الزمن؛ ويمكن إزالة الحرارة بنفس المعدل الذي يتم توليدها فيه، دون أن تتراكم درجة الحرارة إلى حد الضرر.

في 3 مايو 1974، وضعت لجنة التجارة الفيدرالية (FTC) قاعدة مكبر الصوت الخاصة بها ^{[12] [13]} لمكافحة ادعاءات الطاقة غير الواقعية التي قدمها العديد من مصنعي مكبرات الصوت عالية الدقة. تنص هذه القاعدة على قياسات الطاقة المستمرة التي يتم إجراؤها بإشارات الموجة الجيبية للإعلان ومواصفات مكبرات الصوت المباعة في الولايات المتحدة. (انظر المزيد في قسم المعايير في نهاية هذه المقالة). تم تعديل هذه القاعدة في عام 1998 لتغطية مكبرات الصوت ذاتية التشغيل مثل تلك المستخدمة عادةً مع أجهزة الكمبيوتر الشخصية (انظر الأمثلة أدناه).

عادةً، يتم حساب مواصفات طاقة مكبر الصوت عن طريق قياس جهد خرجه الجذر التربيعي المتوسط، بإشارة موجة جيبية مستمرة، عند بداية التشوه - والذي يتم تعريفه بشكل تعسفي كنسبة مئوية محددة من التشوه التوافقي الكلي (THD)، عادةً 1٪، في مقاومات الحمل المحددة. الأحمال النموذجية المستخدمة هي 8 و 4 أوم لكل قناة؛ يتم تحديد العديد من مكبرات الصوت المستخدمة في الصوت الاحترافي أيضًا عند 2 أوم. يمكن توصيل المزيد من الطاقة بشكل ملحوظ إذا سُمح للتشوه بالزيادة؛ يقتبس بعض المصنعين الحد الأقصى للطاقة عند تشويه أعلى، مثل 10٪، مما يجعل معداتهم تبدو أقوى مما لو تم قياسها عند مستوى تشويه مقبول. ^[14]

لا تصف قياسات القدرة المستمرة في الواقع الإشارات المتنوعة للغاية الموجودة في معدات الصوت (والتي قد تتراوح من تسجيلات الآلات ذات عامل الذروة العالي إلى موجات مربعة ذات عامل ذروة 0 ديسيبل ) ولكنها تعتبر على نطاق واسع طريقة معقولة لوصف أقصى قدرة خرج للمضخم. بالنسبة لمعدات الصوت، يكون هذا دائمًا تقريبًا هو نطاق التردد الاسمي للسمع البشري، 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز.

في مكبرات الصوت، تحدد السعات الحرارية للملفات الصوتية وهياكل المغناطيس إلى حد كبير تصنيفات التعامل مع الطاقة المستمرة. ومع ذلك، في الطرف الأدنى من نطاق التردد القابل للاستخدام لمكبر الصوت، قد يتم تخفيض تصنيف التعامل مع الطاقة بالضرورة بسبب حدود الانحراف الميكانيكية. على سبيل المثال، قد يكون مكبر الصوت الفرعي المصنف عند 100 واط قادرًا على التعامل مع 100 واط من الطاقة عند 80 هرتز ، ولكن عند 25 هرتز قد لا يكون قادرًا على التعامل مع نفس القدر من الطاقة تقريبًا لأن مثل هذه الترددات من شأنها، بالنسبة لبعض السائقين في بعض الحاويات، أن تجبر السائق على تجاوز حدوده الميكانيكية قبل الوصول إلى 100 واط من مكبر الصوت. ^[15]

تشير القدرة القصوى إلى الحد الأقصى لموجة القدرة اللحظية، والتي بالنسبة لموجة جيبية، تكون دائمًا ضعف القدرة المتوسطة. ^{[16] [1] [17] [18]} بالنسبة لأشكال الموجة الأخرى، فإن العلاقة بين القدرة القصوى والقدرة المتوسطة هي نسبة القدرة القصوى إلى القدرة المتوسطة (PAPR).

يتم تحديد ذروة قدرة مكبر الصوت من خلال قضبان الجهد وأقصى كمية تيار يمكن لمكوناته الإلكترونية التعامل معها للحظة واحدة دون حدوث أي ضرر. وهذا يميز قدرة المعدات على التعامل مع مستويات الطاقة المتغيرة بسرعة، حيث تتمتع العديد من الإشارات الصوتية بطبيعة ديناميكية للغاية. ^[19]

ومع ذلك، فإنه ينتج دائمًا قيمة أعلى من متوسط ​​رقم الطاقة، ولذا كان من المغري استخدامه في الإعلانات دون سياق، مما يجعله يبدو كما لو أن مكبر الصوت لديه ضعف قوة المنافسين.

الطاقة الكلية للنظام هو مصطلح يستخدم غالبًا في إلكترونيات الصوت لتقييم قوة نظام الصوت. تشير الطاقة الكلية للنظام إلى إجمالي استهلاك الطاقة للوحدة، وليس معالجة الطاقة لمكبرات الصوت أو خرج الطاقة للمضخم . يمكن اعتبار هذا بمثابة حيلة تسويقية خادعة إلى حد ما ، حيث سيكون إجمالي استهلاك الطاقة للوحدة بالطبع أكبر من أي من تصنيفات الطاقة الأخرى الخاصة بها، باستثناء، ربما، ذروة طاقة المضخم، والتي تعد في الأساس قيمة مبالغ فيها على أي حال. ^{[ بحاجة لمصدر ] غالبًا ما يتم تصنيف} أجهزة الاستريو وأجهزة استقبال الصوت المحيطي باستخدام إجمالي طاقة النظام.

إحدى الطرق لاستخدام إجمالي طاقة النظام للحصول على تقدير أكثر دقة للطاقة هي النظر في فئة مكبر الصوت والتي من شأنها أن تعطي تخمينًا مدروسًا لإخراج الطاقة من خلال النظر في كفاءة الفئة. على سبيل المثال، يمكن أن تتنوع مكبرات الصوت من الفئة AB على نطاق واسع من 25% إلى 75% [1] في حين أن مكبرات الصوت من الفئة D أعلى بكثير عند 80% إلى 95% [2]. يعمل مكبر الصوت ROHM BD5421efs ذو الكفاءة الاستثنائية من الفئة D بكفاءة 90%. ^[20]

في بعض الحالات، يمكن قياس جهاز صوتي من خلال إجمالي طاقة النظام لجميع مكبرات الصوت الخاصة به عن طريق إضافة جميع تصنيفات الطاقة القصوى الخاصة بها. يتم تصنيف العديد من أنظمة المسرح المنزلي في صندوق بهذه الطريقة. غالبًا ما يتم أخذ تصنيفات الطاقة لأنظمة المسرح المنزلي منخفضة الجودة عند مستوى عالٍ من التشويه التوافقي أيضًا؛ يصل إلى 10%، وهو ما يمكن ملاحظته. ^[21]

PMPO ، الذي يرمز إلى ذروة إنتاج الطاقة الموسيقية ^{[22] [23]} أو ذروة إنتاج الأداء اللحظي ، ^{[24] هو} رقم جدارة أكثر إثارة للشكوك ، وهو موضع اهتمام أكثر لمؤلفي الإعلانات من المستهلكين. ^[25] لم يتم تعريف مصطلح PMPO في أي معيار، ^[26] ولكن غالبًا ما يُنظر إليه على أنه مجموع نوع من ذروة الطاقة لكل مكبر صوت في النظام. يستخدم المصنعون المختلفون تعريفات مختلفة، بحيث تختلف نسبة PMPO إلى خرج الطاقة المستمر على نطاق واسع؛ ومن غير الممكن التحويل من أحدهما إلى الآخر. يمكن لمعظم مكبرات الصوت الحفاظ على PMPO لفترة قصيرة جدًا فقط، إن وجدت؛ لم يتم تصميم مكبرات الصوت لتحمل PMPO المعلن عنها لأي شيء سوى ذروة لحظية دون حدوث أضرار جسيمة.

لا يستشهد هذا القسم بأي مصادر . يرجى المساعدة في تحسين هذا القسم عن طريق إضافة الاستشهادات إلى مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها . ( يناير 2015 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

يختلف " الصوت " المتصور بشكل لوغاريتمي تقريبًا مع قوة الخرج الصوتي. ويعتمد التغير في الصوت المتصور كدالة للتغير في القوة الصوتية على مستوى القوة المرجعية. ومن المفيد والدقيق من الناحية الفنية التعبير عن الصوت المتصور على مقياس ديسيبل لوغاريتمي مستقل عن القوة المرجعية، مع وجود علاقة خطية إلى حد ما بين التغيرات بمقدار 10 ديسيبل ومضاعفات الصوت المتصور.

العلاقة اللوغاريتمية تقريبًا بين القدرة والصوت المسموع هي عامل مهم في تصميم نظام الصوت. تؤثر كل من قدرة مكبر الصوت وحساسية مكبر الصوت على الحد الأقصى للصوت الذي يمكن تحقيقه. يتم قياس الحساسية عادةً إما معلقًا في غرفة خالية من الصدى في "مساحة حرة" (بالنسبة لمكبرات الصوت ذات النطاق الكامل)، أو مع وجود المصدر والمستقبل بالخارج على الأرض في "نصف مساحة" (بالنسبة لمكبر الصوت الفرعي).

في حين أن مضاعفة/خفض مستوى الصوت المتصور يتوافق مع زيادة/خفض حساسية مكبر الصوت بمقدار 10 ديسيبل تقريبًا، فإنه يتوافق أيضًا مع مضاعفة/قسمة القوة الصوتية بمقدار 10 أضعاف تقريبًا. وحتى زيادة/خفض متواضع نسبيًا بمقدار 3 ديسيبل في الحساسية يتوافق مع مضاعفة/خفض القوة الصوتية إلى النصف. عند القياس في "نصف المساحة"، يقطع حد المستوى الأرضي المساحة المتاحة التي يشع فيها الصوت إلى النصف ويضاعف القوة الصوتية عند المستقبل، لزيادة مقابلة بمقدار 3 ديسيبل في الحساسية المقاسة، لذلك من المهم معرفة ظروف الاختبار. يتوافق التغيير بمقدار ±3 ديسيبل في الحساسية المقاسة أيضًا مع مضاعفة/خفض مماثل للطاقة الكهربائية المطلوبة لتوليد مستوى صوت متصور معين، لذلك حتى الاختلافات "الطفيفة" الخادعة في الحساسية يمكن أن تؤدي إلى تغييرات كبيرة في متطلبات طاقة مكبر الصوت. هذا مهم لأن مكبرات الصوت تصبح غير عملية بشكل متزايد مع زيادة خرج طاقة مكبر الصوت.

تتمتع العديد من مكبرات الصوت المنزلية عالية الجودة بحساسية تتراوح بين ~84 ديسيبل و~94 ديسيبل، ولكن يمكن أن تتمتع مكبرات الصوت الاحترافية بحساسية تتراوح بين ~90 ديسيبل و~100 ديسيبل. يتطلب مصدر "84 ديسيبل" مكبر صوت بقوة 400 وات لإنتاج نفس القدرة الصوتية (الصوت المتصور) مثل مصدر "90 ديسيبل" يتم تشغيله بواسطة مكبر صوت بقوة 100 وات، أو مصدر "100 ديسيبل" يتم تشغيله بواسطة مكبر صوت بقوة 10 وات. وبالتالي فإن مقياس "قوة" النظام هو رسم بياني لأقصى مستوى للصوت قبل قص مكبر الصوت ومكبر الصوت معًا، بوحدة ديسيبل SPL، في موضع الاستماع المقصود، على طيف التردد المسموع. الأذن البشرية أقل حساسية للترددات المنخفضة، كما هو موضح بواسطة خطوط مستوى الصوت المتساوي ، لذلك يجب أن يكون النظام المصمم جيدًا قادرًا على توليد مستويات صوت أعلى نسبيًا أقل من 100 هرتز قبل القص.

كما هو الحال مع مستوى الصوت المتصور، فإن حساسية مكبر الصوت تختلف أيضًا مع التردد والقوة. يتم قياس الحساسية عند 1 وات لتقليل التأثيرات غير الخطية مثل ضغط الطاقة والتشوه التوافقي، ويتم حساب متوسطها على النطاق الترددي القابل للاستخدام. غالبًا ما يتم تحديد النطاق الترددي بين ترددات القطع المقاسة "+/-3 ديسيبل" حيث يتم إضعاف مستوى الصوت النسبي عن مستوى الصوت الأقصى بما لا يقل عن 6 ديسيبل. يستخدم بعض مصنعي مكبرات الصوت "+3 ديسيبل/-6 ديسيبل" بدلاً من ذلك، لمراعاة استجابة الغرفة الحقيقية لمكبر الصوت عند أقصى ترددات حيث قد تزيد حدود الأرضية/الجدار/السقف من مستوى الصوت المتصور.

يتم قياس حساسية مكبر الصوت وتصنيفها على افتراض وجود جهد خرج ثابت للمكبر لأن مكبرات الصوت تميل إلى التصرف مثل مصادر الجهد. يمكن أن تكون الحساسية مقياسًا مضللًا بسبب الاختلافات في معاوقة مكبر الصوت بين مكبرات الصوت المصممة بشكل مختلف. قد يكون لمكبر الصوت ذو المعاوقة الأعلى حساسية أقل قياسًا وبالتالي يبدو أقل كفاءة من مكبر الصوت ذو المعاوقة المنخفضة على الرغم من أن كفاءتهما متشابهة بالفعل. كفاءة مكبر الصوت هي مقياس يقيس فقط النسبة المئوية الفعلية للطاقة الكهربائية التي يحولها مكبر الصوت إلى طاقة صوتية وأحيانًا يكون مقياسًا أكثر ملاءمة للاستخدام عند التحقيق في طرق تحقيق قوة صوتية معينة من مكبر الصوت.

إن إضافة مكبر صوت متطابق ومقترن بشكل متبادل (بمسافة أقل كثيرًا من طول موجة بعيدًا عن بعضهما البعض) وتقسيم الطاقة الكهربائية بالتساوي بين مكبري الصوت يزيد من كفاءتهما المجمعة بحد أقصى 3 ديسيبل، على غرار زيادة حجم مكبر صوت واحد حتى تتضاعف مساحة الحجاب الحاجز. يمكن أن يكون استخدام مكبرات صوت متعددة أكثر عملية لزيادة الكفاءة من مكبرات الصوت الأكبر حجمًا نظرًا لأن استجابة التردد تتناسب عمومًا مع حجم مكبر الصوت.

يستفيد مصممو الأنظمة من هذه الزيادة في الكفاءة من خلال استخدام مكبرات صوت مقترنة بشكل متبادل في خزانة مكبرات الصوت، ومن خلال استخدام خزائن مكبرات صوت مقترنة بشكل متبادل في مكان ما. كل مضاعفة لمساحة مكبر الصوت الإجمالية في مجموعة مكبرات الصوت تجلب زيادة في الكفاءة بنحو 3 ديسيبل حتى الحد الذي تتجاوز فيه المسافة الإجمالية بين أي مكبرين صوت في المجموعة نحو 1/4 طول الموجة.

تتضاعف أيضًا قدرة التعامل مع الطاقة عندما يتضاعف عدد السائقين، للحصول على أقصى زيادة يمكن تحقيقها بمقدار ~6 ديسيبل في الناتج الصوتي الإجمالي لكل مضاعفة للسائقين المقترنين بشكل متبادل عندما يتضاعف إجمالي طاقة مكبر الصوت أيضًا. يصبح من الصعب تحقيق مكاسب كفاءة الاقتران المتبادل مع وجود سائقين متعددين بترددات أعلى لأن الحجم الإجمالي لسائق واحد بما في ذلك الحجاب الحاجز أو السلة أو الدليل الموجي أو البوق قد يتجاوز بالفعل طول موجة واحد.

إن المصادر التي تكون أصغر بكثير من الطول الموجي تتصرف مثل المصادر النقطية التي تشع في كل الاتجاهات في الفضاء الحر، في حين تعمل المصادر الأكبر من الطول الموجي كـ "مستوى أرضي" خاص بها وترسل الصوت إلى الأمام. يميل هذا الإرسال إلى جعل تشتت التردد العالي مشكلة في الأماكن الأكبر، لذلك قد يضطر المصمم إلى تغطية منطقة الاستماع بمصادر متعددة موجهة في اتجاهات مختلفة أو موضوعة في مواقع مختلفة.

وبالمثل، فإن قرب مكبر الصوت بمقدار أقل من 1/4 طول موجي من أحد أو أكثر من الحدود مثل الأرضية/الجدران/السقف يمكن أن يزيد من الحساسية الفعّالة عن طريق تغيير المساحة الحرة إلى نصف مساحة أو ربع مساحة أو ثمن مساحة. عندما تكون المسافة إلى الحدود > 1/4 طول موجي، يمكن أن تزيد الانعكاسات المتأخرة من مستوى الصوت المتصور ولكنها يمكن أن تسبب أيضًا تأثيرات محيطة مثل الترشيح المشط والصدى الذي يمكن أن يجعل استجابة التردد غير متساوية عبر مكان أو يجعل الصوت منتشرًا وقاسيًا، خاصة في الأماكن الأصغر والأسطح العاكسة الصلبة.

يمكن استخدام الهياكل الممتصة للصوت والهياكل المشتتة للصوت ومعالجة الإشارات الرقمية للتعويض عن التأثيرات الحدودية داخل منطقة الاستماع المحددة.

كتب تشارلز "تشاك" ماكجريجور، أثناء عمله كخبير تقني أول في شركة Eastern Acoustic Works ، إرشادات لمشتري الصوت المحترفين الذين يرغبون في اختيار مكبرات صوت ذات حجم مناسب لمكبرات الصوت الخاصة بهم. أوصى تشاك ماكجريجور بقاعدة عامة مفادها أن الحد الأقصى لتصنيف خرج الطاقة للمكبر هو ضعف تصنيف مكبر الصوت المستمر (ما يسمى "RMS")، مع زيادة أو نقصان 20%. في مثاله، يمكن لمكبر صوت بقوة مستمرة تبلغ 250 وات أن يتطابق جيدًا مع مكبر صوت بقوة خرج قصوى في نطاق 400 إلى 625 وات. ^[27]

تتمتع شركة JBL ، التي تختبر وتصنف مكبرات الصوت الخاصة بها وفقًا لمعيار IEC 268-5 (المسمى مؤخرًا IEC 60268-5)، بمجموعة أكثر دقة من التوصيات، اعتمادًا على ملف تعريف الاستخدام للنظام، والذي يتضمن بشكل أكثر جوهرية (في أسوأ الأحوال) عامل القمة للإشارة المستخدمة لتشغيل مكبرات الصوت: ^[28]

1. بالنسبة "للتطبيقات التي تتم مراقبتها بعناية حيث يجب الحفاظ على قدرة الذروة العابرة، يجب تشغيل النظام بمضخم قادر على توصيل ضعف تصنيف IEC الخاص به." على سبيل المثال، يمكن تشغيل شاشة الاستوديو المصنفة عند 300 وات IEC بأمان بواسطة مضخم بقوة 600 وات (RMS)، بشرط أن "تكون إشارات الذروة عادةً قصيرة المدة بحيث لا تسبب ضغطًا كبيرًا على مكونات النظام". ^[28]
2. "في حالة "التطبيقات الروتينية حيث من المرجح أن يتم مواجهة خرج مستمر مرتفع، ولكن غير مشوه، يجب تشغيل النظام بمضخم قادر على توصيل تصنيف IEC للنظام". ويشمل هذا معظم أنظمة المستهلك. "قد يتم تشغيل مثل هذه الأنظمة بشكل مفرط عن غير قصد، أو قد تدخل في ردود فعل. عند تشغيلها بمضخم يساوي تصنيف IEC الخاص بها، يكون المستخدم مضمونًا من التشغيل الآمن." ^[28]
3. "بالنسبة لتطبيقات الآلات الموسيقية، حيث قد يكون الإخراج المشوه (المفرط في التشغيل) متطلبًا موسيقيًا، فيجب تشغيل النظام بمضخم قادر على توصيل نصف تصنيف IEC للنظام فقط." وهذا ضروري لأنه، على سبيل المثال، يمكن لمضخم يصدر عادةً "300 واط من الموجة الجيبية غير المشوهة" أن يصل إلى ما يقرب من 600 واط من الطاقة عند القطع (أي عندما يكون خرجه أقرب إلى موجة مربعة ). إذا كان مثل هذا السيناريو معقولاً، فمن أجل التشغيل الآمن لمكبر الصوت، يجب ألا يزيد تصنيف مكبر الصوت (RMS) عن نصف طاقة IEC لمكبر الصوت. ^[28]

لا يستشهد هذا القسم بأي مصادر . يرجى المساعدة في تحسين هذا القسم عن طريق إضافة الاستشهادات إلى مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها . ( يناير 2015 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

تتألف مكبرات الصوت النشطة من مكبرين أو ثلاثة مكبرات صوت لكل قناة، كل منها مزود بمضخم خاص به، ويسبقه مرشح تقاطع إلكتروني لفصل إشارة الصوت منخفضة المستوى إلى نطاقات التردد التي يتعامل معها كل مكبر صوت. يتيح هذا النهج استخدام مرشحات نشطة معقدة على الإشارة منخفضة المستوى، دون الحاجة إلى استخدام عمليات تقاطع سلبية ذات قدرة عالية على التعامل مع الطاقة ولكن مع انخفاض محدود ومع محاثات ومكثفات كبيرة ومكلفة. ميزة إضافية هي أن التعامل مع ذروة الطاقة يكون أكبر إذا كانت الإشارة تحتوي على ذروات متزامنة في نطاقين تردديين مختلفين. يجب أن يتعامل مكبر صوت واحد مع ذروة الطاقة عندما تكون كلتا الإشارتين عند ذروتهما؛ نظرًا لأن الطاقة تتناسب مع مربع الجهد، فإن ذروة الطاقة عندما تكون كلتا الإشارتين عند نفس ذروة الجهد تتناسب مع مربع مجموع الفولتات. إذا تم استخدام مكبرات صوت منفصلة، ​​فيجب أن يتعامل كل منها مع مربع ذروة الجهد في نطاقه الخاص. على سبيل المثال، إذا كان لكل من الجهير والمتوسط ​​إشارة تتوافق مع خرج 10 وات، فسوف تكون هناك حاجة إلى مكبر صوت واحد قادر على التعامل مع ذروة 40 وات، ولكن مكبر صوت الجهير والعالي القادر على التعامل مع 10 وات سيكون كافياً. وهذا مهم عندما تحدث ذروات ذات سعة متقاربة في نطاقات تردد مختلفة، كما هو الحال مع قرع النطاق العريض ونغمات الجهير عالية السعة.

تتطلب معظم تطبيقات الصوت مزيدًا من الطاقة عند الترددات المنخفضة. ويتطلب هذا مضخمًا عالي القدرة للترددات المنخفضة (على سبيل المثال، 200 وات لنطاق 20-200 هرتز)، ومضخمًا منخفض القدرة للترددات المتوسطة (على سبيل المثال، 50 وات لنطاق 200 إلى 1000 هرتز)، وأقل من ذلك بكثير للترددات العالية (على سبيل المثال، 5 وات لنطاق 1000-20000 هرتز). يتطلب التصميم السليم لنظام مضخم ثنائي/ثلاثي دراسة استجابة تردد السائق (السماعة) وحساسياته لتحديد ترددات التقاطع المثلى وقدرات مضخم القدرة.

إن ذروة خرج الطاقة اللحظية وذروة خرج الطاقة الموسيقية هما قياسان مختلفان بمواصفات مختلفة ولا ينبغي استخدامهما بالتبادل. قد يعكس المصنعون الذين يستخدمون كلمات مختلفة مثل النبض أو الأداء نظام قياس غير قياسي خاص بهم، بمعنى غير معروف. تضع لجنة التجارة الفيدرالية حدًا لهذا الأمر من خلال القاعدة 46 CFR 432 (1974) للجنة التجارة الفيدرالية (FTC)، والتي تؤثر على مطالبات خرج الطاقة للمكبرات المستخدمة في منتجات الترفيه المنزلي.

استجابة لأمر لجنة التجارة الفيدرالية، أنشأت جمعية الإلكترونيات الاستهلاكية مقياسًا واضحًا وموجزًا ​​لقوة الصوت للإلكترونيات الاستهلاكية. لقد نشروا نموذجًا لعلامة المنتج المعتمدة من لجنة التجارة الفيدرالية على موقعهم على الويب والمعيار الكامل متاح مقابل رسوم. يعتقد الكثيرون أن هذا سيحل الكثير من الغموض والارتباك في تصنيفات مكبرات الصوت. ستكون هناك تصنيفات لمكبرات الصوت ونظام مكبرات الصوت المزودة بالطاقة أيضًا. تنطبق هذه المواصفات فقط على مكبرات الصوت. ومن المتوقع وجود نظير للاتحاد الأوروبي وسيتم اختبار وتقييم جميع المعدات المباعة في الولايات المتحدة وأوروبا بشكل متطابق. ^[29]

لم يشمل هذا التنظيم أنظمة الترفيه في السيارات، والتي لا تزال تعاني بالتالي من ارتباك في تصنيفات الطاقة. ومع ذلك، فإن العديد من الشركات المصنعة تقوم بطرح معيار وطني أمريكي جديد معتمد ANSI/CEA-2006-B والذي يتضمن طرق الاختبار والقياس لمكبرات الصوت المحمولة ببطء في السوق. ^[30]

هذا القسم يحتاج إلى التوسعة ، يمكنك المساعدة بإضافة المزيد إليه. ( أغسطس 2011 )

DIN ( Deutsches Institut für Normung ، المعهد الألماني للتوحيد القياسي) يصف في DIN 45xxx عدة معايير لقياس قوة الصوت. معايير DIN (قواعد DIN) شائعة الاستخدام في أوروبا. ^[31]

هذا القسم يحتاج إلى التوسعة ، يمكنك المساعدة بإضافة المزيد إليه. ( أغسطس 2011 )

تحدد المواصفة IEC 60268-2 مواصفات مكبر الطاقة بما في ذلك خرج الطاقة. ^[32]

• قياسات نظام الصوت
• مقياس مستوى الصوت
• قياس الضوضاء الصوتية

• تصنيفات طاقة مكبر الصوت (وكيفية حساب قيم PMPO المرضية) بقلم رود إليوت
• فهم تصنيفات طاقة مكبر الصوت
• قوة الصوت والعوامل المقابلة: مستوى الصوت المحسوس ذاتيًا (الحجم)، وضغط الصوت المقاس موضوعيًا (الجهد)، وشدة الصوت المحسوبة نظريًا (القوة الصوتية)
• أفضل 5 مكبرات صوت JBL لعام 2021