Как выбрать СГУ: звуковое давление, мощность и импеданс

Сертификация СГУ и требования к уровню звука

Итак, если перед Вами стоит задача выбрать качественный звуковой сигнал на автомобиль, то прежде всего необходимо убедиться, что модель сертифицирована.  Только так можно понять, является ли устройство специальным сигналом.  Если сирена по громкости отстает или превосходит требования Технического регламента Таможенного союза 018-2011, то ее применение на спецавтотранспорте не допускается.

В соответствии с ТР ТС 018-2011 максимальный уровень звука на расстоянии 2 м от излучателя сигнала по оси, перпендикулярной к плоскости его выходного отверстия при подаче специального звукового сигнала должен быть не менее 110 дБА* и не более 125 дБА.

Звуковое давление СГУ

Поскольку децибел — это логарифмическая единица, а не линейная, громкость звука здесь растет не равномерно, и увеличение на 2 дБ означает увеличение звуковой энергии примерно в 1,5 раза.  В данном случае нужно отметить, что чем больше звуковое давление, тем на большем расстоянии от источника будет происходить затухание звука.  Простыми словами: чем больше дБ тем дальше будет слышен сигнал.

Не стоит пытаться сравнить различные устройства самостоятельно на близком расстоянии. Во-первых, это небезопасно для слуха, а во-вторых, человеческое ухо не в состоянии определить разницу в 2 дБ.

Мощность СГУ и громкость звука

При подборе оборудования вполне допустимо ориентироваться на мощность, как на показатель силы звука.  Зависимость звукового давления, то есть громкости, от потребляемой мощности, безусловно, есть, но она не прямая.  

Нельзя сказать, что СГУ мощностью 200 Вт в два раза громче, чем 100 Вт.

Есть много факторов, влияющих на силу звука, начиная от материалов, используемых при производстве и заканчивая погодными условиями.

Импеданс громкоговорителя и совместимость с СГУ

В технических характеристиках звуковых сигналов для спецавтотранспорта встречаются такие показатели, как 8 Ом или 11 Ом, иногда 4 Ом.  Многие покупатели справедливо полагают, что это сопротивление катушки, и с помощью омметра стараются проверить соответствие характеристик заявленным в документации.  Вот тут то и возникает проблема: результаты измерений не совпадают с данными из паспорта изделия.  

Дело в том, что производители звуковых устройств указывают импеданс (Z), который также измеряется в Омах, но в отличие от обычного сопротивления – эта величина переменная и не является прямым соотношением напряжения и тока.

Импеданс меняется в зависимости от частоты сигнала, т.е. на низких частотах он может быть один, а на высоких – другой.

В описаниях на громкоговорители принято указывать импеданс на частоте 1000 Гц.

Стоит упомянуть, что ни на громкость, ни на качество звучания этот параметр не влияет. Громкоговоритель на 8 Ом ничем не лучше громкоговорителя на 11 Ом.  Обращать внимание на этот показатель необходимо для сравнения разных устройств и правильного подбора комплекта.  

Если Вы выбрали все составные части СГУ от одного производителя, то на сопротивление можно не обращать внимания, поскольку компоненты системы разрабатывались изначально для совместной работы.  Российские производители предлагают готовые комплекты, где все компоненты заведомо совместимы между собой.

Но если Вы по каким-то причинам решили заменить громкоговоритель, учитывать импеданс необходимо.

При выборе сигнально-громкоговорящего устройства импортного производства Вы также столкнетесь с необходимостью подобрать правильный громкоговоритель, и в данной ситуации тоже стоит ориентироваться не только на мощность и габариты.

Что произойдет, если подключить 4-омный громкоговоритель к блоку усилителя, рассчитанному на 8 Ом?  

Нагрузка на блок СГУ увеличится, что приведет к перегреву внутренних компонентов, таких как транзисторы выходного каскада.  Даже если сработает защита, устройство отключится и транзисторы не сгорят, то ресурс работы сильно уменьшится.  Учитывая специфику применения спецсигналов, срабатывание защиты и отключение сирены в экстренной ситуации может привести к последствиям куда более трагичным, чем просто поломка оборудования.  

Подключение двух громкоговорителей к СГУ

Многие блоки СГУ рассчитаны на работу с двумя громкоговорителями мощностью до 200 Вт.  При подключении, обязательно нужно учесть импеданс и выбрать правильный способ подключения.

Параллельное подключение громкоговорителей

Наиболее распространенным является параллельное подключение, когда «+» усилителя подключается к «+» обоих динамиков, а «-» усилителя — к «-» обоих динамиков. В этом случае сопротивление рассчитывается по формуле:

1 / Общий импеданс = 1/Z1 + 1/Z2.

Пример: Два 4-омных динамика, подключенных параллельно, создают нагрузку 2 Ом (1 / (1/4 + 1/4) = 1 / (0.5) = 2 Ома).

Итог: Мощность возрастет, но необходимо убедиться, что ваш усилитель стабильно работает на 2 Ома!

Последовательное подключение громкоговорителей

Второй способ - последовательное подключение.  В этом случае динамики подключаются цепочкой: «+» усилителя -> «+» 1-го динамика -> «-» 1-го динамика -> «+» 2-го динамика -> «-» 2-го динамика -> «-» усилителя.

Формула: Общий импеданс = Z1 + Z2.

Пример: Два 4-омных динамика, подключенных последовательно, создают нагрузку 8 Ом (4 Ом + 4 Ом).

Итог: Безопасно для усилителя, но мощность на каждый динамик будет ниже.

Заключение

Пользователю не обязательно знать все технические подробности.  Главное, обратиться к грамотным специалистам. Что касается функциональности и удобства эксплуатации, то тут выбор остается за пользователем.  Широкий ассортимент сигнального оборудования позволяет найти идеальное решение для каждого конкретного случая.

* дБА (децибел А) - Уровень звукового давления, скорректированный по шкале частотной коррекции «A». Эта шкала учитывает особенности человеческого слуха. Человек хуже слышит очень низкие и очень высокие частоты и лучше всего — средние. Шумомер с фильтром «А» приглушает частоты, которые мы плохо воспринимаем, и показывает реальную громкость звука такой, какой ее ощущает человек. ↩

Автор публикации — Виолетта Скорикова, сотрудник ООО «ВСПЫШКА».