How Much Amplifier Power Do I Need?

Tôi đang chơi nhạc dân ca trong một quán cà phê. Tôi cần bao nhiêu công suất amply? Nhóm rock của chúng tôi sẽ biểu diễn trong một nhà hát có sức chứa 2000 ghế. Chúng tôi cần bao nhiêu watts? Tôi vừa mới mua một số loa PA. Tôi muốn phát chúng với âm lượng lớn nhất mà không làm cháy chúng. Amply nào phù hợp với tôi?

Tại Crown, chúng tôi thường nhận được các câu hỏi tương tự và bài viết này sẽ cung cấp một số câu trả lời.

Trước tiên, xác định mục tiêu của bạn. Bạn có muốn cấp nguồn cho một số loa phát ra âm lượng lớn nhất có thể mà không làm chúng bị cháy đốt? Nếu vậy, bạn chỉ cần đọc phần dưới đây. Bạn có muốn đạt được một âm lượng cụ thể trong một địa điểm cụ thể? Nếu vậy, hãy chuyển tới phần được gọi là "Công suất so với Ứng dụng".


Bạn có thể xác định công suất mà loa của bạn có thể chịu được bằng cách xem vào tờ thông số kỹ thuật của loa. Tìm thông số Trở kháng định mức (Nominal Impedance). Thông thường, nó sẽ là 2, 4, 8 hoặc 16 ohm. Tiếp theo, tìm thông số kỹ thuật của loa gọi là Continuous Power Handling hoặc Continuous Power Rating. Đôi khi nó còn được gọi là IEC rating hoặc Power capacity.

Nếu bạn có thể tránh amply công suất bị cắt (bằng cách sử dụng một bộ giới hạn âm lượng), hãy sử dụng amply có công suất cung cấp từ 2 đến 4 lần continuous power rating của loa trên mỗi kênh. Điều này tạo ra 3 đến 6 dB khoảng cách đối với các đỉnh trong tín hiệu âm thanh. Loa được xây dựng để xử lý những đỉnh ngắn hạn này. Nếu bạn không thể tránh amply công suất bị cắt (ví dụ, bạn không có bộ giới hạn và hệ thống bị quá tải hoặc gặp phản hồi), công suất của amply nên bằng với continuous power rating của loa. Như vậy, loa sẽ không bị hỏng nếu amply bị cắt khi quá tải đầu vào của nó. Trong trường hợp này, không có khoảng cách cho các đỉnh, vì vậy bạn phải đánh loa ở mức công suất định mức nhỏ hơn nếu bạn muốn tránh hiện tượng méo tiết.

Nếu bạn chủ yếu sử dụng nhạc nhẹ hoặc giọng nói, chúng tôi đề xuất rằng công suất amply nên là 1.6 lần continuous power rating trên mỗi kênh. Nếu bạn đang chơi nhạc heavy metal/grunge, hãy thử sử dụng amply có công suất khoảng 2.5 lần continuous power rating trên mỗi kênh. Công suất amply phải đánh dấu cho trở kháng của loa (2, 4, 8 hoặc 16 ohm).

Đây là một ví dụ. Giả sử trở kháng của loa của bạn là 4 ohm và công suất liên tục của nó là 100 W. Nếu bạn đang chơi nhạc nhẹ hoặc nhạc dân vũ, công suất amply ở trở kháng 4 ohm nên là 1.6 x 100 W hoặc 160 W liên tục trên mỗi kênh. Đối với nhạc heavy metal/grunge, công suất amply ở trở kháng 4 ohm nên là 2.5 x 100 W hoặc 250 W liên tục trên mỗi kênh.

Nếu bạn sử dụng công suất nhiều hơn, có thể gây hỏng loa bằng cách ép màng loa đến giới hạn của nó. Nếu bạn sử dụng công suất ít hơn, bạn có thể bật amply lên đến khi nó bị cắt, cố gắng làm cho loa phát ra đủ lớn. Hiện tượng cắt có thể gây hỏng loa do quá nhiệt. Vì vậy, hãy giữ công suất amply ở mức từ 1.6 đến 2.5 lần công suất liên tục của loa.


Công suất so với Ứng dụng

Phần này sẽ đề xuất công suất amply cần thiết để lấp đầy một địa điểm với âm thanh to, rõ ràng. Nhìn chung, âm thanh càng to và phòng càng lớn, càng cần nhiều công suất. Loa có độ nhạy cao cần ít công suất hơn so với loa có độ nhạy thấp.

Danh sách dưới đây đề xuất công suất amply tổng cần thiết cho một số ứng dụng. Mỗi ứng dụng có một khoảng công suất dựa trên độ to của âm lượng mong muốn và độ nhạy thông thường của loa.

Trong việc soạn thảo danh sách này, chúng tôi đã giả định như sau:Độ nhạy thông thường của loa là 85 dB SPL/W/m cho hệ thống stereo nhà, 95 dB SPL/W/m cho loa phát thanh PA nhỏ, 100-105 dB cho loa phát thanh PA trung bình và 110 dB cho loa phát thanh PA lớn.

Công suất được đề xuất cho phép đỉnh tín hiệu lên đến 10 dB đối với nhạc dân ca, jazz và pop. Thực tế, các đỉnh tín hiệu có thể cao hơn đến 25 dB, nhưng chúng tôi cho phép một số cắt ngắn không nghe thấy được.
Công suất được đề xuất cho phép đỉnh tín hiệu lên đến 6 dB đối với nhạc rock được giới hạn hoặc nén mạnh.

Tổng công suất amply cần thiết ở một số ứng dụng khác nhau:

• Giám sát gần (nearfield monitoring): 25 W cho 85 dB SPL trung bình (với đỉnh 15 dB), 250 W cho 95 dB SPL trung bình (với đỉnh 15 dB)
• Hệ thống stereo nhà: 150 W cho 85 dB SPL trung bình (với đỉnh 15 dB), 1,500 W cho 95 dB SPL trung bình (với đỉnh 15 dB)
• Nhạc dân ca trong một quán cà phê có 50 ghế: 25 đến 250 W
• Nhạc dân ca trong một nhà hát, câu lạc bộ hoặc nhà thờ cỡ trung với 150 đến 250 ghế: 95 đến 250 W
• Nhạc dân ca tại một lễ hội ngoài trời nhỏ (khoảng cách từ loa đến khán giả 50 feet): 250 W
• Nhạc pop hoặc jazz trong một nhà hát, câu lạc bộ hoặc nhà thờ cỡ trung với 150 đến 250 ghế: 250 đến 750 W
• Nhạc pop hoặc jazz trong một nhà hát biểu diễn sức chứa 2000 ghế: 400 đến 1,200 W
• Nhạc rock trong một nhà hát, câu lạc bộ hoặc nhà thờ cỡ trung với 150 đến 250 ghế: ít nhất 1,500 W
• Nhạc rock tại một lễ hội ngoài trời nhỏ (khoảng cách từ loa đến khán giả 50 feet): ít nhất 1,000 đến 3,000 W
• Nhạc rock hoặc heavy metal trong một sân vận động, đấu trường hoặc hòa nhạc ngoài trời (khoảng cách từ loa đến khán giả 100 đến 300 feet): ít nhất 4,000 đến 15,000 W.

Mặc dù một buổi biểu diễn nhạc rock trong một đấu trường có thể sử dụng 15,000 watt (chỉ cho phép 6 dB khoảng cách cho các đỉnh tín hiệu), bạn thường thấy các công ty âm thanh lưu động lớn sử dụng tổng công suất từ 80,000 đến 400,000 watt. Cần đến nhiều công suất như vậy để xử lý các đỉnh tín hiệu từ 20 đến 24 dB mà không có bất kỳ cắt ngắn nào, và để cấp nguồn cho các loa phụ để có phạm vi phủ sóng đều đặn trên một khu vực lớn.

Nếu một loa phát thanh không thể xử lý được tổng công suất cần thiết, bạn cần chia tổng công suất này thành nhiều loa phát thanh và nhiều kênh amply. Ví dụ, giả sử bạn cần 1000 watt để đạt được âm lượng trung bình mong muốn, nhưng khả năng chịu công suất của loa của bạn là 250 watt liên tục. Bạn có thể sử dụng một amply có công suất 500 watt cho mỗi kênh. Kết nối hai loa phát thanh song song trên mỗi kênh. Như vậy, mỗi loa phát thanh sẽ nhận được 250 watt (không tính đến sự thay đổi của công suất amply ở các trở kháng khác nhau và không tính đến mất mát cáp).

Lưu ý rằng nếu bạn song song hai loa phát thanh, trở kháng tổng của chúng sẽ giảm một nửa. Ví dụ, hai loa phát thanh 8 ohm song song sẽ có trở kháng là 4 ohm. Trong trường hợp này, mỗi loa phát thanh sẽ nhận một nửa công suất amply ở trở kháng 4 ohm.


Bộ tính công suất (Power Calculator)

Trên trang web của Crown có một bộ tính công suất cho phép xác định công suất amply cần thiết để đạt được âm lượng cụ thể ở một khoảng cách nhất định. Bộ tính này cũng tính đến số dB của khoảng cách giữa công suất amply và mức đỉnh âm thanh. Văn bản đi kèm bộ tính cung cấp các phương trình được sử dụng. Hãy nhấp vào liên kết sau để truy cập vào bộ tính công suất của Crown: (link).

Để sử dụng bộ tính này, bạn cần biết đến độ nhạy của loa phát thanh, khoảng cách từ người nghe đến nguồn âm thanh, và SPL mong muốn. Hãy xem xét từng yếu tố.

Độ nhạy (Sensitivity): Thông số độ nhạy có thể được tìm thấy trong tờ thông số kỹ thuật của loa phát thanh. Độ nhạy thông thường cho loa phát thanh PA là 95 đến 110 dB-SPL/watt/mét. Loa lớn thường có độ nhạy cao hơn so với loa nhỏ, và loa tweeter có độ nhạy cao hơn so với loa bass.


Khoảng cách giữa công suất amply và người nghe (Listener distance from source): Đây là khoảng cách từ loa phát thanh đến người nghe xa nhất. Nếu bạn sử dụng nhiều loa phát thanh kéo dài vào khán giả, thì khoảng cách này là từ loa phát thanh gần nhất. Ví dụ, nếu khán giả có chiều sâu 100 feet và bạn có loa phát thanh ở vị trí 0 feet và 50 feet, thì khoảng cách người nghe là 50 feet.

Nếu bạn không biết khoảng cách này, bạn có thể ước tính một cách đơn giản từ các giá trị thông thường dưới đây. Hãy đảm bảo nhập khoảng cách theo đơn vị mét (m).

• Cửa hàng cà phê: 16 đến 32 feet (4.8 đến 9.8 mét) 
• Câu lạc bộ nhỏ hoặc nhà hát: 32 feet (9.8 mét) 
• Câu lạc bộ, nhà hát hoặc nhà thờ trung bình: 45 feet (13.7 mét) 
• Nhà hát biểu diễn sức chứa 2000 ghế: 110 feet (33.5 mét) 
• Lễ hội ngoài trời nhỏ: 50 feet (15.2 mét) 
• Sân vận động hoặc đấu trường: 100 đến 300 feet (30.5 đến 91.4 mét)

Mức âm thanh (SPL) mong muốn Dưới đây là mức áp suất âm thanh (SPL) thông thường cho các loại nhạc khác nhau. Bộ đo SPL được đặt vào chế độ C-weighting, phản hồi chậm. Bạn có thể muốn hệ thống của bạn ít nhất 10 dB trên mức độ tiếng ồn nền để đạt được tỷ lệ tín hiệu-độ ồn tốt.

• Nhạc New age: 60-70 dB 
• Nhạc dân ca: 75-90 dB 
• Nhạc jazz: 80-95 dB 
• Nhạc cổ điển: 100 dB 
• Nhạc pop: 90-95 dB 
• Nhạc rock: 95-110 dB 
• Nhạc heavy metal: 110 dB.

Những yếu tố khác cần xem xét Các tính toán đã thảo luận ở đây áp dụng cho điều kiện không gian âm không hoặc ngoài trời. Nếu hệ thống âm thanh nằm trong một địa điểm bên trong, âm thanh phản xạ trong phòng sẽ làm tăng SPL thông thường thêm khoảng 6 dB. Bạn có thể sử dụng tăng cường này như một khoảng cách đối với đỉnh tín hiệu.

Giả sử bạn cần cung cấp 1000 watt cho các đỉnh tín hiệu, và khả năng chịu công suất liên tục của loa phát thanh của bạn là 250 watt. Khả năng chịu công suất đỉnh của một loa phát thanh thông thường là 4 lần khả năng chịu công suất liên tục. Vì vậy, loa phát thanh có thể xử lý được 1000 watt đỉnh. Điều này có nghĩa là bạn có thể sử dụng một amply 1000 watt để đánh loa đó - miễn là bạn sử dụng công suất đó cho các đỉnh tín hiệu, và không đánh loa liên tục với 1000 watt. Nói cách khác, đừng tăng âm ly lên quá cao để amply bị cắt.

Nếu hệ thống âm thanh của bạn sử dụng bộ tách tín hiệu (active crossover) và một kênh amply riêng cho mỗi trình điều khiển, bạn nên áp dụng bộ tính công suất này cho từng loại trình điều khiển. Giả sử bạn có một hệ thống 3 chiều (3-way system). Xác định công suất riêng biệt cho loa siêu trầm, loa giữa và loa tần số cao. Cả ba loại trình điều khiển nên tạo ra cùng mức SPL ở cùng một khoảng cách. Lưu ý rằng trình điều khiển có loa côn (horn-loaded drivers) thường có độ nhạy cao hơn rất nhiều so với loa siêu trầm, do đó cần ít công suất hơn để tạo ra cùng SPL như loa siêu trầm.

Giả sử hệ thống âm thanh của bạn có nhiều loa phát thanh kéo dài vào khu vực khán giả. Ví dụ: một lễ hội ngoài trời với các nhóm loa phát thanh trên các trễ mỗi 100 feet, hoặc một tập hợp loa phát thanh gắn trần. Áp dụng bộ tính công suất này cho từng nhóm loa phát thanh gần khu vực hoặc loa phát thanh riêng lẻ.

Hướng dẫn chọn amply Crown (được đánh giá bằng tổng công suất) Sau khi bạn biết bạn cần bao nhiêu công suất, bạn có thể chọn một amply Crown từ danh sách này. Có một số sự chồng chéo trong danh sách này vì mỗi amply công suất tạo ra số lượng công suất khác nhau tùy thuộc vào trở kháng tải.

Bạn có thể muốn chọn một amply có công suất lớn hơn so với nhu cầu của bạn trong trường hợp bạn mở rộng các ứng dụng của bạn. Ngoài ra, thông minh là chỉ định một chút công suất nhiều hơn so với nhu cầu của bạn. Bạn luôn có thể giảm công suất của amply nếu hệ thống quá ồn, nhưng bạn không thể tăng công suất của amply lên trên giới hạn tối đa nếu hệ thống quá yếu!