¿Cómo calculo el voltaje de salida esperado del amplificador de audio del automóvil con las condiciones dadas?

Tengo un amplificador de 4 canales con una potencia nominal de 800 vatios RMS por canal con una carga de 2 ohmios. Los canales 3 y 4 están configurados para operar un altavoz de subgraves, mientras que los canales 1 y 2 están configurados para operar altavoces de rango medio a frecuencias operativas razonables:

  • Canal 1: tiene una carga de 2 ohmios (2 parlantes de 200 vatios RMS cada uno conectado en paralelo) que es menos de 800 vatios como máximo para el canal
  • Canal 2: tiene una carga de 2 ohmios (2 altavoces de 200 vatios RMS cada uno conectado en paralelo) " "
  • Canal 3: carga de 2 ohmios (un subwoofer de bobina de voz dual de 4 ohmios con una potencia nominal de 800 vatios RMS y cableado en paralelo): el amplificador debería poder producir ~800 vatios RMS de potencia para este altavoz subwoofer que también tiene una potencia nominal de 800 vatios RMS
  • Ch 4: Actualmente no tiene nada conectado

Primero, ¿es esta la forma correcta de calcular el voltaje de salida máximo esperado por canal? (Suponga que no hay altavoces conectados)

  • Canal 1: Potencia = (V ^ 2) / Resistencia -> V = sqrt (Potencia * Resistencia) = sqrt (800 * 2) = sqrt (1600) = 40 V (Espero 40 V en la terminal de salida de este canal )
  • Canal 2: está cableado de la misma manera que el canal. 1
  • Canal 3: está cableado de la misma manera que el canal. 1

Cuando REALMENTE mido la salida de voltaje de CA, obtengo lo siguiente en un voltímetro que está configurado en voltaje de CA y los altavoces están conectados:

  • Ch1 lee [0V-6V] mientras sintonizo su ganancia de [nada al máximo] en un tono de 1000 Hz
  • Ch2 lee [0V-6V] mientras sintonizo su ganancia de [nada al máximo] en un tono de prueba de 1000 Hz
  • Ch3 lee [0V-27V] mientras sintonizo su ganancia de [nada al máximo] en un tono de prueba de 50 Hz

Como puede ver, todos los voltajes leídos son menores de lo esperado si estoy en lo correcto. De hecho, obtengo sonido de todo mi sistema, pero siento que no obtengo la salida máxima antes de la distorsión para mi subwoofer. En otras palabras, siento que no obtengo 400 vatios del subwoofer a un tono de prueba de 50 Hz. Todas las potencias nominales dadas están en RMS.

  • ¿Se lee el valor del voltaje de CA en el multímetro de voltaje pico a pico, amplitud o voltaje RMS?
  • ¿Es correcto mi método para calcular el voltaje esperado por canal?

No puedo encontrar ningún recurso en línea que me ayude exactamente a resolver esto. Cualquier ayuda sería muy apreciada. Por favor, hágame saber dónde podría estar fallando con las matemáticas, el cableado o cuál podría ser la forma correcta de configurar este sistema.

Gracias.

La palabra "RMS" significa que te perdiste un 2 factor. Que no es 40 V pero en cambio más cerca de 57 V . Y eso es solo el pico, no el pico a pico.
¿Qué amplificador y cómo lo estás alimentando? ¿Qué modelo es tu multímetro? ¿Cómo sabe que el 'máximo' es el máximo real 'antes de la distorsión'?
@jonk: cuando leí todas las especificaciones de todos los altavoces, subwoofers y amplificadores, utilicé todos los valores RMS en mis cálculos. Sabía que la potencia máxima que produciría cada dispositivo no estaría cerca de la potencia máxima indicada en la caja. Mi pregunta más abajo explica cómo el rango de valores que obtengo en ciertos tonos de prueba, que no se acercan a lo que espero (40V).
@Bruce Abbott: ¿qué quieres decir con qué amplificador? Proporcioné todas las especificaciones en la parte superior. Los máximos que he estado calculando son "voltajes esperados". No estoy muy seguro de si son antes de la distorsión porque no tengo un osciloscopio para ver la onda sinusoidal. Me baso en que mi oído escuche el tono de prueba sin recorte en la ganancia máxima y obtengo los rangos de voltaje especificados anteriormente. Estoy tratando de operar los parlantes y los subwoofers justo antes de que se distorsionen al ajustar la ganancia lo más alto posible justo antes de escuchar el recorte.
@supermario Tu publicación fue tl; dr para mí. Solo quería señalar algo simple, que es que V = ± 2 ⋅ R ⋅ PAG , dónde PAG es la potencia máxima y R es la carga. Normalmente, debido a la función de distribución de probabilidad para la música típica, usted compra un amplificador que tiene una capacidad nominal de quizás 5 o 6 (o incluso 10 veces, quizás) la potencia que realmente usará, en la práctica. No tengo mucho que añadir ya que no he leído detenidamente todo lo que escribiste. Así que tenga en cuenta mi ignorancia sobre su situación. Vi su cálculo de 40 V, así que quería comentar solo eso.
"Proporcioné todas las especificaciones en la parte superior" - no, no lo hiciste. p.ej. no hay especificación de distorsión a la salida de potencia nominal, no hay especificación de voltaje de suministro (o si usted lo está proporcionando). Y si el amplificador no tiene tales especificaciones, entonces... Su oído es un instrumento muy pobre para medir el nivel de sonido (3db es una relación de potencia de 2:1 pero apenas perceptible por el oído). Si su multímetro no tiene un valor eficaz verdadero a 1 kHz, es posible que tenga poca precisión en las frecuencias de audio.
Creo que Bruce tiene la respuesta, un multímetro barato puede tener poca precisión en las frecuencias de audio. 800 Wrms en 2 ohmios equivalen a 40 Vrms. Pero, si un medidor no dice "verdadero rms", no está midiendo rms, está midiendo un promedio equivalente a rms. Solo será preciso para una onda sinusoidal, y tal vez solo en frecuencias de línea (50-60 hz). ¿Está seguro de que no está detectando resonancias en los alrededores en lugar de recortes? Cuando escucho música sobrecargada proveniente de un automóvil, las resonancias suelen ser desagradables.
Descubrí que mi multímetro en realidad está midiendo voltaje rms. Además, es un amplificador de audio para automóvil, por lo que la fuente de alimentación es la batería del automóvil de 12 V que ingresa al amplificador. No tengo idea acerca de las medidas de distorsión. Estoy tratando de averiguar si hay alguna forma de medir la distorsión del amplificador y del subwoofer sin un osciloscopio. Todo lo que tengo es un multímetro. Estaba usando mi oído como la siguiente mejor manera de escuchar la distorsión de los altavoces dado que el amplificador dice algo sobre la distorsión solo el voltaje de suministro, los vatios del canal en RMS, la impedancia de carga. -Bruce

Respuestas (1)

Resuelto........................

El verdadero RMS de mi multímetro para el voltaje de CA solo es preciso entre 45 Hz y 500 Hz, por lo que entiendo que mis mediciones de Ch1 Ch2 son inexactas.

¿Cómo calculo el voltaje de salida esperado del amplificador de audio del automóvil con las condiciones dadas?
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