¿Por qué los altavoces PA con más potencia ofrecen un sonido más claro y mejor?

Tengo avisos con mi propio equipo, además de tomar nota del equipo de otros músicos, de que parece haber una correlación directa entre la cantidad de potencia (en vatios) que impulsa un altavoz PA y la calidad del sonido.

Tome un altavoz con alimentación, por ejemplo. El sentido común parece implicar que la razón por la que usaría un altavoz con potencia de 1000 vatios en lugar de un altavoz con potencia de 500 vatios sería si estuviera en un lugar más grande que cubriera una audiencia más grande y necesitara más volumen para llegar a una distancia mayor.

Pero he observado que una bocina de 1000 vatios en comparación con una bocina de 500 vatios (incluso si ambas son del mismo tamaño), brindará un sonido más claro, nítido, limpio, más articulado, menos blando y, en general, mejor, incluso si ambas bocinas están reproduciendo el sonido exactamente al mismo volumen BAJO!

Tengo una idea básica de cómo un cono de altavoz reproduce el sonido. La señal de la fuente electrifica el imán que reacciona con la bobina de voz para producir una vibración que se correlaciona con la fuente y produce las ondas sonoras deseadas. Pero , ¿qué tiene un mayor grado de potencia en el amplificador que hace que el cono de altavoz del mismo tamaño suene mejor con más potencia?

¿Y este fenómeno es igualmente cierto ya sea que esté utilizando un altavoz autoamplificado (con su propio amplificador interno incorporado) o manejando altavoces pasivos con un amplificador de potencia separado?

Sé que a volúmenes más altos se necesita potencia adicional para evitar el recorte y la distorsión, pero mi pregunta es sobre el sonido con volúmenes muy por debajo de lo que la combinación de altavoz/amplificador es capaz de producir.

Y mi pregunta es específicamente sobre los altavoces PA del tipo que se usaría en el refuerzo de sonido en vivo, no en el estéreo de su hogar o en los monitores de estudio.

Y mis presuposiciones se basan en mis propias observaciones personales con lo que he visto. Supongo que es posible que haya algunas excepciones a mi declaración de apertura, pero si las hay, aún no las he encontrado.

Siempre me dijeron que subiera la potencia de salida de un amplificador para 'excitar' más a los altavoces. Luego equilibre con el ajuste y pre. parte. Sería necesario realizar una prueba directa para obtener una buena respuesta, ya que cada altavoz está en su propia cabina distinta. Creo que es difícil encontrar la misma cabina con diferentes clasificaciones de altavoces.
¿Está seguro de que el volumen resultante es realmente el mismo cuando cambia la cantidad de energía que se pone en un altavoz determinado? Aumentar el volumen hace una diferencia en cómo suenan las cosas para los oídos humanos (psicoacústica), además está el rango operativo ideal del que habla dwoz. Si está hablando de enchufar dos amplificadores de potencia diferentes en el mismo gabinete de altavoz y configurar esos amplificadores para que tengan el mismo volumen percibido, entonces los diferentes amplificadores suenan diferentes, y los amplificadores clasificados en vatajes más altos a menudo suenan mejor que los clasificados más bajos, como mencioné. en mi respuesta
@ToddWilcox Quiero decir, si ajusta el volumen al mismo nivel de db, parece que el sonido mejora con más potencia en el amplificador. Obviamente, un amplificador de mayor potencia necesitaría tener una configuración de volumen más baja. Mi pregunta no tiene nada que ver con el volumen o el volumen percibido o la calidad percibida debido a un volumen diferente. Se trata de un mejor sonido exactamente al mismo volumen, impulsando el altavoz con más potencia.

Respuestas (7)

Dejando de lado las cuestiones de calidad de construcción, calidad de los componentes, etc.:

De hecho la respuesta es muy simple. Todos los sistemas de reproducción de audio tienen lo que llamamos un "rango operativo". Este es el sonido suave más suave, hasta el sonido fuerte más fuerte, que el sistema puede producir.

Dentro de esto, hay algo llamado "rango operativo lineal". Esta es el área dentro del rango operativo completo donde el sistema se comporta linealmente, es decir, la salida amplificada es una reproducción fiel de la fuente de entrada. Fuera del rango lineal, el sistema entra en "no linealidad", lo que básicamente significa distorsión, de un tipo u otro.

Ahora, la no linealidad no se trata solo del volumen per se. Tomemos, por ejemplo, un sistema de megafonía que reproduce un golpe de caja a un volumen moderado. La forma de onda del golpe de caja consiste en un transitorio de borde de ataque muy agudo y empinado, seguido de una caída rápida. Ese transitorio de vanguardia requiere una gran cantidad de energía para reproducirse fielmente, ya que el sistema tiene que pasar casi instantáneamente de cero a plena potencia, aunque solo sea por un breve instante. Con un PA de "baja potencia", ese transitorio de vanguardia se aplasta, no es tan "empinado" o tan "alto" como lo era en la señal de entrada, por lo que aunque el sistema en sí está operando en el medio de su rango, los transitorios (y formas de onda complejas como ondas cuadradas, dientes de sierra, etc.) no se reproducen linealmente. Esto es percibido por el oyente como un "

En un sistema con buena potencia, el rango lineal suele ser mucho más amplio que en el sistema con poca potencia

Hasta ahora, su respuesta se acerca más a responder la pregunta que cualquier otra (+1). Creo que entendiste lo que estaba preguntando. Pero, ¿qué tiene más potencia que permite al altavoz reproducir más fielmente un golpe de caja, por ejemplo? Parece que se supone que el amplificador envía una señal eléctrica al imán para que pueda mover el altavoz a través de la bobina móvil. Todavía no estoy seguro de por qué 1000 vatios al imán le permite mover el altavoz de manera más eficiente que 500 vatios.
@RockinCowboy Como mencioné en un comentario sobre su pregunta, un amplificador de 1000 vatios no siempre alcanza los 1000 vatios. Podría empujar 1000 Watts pero realmente no debería . Si un altavoz tiene el mismo volumen en dos situaciones diferentes, entonces, en su mayor parte, el altavoz recibe la misma cantidad de vatios. Un amplificador de 500 vatios y un amplificador de 1000 vatios pueden alimentar 5 vatios a un altavoz, y el volumen debe ser aproximadamente el mismo, pero la calidad del sonido puede ser muy diferente. En parte porque los dos amplificadores probablemente tengan un diseño diferente y en parte porque un amplificador tiene 495 vatios de sobra y el otro 995 vatios.
@ToddWilcox Todavía estoy tratando de entender por qué los 995 vatios adicionales de sobra frente a solo 495 vatios de sobra afectan la fidelidad. ¿Podría tener algo que ver con la reproducción lineal de los transitorios como sugirió dwoz?
@RockinCowboy Más o menos, sí. Eso es lo que es el "espacio libre". Supongamos que el primer 50 % de la ganancia suena realmente bien, luego el segundo 30 % no es tan bueno y el último 20 % suena un poco mal. Eso significa que cuanto menos de la ganancia total que tenga no esté usando, mejor. Parece un poco molesto comprar ganancias que no planea usar, pero en realidad las usa de alguna manera, y no todos los diseños se dañan en el mismo punto. Es posible que un amplificador con más headroom suene peor, si no es un diseño tan bueno, pero para diseños idénticos, más headroom es mejor, si te lo puedes permitir.
Entonces, @RockinCowboy, pensemos en ese golpe de caja. Estás en "niveles de club medios" con tu PA, por lo que queda mucho más recorrido del fader en la caja de resonancia, probablemente estés empujando algo así como un nivel RMS continuo de 150 vatios. Ese aspirante a Neil Peart le da una oportunidad a la trampa, e instantáneamente necesitas alrededor de 1400 vatios para producir ese sonido. con el sistema de 500 watts, obtienes tal vez 400 o incluso 600 watts, más o menos, dependiendo de cuán conservadora sea la clasificación del fabricante. Con el sistema de 1000 W, prácticamente obtienes el empuje que necesitas. ¡Recuerda, es solo por un instante!
También hay mucho más en esto: la reproducción de impulsos de rápido aumento también tiene que ver con el diseño del gabinete, el diseño de la etapa de salida, la velocidad de respuesta de los componentes (más rápido es generalmente mejor y también más caro), lo que también se relaciona con la capacidad del amplificador para humedecer adecuadamente los altavoces... así que el diseño tiene MUCHO que ver con eso, y bueno... obtienes lo que pagas.
@dwoz, ¿un amplificador más potente normalmente tendría una velocidad de respuesta más rápida?
slew rate es un concepto un tanto esotérico que no importa tanto como a algunos audiófilos les gustaría imaginar, por lo que no es algo de lo que deba obsesionarse demasiado. Sí importa, pero tiene que ser bastante horrible antes de que sea algo importante en una situación de megafonía de música en vivo. En términos generales, la rotación (que es básicamente qué tan rápido se "recupera" un semiconductor cuando el voltaje oscila en la otra dirección) es una función del diseño del circuito, las tolerancias de los componentes y la topología, y no de los niveles de potencia.

Muchas rasones:

  • El tamaño no importa : Usted escribe: "Pero he observado que un altavoz de 1000 vatios se compara con un altavoz de 500 vatios del mismo tamaño " (énfasis mío). No importa que los tamaños sean los mismos. El tamaño de la caja no siempre está relacionado con el tamaño del controlador, y el tamaño del controlador no está relacionado con la calidad.
  • El vataje no siempre es lo que crees : escribes: "El sentido común parece implicar que la razón por la que usarías un altavoz de 1000 vatios de potencia frente a un altavoz de 500 vatios del mismo tamaño sería si estuvieras en un altavoz más grande". lugar que cubría una audiencia más grande y necesitaba más volumen para llegar a una distancia mayor". Requiere un aumento muy grande en la potencia para tener un impacto significativo en el volumen. Duplicar la potencia manteniendo el mismo diseño solo proporciona un aumento de nivel de 3 dB, y un aumento de nivel de aproximadamente 10 dB generalmente se percibe como el doble de alto. Entonces, para obtener el doble de volumen, necesita ocho veces más potencia. Otra forma más rentable de aumentar el volumen es aumentar la sensibilidad de los altavoces en uso. El beneficio inmediato de usar el doble de potencia es más espacio libre, no más volumen. Y el headroom es un factor en la calidad del sonido.
  • Más potencia requiere un diseño diferente : si los componentes y el diseño del sistema de 500 vatios en cuestión hubieran podido manejar 1000 vatios, se habría vendido como tal a un precio más alto. Incluso en la misma línea de productos del mismo fabricante, es probable que un diseño de 1000 vatios comparta solo la carcasa, la electrónica de la etapa de entrada y posiblemente uno de los controladores (aunque probablemente no) con el diseño de 500 vatios. Lo más probable es que los amplificadores de potencia y todos los controladores sean diferentes, e incluso los principales elementos de diseño pueden ser diferentes. Por ejemplo, el diseño de 500 vatios puede ser un solo amplificador de potencia conectado a dos controladores a través de un cruce pasivo, mientras que el diseño de 1000 vatios puede ser biamplificado. Ese tipo de cambio de diseño tendría un impacto significativo en la calidad del sonido.
  • Todas las especificaciones tienden a escalar juntas : es más probable que un cliente que compra un altavoz de 500 vatios elija en función del precio. Es más probable que un cliente que compra un elemento de arreglo en línea de 4000 vatios considere la calidad del sonido como un punto de decisión importante. Un altavoz de 1000 vatios claramente se encuentra en algún punto intermedio, pero los fabricantes tienden a mejorar varias cosas de sus productos a medida que sube el precio. A veces, se crea un diseño más o menos ideal, y luego se crean las opciones de menor costo comprometiéndose cada vez más con ese diseño a medida que se reduce el costo. Eso tiene más sentido que gastar el mismo tipo de tiempo y esfuerzo de diseño en un producto que está destinado a atraer a las computadoras que buscan gangas.

En general, el punto principal es: comparar el tamaño y la potencia de salida no es una comparación de manzanas con manzanas. Hay demasiados otros factores en juego en la calidad del sonido. Imagínese comparar una Les Paul Standard de 2015 con una Gibson Les Paul Standard antigua del 59 y ver que son del mismo tamaño, diseño similar, nivel de salida similar, etc., y preguntarse qué hace que la antigua del 59 suene increíble en comparación con la nueva . Nuestros oídos son increíblemente sensibles y, a veces, incluso los detalles más pequeños marcan una gran diferencia.

Te daré un voto positivo por los puntos válidos que hiciste. y gracias por eso. Pero no, no respondiste la pregunta. Mi experiencia me ha convencido de que aplicar una cantidad significativamente mayor de potencia a un altavoz determinado (incluso al mismo altavoz) mejorará la calidad del sonido. Por eso quiero saber de qué se trata más potencia que mejora el sonido. Creo que voy a editar la pregunta ya que no parece clara.
¿Aplicar más potencia al mismo altavoz con el mismo volumen resultante? Eso no parece posible.
Un amplificador más potente requeriría una configuración de volumen más baja para mantener el mismo volumen. ¿Qué quisiste decir con que más headroom es un factor en la calidad del sonido? Tal vez esa es la respuesta que estoy buscando. Los bots se están molestando por nuestro excesivo hilo de comentarios. Quizás podría editar su respuesta y explicar más sobre el espacio libre y cómo eso mejora el sonido. Gracias.

Se trata de espacio para la cabeza. Usaré números arbitrarios. Si estuviera tocando en un club a un volumen que no es muy impactante con armonías de tres partes y tal vez una guitarra acústica en el sistema, dependiendo de cuán eficientes fueran los altavoces, podría funcionar con 200 vatios.

Ahora pensemos un poco diferente, pero ahora quieres un sonido más impactante. Decides comenzar a mezclar la batería y también ejecutar el bajo y la guitarra eléctrica en el sistema. Tus 200 watts que funcionaron bien cuando subiste el volumen y decidiste ponerle batería, tu sistema vocal de 200 watts que estaba bien no está haciendo el trabajo.

La forma más económica en estos días de dar un paso adelante en el rendimiento es agregar un subwoofer activo. Dependiendo tal vez 1 lo hará. Hay una gran cantidad de variables.

Una vez que obtenga información de baja frecuencia de los altavoces de rango vocal, obtendrá mucho espacio libre. Es mucho más fácil de lo que era en los viejos tiempos porque muchos altavoces son autoamplificados con crossovers para subwoofers integrados, así como procesamiento para que el altavoz funcione de la mejor manera. En los días en que un 15 y una bocina eran típicos, si tomabas y ejecutabas 250 vatios o más en el 15, podías ejecutar menos de 100 vatios en la bocina y tener mucho margen.

Tenga en cuenta este hecho también. Podría soplar un altavoz de 400 vatios más fácilmente con un amplificador de 100 vatios que con un amplificador de 600 vatios. Es la distorsión de recorte lo que sacará al altavoz.

También otro error que he visto cometer. He visto a personas tomar el control de un amplificador de potencia y configurarlo a la mitad pensando que obtendré la mitad de la potencia. Esa no es la forma en que funciona. Esos controles son controles de sensibilidad de entrada y puedo obtener la salida completa del amplificador con el control del amplificador establecido en 1/4. Simplemente tendría que hacer que la mesa de mezclas fuera más fuerte. Eso hace que sea más fácil obtener distorsión antes de que la señal llegue al amplificador o al parlante.

El resultado final es obtener tanta potencia y eficiencia como pueda permitirse. Un sistema decente sería un par de bocinas de 12 bocinas en palos cuando estés más relajado. Agregue un par de subwoofers de 15 o 18 pulgadas si va a poner batería y bajo en el sistema.

En cuanto a los dos altavoces que se comparan, ¿eran de la misma marca/serie, etc.? No puedo hablar tanto de los altavoces PA, pero sé por la venta de monitores de estudio de campo cercano todo el día, todos los días, que incluso el monitor Genelec más pequeño puede sonar mucho mejor que un gran monitor Yamaha con cono de 8 "o similar. Mucho entra en juego el diseño de la caja, etc., así como el amplificador de potencia.

Estoy especulando aquí, pero supongo que exactamente el mismo altavoz pasivo sonaría mejor si se conectara a un amplificador más potente. Mi experiencia general con altavoces de tamaño similar con diferentes clasificaciones de potencia me ha llevado a mis conclusiones como se indica en la pregunta.
el diseño de los altavoces, la geometría de la caja, la topología cruzada... todo entra en juego, pero no en el ámbito que está discutiendo el OP.
@RockinCowboy El tamaño del altavoz es solo una de las innumerables variantes involucradas. Debería comparar la respuesta de frecuencia, THD, etc., en lugar de "nítida" o "clara"; conceptos que son básicamente sin sentido en este contexto.
@dwoz ¿Esos aspectos no se aplican? La pregunta parece ser acerca de cómo dos sistemas diferentes suenan diferentes. La pregunta analiza las diferencias entre las clasificaciones de potencia y los diseños activos versus pasivos.

Es una pregunta difícil de responder ya que diferentes oradores pueden tener diferentes respuestas. Sin embargo, un factor de contribución es el ruido. Más potencia amplifica el ruido de la fuente y la música al mismo ritmo, pero el ruido adquirido "aguas abajo" del amplificador será (en general) menos molesto. Por ejemplo, si una señal de fuerza 100 (en cualquier unidad) obtendría 1 unidad de ruido, la relación S/N es 100/1 o 100; si la intensidad de la señal fuera 200 y apareciera el mismo ruido, la relación S/N sería 200, lo que sería mejor.

Como describió el problema, es la combinación de altavoz y amplificador lo que está midiendo. (Publicó un altavoz de 1000 vatios en comparación con un altavoz de 500 vatios, no 1000 frente a 500 vatios aplicados al mismo altavoz). En este caso, la combinación de 1000 vatios puede ser de mayor calidad que el sistema de 500 vatios.

Un altavoz de mayor calificación necesita transferir una mayor cantidad de energía al aire. Hacer eso puede requerir un chasis más grande e imanes y bobinas más fuertes. Eso puede generar una respuesta más directa/precisa, especialmente cuando no está maximizando el sistema.

un "orador de mayor calificación" no necesita hacer nada. El manejo de la potencia es sin duda un factor importante aquí, pero no ha explicado por qué.

Eso dependerá del amplificador utilizado y de los altavoces. Un buen par de parlantes sonará casi igual a volúmenes bajos y altos (solo sonarán más fuerte pero toda la información estará ahí sin importar el volumen). Estoy hablando de altavoces de gama alta. Algunos amplificadores pueden no ser muy "lineales" y "responder" de manera diferente a volúmenes más altos. Pero si tiene un amplificador con suficiente "par" (que no debe confundirse con el amplificador de par (TA)), conducirá un buen par de altavoces sin perder calidad tanto a volúmenes bajos como altos. No importa si el amplificador tiene una potencia nominal de 50 W, 250 W o incluso 2500 W. Lo que importa es cómo "presenta" la potencia disponible.

¿Por qué los altavoces PA con más potencia ofrecen un sonido más claro y mejor?
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