Feszültségszint és teljesítményszint
A Pro Audio technológia minden szint specifikációja kapcsolatot mutat két elektromos mennyiség között, ezért meg kell különböztetnünk a feszültségszintet, az áramszintet és a teljesítményszintet.
A feszültség, az áram, az ellenállás és a teljesítmény változói között rögzített kapcsolat van, amelyet mindenki ismer, aki kicsit megismerte az elektrotechnika alapjait. Ohm törvénye, U = I * R kimondja, hogy egy U villamos ellenállás csatlakozásánál U feszültségnek kell lennie, amelyen keresztül I elektromos áram folyik, amelynek volttban kifejezett összege az ellenállás értéke ohmban és az áram Amper ad. Ha hagyjuk, hogy 2 amperes áram áramoljon át egy 5 ohmos ellenálláson, akkor 10 voltos feszültséget mérhetünk ennek az ellenállásnak a végén.
A feszültség, áram és teljesítmény kapcsolata az elektrotechnika ezen alaptörvényéből származik. A P elektromos teljesítmény arányos a feszültséggel és az árammal, és U és I szorzásából származik. A teljesítményegység a watt. Példánkban 2 amperes áram folyik 10 V feszültségen. Így az 5 ohmos ellenállássá alakított elektromos teljesítmény 20 watt.
Ha most 10 V-ról 20 V-ra növeljük a feszültséget, akkor az áram is megduplázódik Ohm törvénye szerint. A 20 voltos áram tehát 4 amper. Most vegyük figyelembe a megduplázott feszültség teljesítményét. A 4 amperes áram, szorozva a 20 V feszültséggel, 80 watt teljesítményt eredményez, azaz a feszültség felének négyszeresét, és ezáltal az áram felét is. Ez az egyszerű példa ezt mutatja nekünk? a feszültség, áram és teljesítmény kapcsolata kvadratikus, ha az ellenállást állandóan tartjuk. A feszültség megduplázása az áram kétszeresét eredményezi, ezáltal a teljesítmény négyszerese.
Meg fogja kérdezni, miért fontos ez a Pro Audio rendszerek szintinformációival kapcsolatban. Egyszerűen, ha a szintinformációkat egymásba akarjuk konvertálni, akkor tudnunk kell, hogy mely szinteket képviseli a szint. Ha a szintspecifikáció feszültség- vagy áramarány, az ebből a feszültség-arányból vagy az áramerősségből adódó teljesítmény kvadratikusan változik. Ezért a teljesítményszintek eltérő számítását kell feltételeznünk.
Alapvetően a feszültségszint és az áramszint kiszámítása a következő egyenleteken alapul:
Feszültségszint [dB] = 20 log U1/U2 vagy.
Áramszint [dB] = 20 log I1/I2
Ez óhatatlanul következik a teljesítményszintnél
Teljesítményszint [dB] 10 log P1/P2
Ha ezeket a szabályokat figyelembe vesszük, a feszültség, az áram és a teljesítmény szintje helyesen jelenik meg egymáshoz viszonyítva.
Ebben az összefüggésben fontos, hogy az ellenállást beleszámítsák a számításba a feszültségek vagy áramok teljesítményszint specifikációk alapján történő kiszámításakor. Ha az ellenállás változik, akkor az áram ugyanazzal a feszültséggel változik, és természetesen a teljesítménnyel is, amely a teljesítményszint-specifikáció alapja.