20 000 W дали са достатъчни?

В една от рубриките Направи си сам на списанието Hi-Fi Answers от 60-те години присъства описание на система за домашно аудио с обща мощност 20 000 W! Такава мощност според създателя на уредбата е необходима за осигуряване на високата вярност на възпроизвеждането. И това, при положение че става въпрос за конвенционално стерео с два канала и аналогови записи! Разработката на системата е отнела на създателя си 12 години и по-долу са изложени концепцията и основните характеристики на аудиосистемата, предназначена за озвучаване на битово помещение с размери 6.7х4.1х2.8 метра.

Високоговорители за ниските честоти
Първата предпоставка при оразмеряването на ниските честоти е, че за пресъздаването на звук с честота 16 Hz и звуково налягане (SPL), равно на 117 dB в полуревербериращо пространство, е необходимо да бъде изместен въздушен обем 20 литра.
Тъй като наличните по времето на създаването на аудиосистемата 12-инчови нискочестотни високоговорители са били в състояние да изместват въздушен обем 0.2 литра, очевидно за изместването на 20 литра ще бъдат необходими 100 високоговорителя. За постигането на максимално гладка честотна характеристика (ЧХ) при наличните параметри на високоговорителите се е наложило затвореният от високоговорителите въздушен обем да е равен на 6 куб.м, т.е. високоговорителите са били разположени на разстояние 0.5 м от най-малката стена на помещението. Това е осигурило максимално плоска ЧХ за честотите над 30 Hz и стръмност на срязването, равно на 12 dB/oct. за честотите под 30 Hz. Това спадане в честотната характеристика е било коригирано посредством LC звено с наклон 12 dB/oct. По този начин е осигурено възпроизвеждане на най-ниската звукова честота 16 Hz с ниво 0 dB, като след тази честота спадът на честотната характеристика е бил със стръмност, равна на 12 dB/oct.

Високоговорители за останалата част на честотния спектър
Честотите над 80 Hz са били излъчвани от 100 високоговорителя с диаметър 4 инча, разпределени по 50 високоговорителя във всеки един от двата канала, подредени в матрици от 10х5 високоговорителя, разположени непосредствено пред нискочестотните и без никакво допълнително акустично оформление. Акустичните оси на всеки един от високоговорителите са насочени индивидуално към местоположението на слушателя. Не е използвано по-нататъшно разделяне на звуковия спектър поради следните причини:
1. Работната мощност (за създаването на 96 dB) се постига с електрическа мощност, равна само с 0.1 W във всеки един от високоговорителите. При такава малка електрическа мощност създаваните от тези високоговорители нелинейни изкривявания са по-малки от 0.5 dB за целия честотен обхват, т.е. значително под прага на слуха за възприемането на въведените в акустичния тракт нелинейни изкривявания.
2. Дори най-прецизните разделителни филтри въвеждат известно количество фазови изкривявания, поради което е желателно разделителната честота да бъде извън обхвата на най-висока чувствителност (2503500 Hz). При малките стойности на максималната електрическа мощност, указани в предишната точка, става безсмислено въвеждането на разделителни филтри, въвеждащи своите изкривявания, без да оказват влияние на другите видове изкривявания, които са под прага на възприемането им от слуха.
Така разположените високоговорители притежават диаграма на излъчване във формата на числото осем (8), като излъчването в посока, перпендикулярна на акустичната ос, е сведено до нула. По този начин са намалени значително силните ранни отражения от пода, тавана и стените на помещението, които биха могли да размият звуковия образ и по този начин да нарушат правилната локализация на звукоизточниците.

Усилватели
Блокът на усилвателите също притежава специфична оригиналност. Той е съставен от 100 броя стереофонични усилватели с максимална изходна мощност, равна на 100 W във всеки един от каналите. Така общата мощност на аудиосистемата е равна на 20 000 W.
Едновременното включване на такъв голям брой мощни усилватели към електрическата мрежа би предизвикал тежък преходен процес, при който не биха издържали наличните предпазители на електрическата инсталация. За да се осигури безпроблемно включване на такъв голям брой усилватели, е предвидена система за последователно поединично включване, като целият процес на включването на 100 усилвателя отнема 15 секунди.