Среднеквадратичное значение

General[править]

В окне статистики амплитуды, вы можете получить доступ к конкретным точкам сигнала, во вкладке General, изменить настройки RMS с помощью плагинов и пересчитать статистику заново.

1. Minimum Sample Value — показан сэмпл с минимальной амплитудой. Нажмите кнопку со стрелкой (->), после этого вам будет показана данное место;
2. Maximum Sample Value — показан сэмпл с максимальной амплитудой. Нажмите кнопку со стрелкой (->), после этого вам будет показана данное место;
3. Peak Amplitude — показан сэмпл с максимальной амплитудой в децибелах. Нажмите кнопку со стрелкой (->), после этого вам будет показана данное место;
4. Possibly Clipped Samples — показывает количество сэмплов, которые могут превышать 0dB.Нажмите кнопку со стрелкой (->), после этого вам будет показана данное место. Если необходимо, откройте окно статистики ещё раз, и нажмите на эту же кнопку ещё раз, в результате вам будет показан следующий сэмпл;
5. DC Offset — показывает на сколько смещён амплитудный центр сигнала, измеряется в процентах. Положительные значения выше средней линии, а отрицательные значения ниже её;
6. Minimum RMS Power — показывает минимальную амплитуду RMS. Нажмите кнопку со стрелкой (->), после этого вам будет показана данное место;
7. Maximum RMS Power — показывает максимальную амплитуду RMS. Нажмите кнопку со стрелкой (->), после этого вам будет показана данное место;
8. Average RMS Power — показывает среднюю амплитуду. Эта величина отражает громкость воспринимаемую человеком;
9. Total RMS Power — представляет собой общую силу всего файла;
10. Actual Bit Depth — показывает разрядность сигнала (bit) (or “float” if the waveform uses the full 32‑bit float range);
11. Copy Data To Clipboard — копирование всех статистических данных, в буфер обмена;
12. 0dB = FS Sine Wave — Sets the dB level of the RMS settings to correspond to a full‑scale sine wave (where peak amplitude is at 0 dB, using every sample value in the 16‑bit range);
13. 0dB = FS Square Wave — Sets the dB level of the RMS settings to correspond to a full‑scale square wave, where peak amplitude is about 3.02 dB louder than a full‑scale sine wave;
14. Account For DC — вычитание любого постоянного смещения для достижения наиболее точных значений RMS;
15. Window Width — определяет количество миллисекунд, в каждом окне RMS. Выбранный диапазон содержит целый ряд таких окон, в которых Adobe Audition рассчитывает средние минимальные и максимальные RMS. To achieve the most accurate RMS values, use wide windows for audio with a wide dynamic range, and narrow windows for audio with a narrow dynamic range;
16. Recalculate RMS — обновление среднеквадратичного значения после указания новых настроек RMS.

Что такое пиковая мощность и мощность RMS

Наряду с номинальным показателем, эти два параметра объективно характеризуют реальные возможности вашей акустической системы. Иные термины (суммарные и др.) имеют вторичное значение.

Например, в паспорте указано 450 Вт (PMPO). Это значит, что после воздействия сигнала такой величины динамические головки сохранили полную работоспособность.

Максимальная (или предельная) мощность RMS показывает, на каком уровне сигнала система может работать в течение часа без поломок. Показатель замеряется при подаче звука частотой 1000 Гц, при этом нелинейные колебания держатся в определенных границах.

Например, в инструкции указано 20 Вт (RMS). Это значит, что колонки при этом значении способны транслировать сигнал длительное время, сохраняя работоспособность динамических головок.

Можно встретить завышенные данные RMS в паспорте к устройству. Это объясняется тем, что при испытаниях используются завышенные искажения, при которых звук превращается в набор хрипов. Такие ложные сведения остаются на совести производителя.

Надеемся, что наша статья помогла вам разобраться, что такое мощность колонок и как правильно понимать ее указанные значения.

Расчёт действующего значения

В качестве примера рассчитаем среднеквадратичное значение синусоидального напряжения.

Запишем выражение U_rms с применением интеграла функции
U = U_ampsin(t) для одного периода 2π :

Показать расчёт

Скрыть расчёт

Вынесем U_amp из под знака радикала.
Воспользуемся табличным интегралом ,
перепишем и решим последнее выражение с применением формулы Ньютона-Лейбница:

Так как sin(2π), sin(4π) и sin(0) равны нулю, вычисляем RMS синусоиды следующим образом:

В результате решения в итоге получим:

Расчёт RMS для напряжения или тока треугольной и пилообразной формы можно рассмотреть на примере одного периода T
для функции , представленной на рисунке:

Выразим U_rms искомой функции с помощью определённого интеграла:

Показать расчёт

Скрыть расчёт

Используя табличный интеграл
и формулу Ньютона-Лейбница, получаем:

В итоге преобразований получим:

Ток или напряжение любой сложной формы можно рассмотреть, как набор функций в пределах периода.
Тогда значением RMS будет квадратный корень из среднеарифметического значения интегралов для квадрата каждой функции, ограниченной её интервалом времени в периоде.
Например, для множества функций F₁(t) , F₂(t) , … , F_n(t)
в соответствующих им интервалах времени (0 — T₁), (T₁ — T₂), …, (T_n — T),
составляющих период T, действующее напряжение (RMS) определится выражением:

Для вариантов однополярного или двуполярного напряжения пилообразной и треугольной формы в периоде 2T или 4T, представленных на рисунке ниже,
T и U _amp имеют те же расчётные величины,
что и в рассмотренном случае c функцией ,
а интегралы, определённые в интервалах, равных T, для квадратов используемых функций ,
будут иметь одно и то же значение

Следовательно, вышеуказанные варианты однополярного или двуполярного напряжения пилообразной и треугольной формы будут иметь
среднеквадратичное значение .

В заключении рассмотрим пример вычисления действующего значения положительных прямоугольных импульсов длительностью T_i .

Выразим U_rms одного периода T, как квадратный корень из среднеарифметического значения интегралов,
определённых в интервалах 0 — T_i и T_i — T для квадратов всех значений периода.

В результате получаем значение RMS, равное произведению амплитуды импульсов U_amp на квадратный корень из
коэффициента заполнения (T_i / T).

В качестве дополнительного материала предлагаем рассмотреть расчёт средеквадратичного значения напряжения накала кинескопа цветного телевизора, исходя из амплитуды и формы напряжения.

Замечания и предложения принимаются и приветствуются!

Суда

Royal mail ship (с англ. — «Королевский почтовый корабль») — префикс для обозначения судов, заключивших договор с Британской королевской почтой

RMS Amazon:

• RMS Amazon (1851) — деревянный колёсный пароход.
• RMS Amazon (1906) — океанский лайнер, потопленный германской подводной лодкой в 1918 году.

• RMS Aquitania — британский пассажирский лайнер, принадлежавший компании «Cunard Line».
• RMS Ascania — британский лайнер, судоходной компании Кунард Лайн.
• RMS Britannia — трансатлантический лайнер судоходной компании «Кунард Лайн».
• HMHS Britannic — трансатлантический лайнер судоходной компании «Уайт Стар Лайн»
• RMS Campania — британский пассажирский лайнер судоходной компании «Кунард Лайн».
• RMS Carinthia:

• RMS Carinthia (1925) — лайнер, спущен в 1925 году, потоплен немецкой подлодкой U-46 в 1940 году.
• RMS Carinthia (1956) — лайнер, спущен в 1956 году, разрезан на металл в 2006.

RMS Carmania:

• RMS Carmania — эксплуатировалась с 1905 по 1932 год.
• RMS Carmania — в 1962 году название Carmania получил лайнер RMS Saxonia, спущенный на воду в 1954 году.

• RMS Caronia — британский пассажирский лайнер компании «Кунард Лайн».
• RMS Celtic — британский пассажирский лайнер, первый из четырёх лайнеров серии «Большой четвёрки».
• RMS Empress of Japan — океанский лайнер, построенный в 1929—1930 годах британской фирмой Fairfield Shipbuilding & Engineering Company.
• RMS Etruria — британский пассажирский лайнер судоходной компании «Кунард Лайн».
• RMS Homeric — британский трансатлантический лайнер, принадлежавший компании «Уайт Стар Лайн».
• RMS Olympic — британский трансатлантический лайнер класса «Олимпик», принадлежавший компании «White Star Line»
• RMS Titanic — британский трансатлантический лайнер класса «Олимпик», принадлежавший компании «White Star Line»
• RMS Lucania — британский пароход принадлежавший судоходной компании Cunard Line.
• RMS Mauretania — британский пассажирский лайнер, принадлежавший компании «Кунард Лайн».
• RMS Oceanic:

• RMS Oceanic — трансатлантический океанский лайнер компании «Уайт Стар Лайн».
• RMS Oceanic — проект британской судоходной компании Уайт Стар Лайн по строительству океанского лайнера.

• RMS Persia — британский пароход, судоходной компании «Кунард Лайн».
• RMS Queen Elizabeth — океанский лайнер, построенный для судоходной компании Cunard Line.
• RMS Queen Elizabeth 2 — океанский лайнер, бывший на протяжении 35 лет флагманом британского пароходства Cunard.
• RMS Queen Mary — трансатлантический лайнер.
• RMS Scotia — британский пассажирский лайнер, судоходной компании «Кунард Лайн».
• RMS Umbria — пассажирский лайнер, судоходной компании «Кунард Лайн».

[hide][top]Международные стандарты

RMS (Root Mean Squared)— среднеквадратичное значение мощности, ограниченной заданными нелинейными искажениями.
Мощность замеряется синусоидальным сигналом на частоте 1 кГц при достижении 10% THD. Она вычисляется, как произведение среднеквадратичных значений напряжения и тока при эквивалентном количестве теплоты, создаваемой постоянным током. То есть, эта мощность численно равна квадратному корню из произведения квадратов усредненных величин напряжения и тока.
Для синусоидального сигнала среднеквадратичное значение меньше амплитудного в V2 раз (x 0,707). Вообще же, это виртуальная величина, термин «среднеквадратичный», строго говоря, может быть применен к напряжению или силе тока, но не к мощности. Известный аналог — действующее значение (все знают его для сети электропитания переменным током — это те самые 220 V для России).
Попробую объяснить, почему это понятие для описания звуковых характеристик малоинформативно. Среднеквадратичная мощность — это производящая работу. То есть, имеет смысл в электротехнике. И относится не обязательно к синусоиде. В случае музыкальных сигналов громкие звуки мы слышим лучше, чем слабые. И на органы слуха воздействуют больше амплитудные значения, а не среднеквадратичные. То есть громкость не эквивалентна мощности. Поэтому среднеквадратичные значения имеют смысл в электросчетчике, а вот амплитудные в музыке. Еще более популистский пример — АЧХ. Провалы АЧХ заметны меньше, чем пики. То есть громкие звуки более информативны, чем тихие, а усредненное значение будет мало о чем говорить.
Таким образом, стандарт RMS был одной из не самых удачных попыток описать параметры звуковой аппаратуры, которые не отражают громкость, как величину.В усилителях и акустике этот параметр тоже, по сути, имеет весьма ограниченное применение — усилитель, который выдает 10% искажений не на максимальной мощности (когда возникает клиппинг, ограничение амплитуды усиливаемого сигнала с возникающими специфическими динамическими искажениями), еще поискать. До достижения максимальной мощности искажения транзисторных усилителей, например, не превышают зачастую сотых долей процента, а уж выше резко возрастают (нештатный режим). Многие акустические системы при длительной работе с таким уровнем искажений уже способны выйти из строя.
Для совсем уж дешевой техники указывается другая величина — PMPO, совсем уж бессмысленный и никем не нормированный параметр, а значит, друзья-китайцы измеряют его так, как бог на душу положит. Если точнее, в попугаях, причем каждый в своих. Значения PMPO часто превышают номинальные вплоть до коэффициента 20.PMPO (Peak Music Power Output)— пиковая кратковременная музыкальная мощность, величина, которая означает максимально достижимое пиковое значение сигнала независимо от искажений вообще за минимальный промежуток времени (обычно за 10 mS, но, вообще, не нормировано).
Как следует из описания, параметр еще более виртуальный и бессмысленный в практическом применении. Посоветую эти значения не воспринимать всерьез и на них не ориентироваться. Если вас угораздило покупать аппаратуру с параметрами мощности, указанными только, как PMPO, то единственный совет — послушать самостоятельно и определить, подходит это вам или нет.DIN 45500— комплекс общепринятых стандартов IEEE, описывающих различные звукоусилительные характеристики аппаратуры более достоверным образом.DIN POWER— значение выдаваемой на реальной нагрузке (для усилителя) или подводимой (к АС) мощности, ограниченной нелинейными искажениями.
Измеряется подачей сигнала с частотой 1 кГц на вход устройства в течение 10 минут. Мощность замеряется при достижении 1 % THD (нелинейных искажений).
Строго говоря, есть и другие виды измерений, например, DIN MUSIC POWER, описывающая мощность уже музыкального сигнала. Обычно указываемая величина DIN music выше, чем приводимая как DIN.