파워 앰프 게인 계산기
입출력 전압 및 전력 측정으로부터 앰프 전압 게인 (V/V 및 dB)과 전력 게인을 계산합니다.
공식
작동 방식
전력 증폭기 게인 계산기는 전압 이득 (Av), 전력 이득 (Ap) 및 감도를 선형 및 dB 단위로 계산합니다. 오디오 엔지니어, 라이브 사운드 기술자 및 스튜디오 설계자는 이러한 메트릭을 사용하여 프리앰프 출력을 전력 증폭기 입력과 일치시킵니다.전압 이득 (Av) 은 입력 RMS 전압에 대한 출력의 비율입니다. Av = V_out/ V_in.데시벨 단위: AV_dB = 20·로그( Av).파워 게인 (Ap) 은 출력 대 입력 전력의 비율입니다. Ap = P_out/P_in.데시벨 단위: AP_dB = 10·로그( Ap).파워 앰프의 경우 입력 전력은 앰프 입력단에서 소비하는 전력 (작은 신호 전력) 을 의미하며, 출력 전력은 스피커 부하에 전달되는 음향 전력입니다.전력 증폭기는 감도 (정격 출력 전력을 생성하는 데 필요한 입력 전압) 를 특징으로 하며, 전문 장비의 경우 일반적으로 0.775V (0dBu) 또는 1.0V입니다.프로페셔널 파워 앰프의 전압 이득은 일반적으로 20—40dB (10배~100배 전압 이득) 인 반면 전력 이득은 60—80dB 이상일 수 있습니다.
계산 예제
전력 증폭기: 1V RMS 입력, 28V RMS 출력, 입력 전력 = 0.1 밀리와트, 출력 전력 = 100 와트.
전압 이득: Av = 28/1 = 28 V/V AV_dB = 20·log( 28) = 28.9 데시벨
파워 게인: Ap = 100W/ (0.1 × 10³ W) = 1,000,000 W/W AP_dB = 10·log( 1,000,000) = 60 데시벨
앰프 감도 검사: 1V RMS 입력 시 → 28V RMS 출력 → P = 28²/8 = 98W ~ 8Ω ≈ 100W 정격 전력. 감도 = 1.0V (정격 출력의 입력 레벨) — 프로페셔널 파워 앰프의 표준.
0.775V (0dBu) 입력 표준의 경우: 필요한 Av = 28/ 0.775 = 36.1 V/V = 31.2 dB
실용적인 팁
- ✓증폭기 스테이지를 캐스케이딩할 때 전압 게인을 dB 단위로 추가합니다. +20dB의 프리앰프와 +29dB의 파워 앰프를 추가하면 총 전압 이득은 +49dB입니다.V/V 비율의 경우 10×28 = 총 280V/V를 곱하십시오.
- ✓전력 증폭기 데이터시트에는 게인 대신 '감도' (정격 전력 출력의 입력 레벨) 가 명시될 수 있습니다.변환: AV_dB = 20·log( v_정격_출력/ V_감도).100V 출력이 8Ω 인 1V 감도 앰프의 경우: AV_dB = 20·log( 100) = 40dB.
- ✓실제 증폭기 게인은 전체 주파수에서 완전히 일정하지 않습니다.데이터시트의 주파수 응답 그래프를 확인해 보십시오. 대부분의 오디오 파워 앰프는 20Hz ~ 20kHz에서 ±0.1dB 평탄한 성능을 자랑하지만, 일부 저예산 설계에서는 주파수 극단에서 롤오프되어 게인이 1~3dB 감소합니다.
흔한 실수
- ✗전력 계산에 전압 이득 dB 사용 - 전압 이득은 계수 20·log를 사용하는 반면 전력 이득은 10·log를 사용합니다. 28dB 전압 이득은 28dB 전력 이득이 아닙니다.10과 20의 요인 차이가 가장 일반적인 데시벨 계산 오류입니다.
- ✗입력 임피던스를 고려하지 않고 증폭기 게인 사양 비교 — 입력에서 소비되는 전력은 입력 전압과 입력 임피던스에 따라 달라집니다.1V에서 입력이 10kΩ 인 증폭기는 P = 1²/10000 = 0.1mW를 소비합니다.1V에서 입력이 600Ω 인 증폭기는 P = 1²/600 = 1.67mW를 소비합니다.전압은 같지만 전력 게인 수치는 매우 다릅니다.
- ✗증폭기 게인과 신호 레벨을 혼동하기 — 30dB 게인 증폭기는 -20dBu 입력을 받아 +10dBu 출력을 생성합니다.게인은 고정되어 있습니다. 출력 레벨은 입력 레벨에 따라 달라집니다.게인 (비율) 과 출력 레벨 (절대 측정) 을 혼동하지 마십시오.