Impedancja głośnika, przenoszenie mocy i okablowanie

Omowa znamionowa głośnika jest wskazaniem impedancji AC głośnika, która zmienia się wraz z częstotliwością sygnału wejściowego. Ta zmiana impedancji głośnika może być widoczna na krzywej impedancji głośnika w arkuszu specyfikacji. Dlatego też w karcie specyfikacji podano, że ten głośnik ma „impedancję nominalną” 8 omów.”

×

Zamknij się

Close

Większość głośników jest dostępna w wersjach o alternatywnej liczbie omów (zazwyczaj 4, 8 i 16 ohm). Ta różnorodność pozwala na większą elastyczność w dopasowaniu całkowitej impedancji zastępczej głośników do impedancji wyjściowej wzmacniacza. Ważne jest, aby impedancja wyjściowa wzmacniacza była zgodna z całkowitą impedancją równoważną głośników, aby zapewnić maksymalny transfer mocy i nie uszkodzić wzmacniacza.

Gdy używasz więcej niż jednego głośnika ze wzmacniaczem, całkowita impedancja równoważna zmienia się w zależności od tego, jak głośniki są podłączone. Można podłączyć kilka głośników „szeregowo”, „równolegle” lub w kombinacji tych dwóch konfiguracji okablowania („szeregowo-równolegle”).

Głośniki mają również wartość znamionową mocy, która wskazuje, jaką moc wzmacniacza mogą przyjąć, zanim zostaną uszkodzone. Gdy używasz wielu głośników, moc wyjściowa ze wzmacniacza zostanie rozdzielona pomiędzy głośniki. Zalecamy używanie w kolumnach wielogłośnikowych głośników o tej samej wartości znamionowej omowej, aby moc była równomiernie rozdzielana na każdy głośnik. (W przypadku wzmocnienia gitarowego, zalecamy wybór głośnika o mocy znamionowej co najmniej dwa razy większej niż maksymalna moc, której może doświadczyć wzmacniacz).

Przykład 1: Single Speaker Wiring

×

Zamknij

W przykładzie 1, mamy wzmacniacz o mocy 50W i impedancji wyjściowej 8 omów. Został on dopasowany do jednego głośnika 8-omowego.

Ponieważ jest tylko jeden głośnik, może on doświadczyć całej mocy 50W ze wzmacniacza.

W tym przypadku zalecamy wybór głośnika 8-omowego o mocy znamionowej co najmniej 100W.

Przykład 2: Okablowanie szeregowe

×

Przykład 2.

Zamknij

Gdy wiele głośników jest połączonych szeregowo, suma impedancji znamionowych głośników powinna być równa impedancji wyjściowej wzmacniacza.

~z_{equivalent}}~ = Całkowita impedancja równoważna

~z_n~ = Impedancja głośnika ~n~

$z_{equivalent}} = z_1 + z_2 + z_n$

W przykładzie 2, mamy wzmacniacz 50W z 8 omową impedancją wyjściową. Aby określić wartości głośników, musimy rozwiązać wzór na impedancję równoważną.

$z_{ekstekstekst{równoważny}} = z_1 + z_2 + ldots + z_n$$z_{ekstekstekst{równoważny}} = 8Ω$$8Ω = z_1 + z_2$

Ponieważ wiemy ~z_1 = z_2~, możemy uprościć:

$8Ω = z_{ekstekstekst} + z_{text{speaker}}$$8Ω = 2 razy z_{text{speaker}}$$z_{speaker}} = 4Ω$

Ponieważ są dwa głośniki, każdy z nich może doświadczyć 25W (połowa mocy wyjściowej ze wzmacniacza).

W tym przypadku zalecamy wybranie dwóch głośników 4-omowych o mocy znamionowej co najmniej 50W każdy.

Przykład 3: Okablowanie równoległe

×

Zamknij

Gdy wiele głośników jest okablowanych równolegle, sprawa jest nieco bardziej skomplikowana, ponieważ całkowita impedancja obwodu równoległego będzie mniejsza niż impedancja poszczególnych głośników, jak wynika z poniższego wzoru.

~z_{równoważny}~ = Równoważna impedancja całkowita

~z_n~ = Impedancja głośnika ~n~

$z_{równoważny}} = \frac{1}{z_1} + \frac{1}{z_2} + \dots + \frac{1}{z_n}}$

W przykładzie 3, mamy wzmacniacz o mocy 50W i impedancji wyjściowej 8 ohm. Aby określić wartości głośników, musimy rozwiązać wzór na impedancję równoważną.

$z_{equivalent}} = \frac{1}{z_1} + \frac{1}{z_2} + \dots + \frac{1}{z_n}}$$z_{text{equivalent}} = 8Ω$$8Ω = \frac{1}{z_1} + \frac{1}{z_2}}$

Ponieważ wiemy, że ~z_1 = z_2~, możemy uprościć:

$8Ω = \frac{1}{z_text{speaker}}} + \frac{1}{z_{text{speaker}}}}$$8Ω = \frac{1}{z_{text{speaker}}}}$$8Ω = \frac{z_{speaker}}}{2}$$z_{text{speaker}} = 16Ω$

Ponieważ mamy dwa głośniki, każdy z nich może doświadczyć 25W (połowa mocy wyjściowej ze wzmacniacza).

W tym przypadku zalecamy wybranie dwóch 16-omowych głośników o mocy znamionowej co najmniej 50W każdy.

Przykład 4: Okablowanie szeregowo-równoległe

×

Zamknij

Gdy wiele głośników jest podłączonych w konfiguracji szeregowo-równoległej, sprawy stają się jeszcze bardziej skomplikowane. Po pierwsze, należy wyznaczyć impedancję zastępczą dla wszystkich głośników połączonych szeregowo, stosując ten sam wzór, co w przykładzie 2 powyżej. Gdy to zrobimy, wtedy można obliczyć całkowitą impedancję obwodu używając wzoru dla obwodu równoległego z przykładu 3 powyżej.

W przykładzie 4, mamy wzmacniacz 50W z 8 omową impedancją wyjściową. Aby wyznaczyć impedancję głośników, będziemy musieli rozwiązać zarówno wzór na impedancję równoległą, jak i wzór na impedancję zastępczą.

Ponieważ dwa górne głośniki są podłączone równolegle do dwóch dolnych, możemy wyrazić wzór na impedancję zastępczą używając wzoru na impedancję równoległą w następujący sposób:

$z_{ekstekstra{równoważna}} = \frac{1}{z_1} + \frac{1}{z_2} + \dots + \frac{1}{z_n}}$$z_{text{equivalent}} = \frac{1}{z_{text{top}} + \frac{1}{z_{text{bottom}}}}$

Aby rozwiązać ten wzór, musimy wyznaczyć impedancję dla górnego i dolnego zestawu głośników. Każdy z tych dwóch zestawów głośników jest połączony szeregowo, więc do rozwiązania możemy użyć wzoru na impedancję szeregową.

$z_{tekst}} = z_1 + z_2 + z_n$$z_{tekst}} = z_1 + z_2$

Ponieważ wszystkie głośniki mają taką samą impedancję, wiemy, że ~z_1 = z_2~ i możemy dalej upraszczać:

$z_{tekst}} = z_{tekst}} + z_{tekst{speaker}}$$z_{tekst{top}} = 2 razy z_{tekst{speaker}}$

Ponieważ wszystkie głośniki mają tę samą wartość, wiemy też, że:

$z_{text{bottom}} = 2 \times z_{text{speaker}}$

Więc możemy również zobaczyć, że ~z_{text{top}} = z_{text{bottom}}~

Podłączając te równania do naszego oryginalnego wzoru na ~z_{text{equivalent}}~, możemy zobaczyć, jak obliczyć:

$z_{text{equivalent}} = \frac{1}{z_1} + \frac{1}{z_2} + \dots + \frac{1}{z_n}}$$z_{text{equivalent}} = \frac{1}{z_{text{top}} + \frac{1}{z_tekstu{bottom}}}}$$z_tekstu{równoważny}} = \frac{1}{2 \times z_{tekstu{speaker}}} + \frac{1}{2 \times z_{text{speaker}}}}$$z_{\tekst}} = \frac{1}{2 \times z_{\tekst{speaker}} + \frac{1}{2 \times z_{\text{speaker}}}}$$z_{\text{equivalent}} = \frac{1}{\frac{2}{2 \times z_{\text{speaker}}}}$$z_{\text{equivalent}} = \frac{1}{z_{text{speaker}}}}$$z_{equivalent}} = z_{text{speaker}}$

Więc po całej tej pracy, możemy zobaczyć, że impedancja zastępcza tego szeregowo-równoległego obwodu jest równa impedancji głośnika. Ponieważ wiemy, że impedancja wyjściowa wzmacniacza wynosi 8Ω, możemy łatwo sprawdzić, że

$z_{głośnik}} = 8Ω$

Ponieważ mamy cztery głośniki, każdy z nich może dostarczyć 12,5 W (jedna czwarta mocy wyjściowej ze wzmacniacza).

W tym przypadku zalecamy wybranie czterech głośników 8-omowych o mocy znamionowej co najmniej 25 W każdy.

W przypadku tej konfiguracji najłatwiej jest obliczyć całkowitą impedancję równoważną w dwóch krokach.

Powiązane filmy