Fazowanie

Wskazano już, że jeśli razem współpracuje kilka głowic głośnikowych, to należy je zestawić fazowo, czyli tzw. tak połączone ze sobą, aby emitować dźwięk w tej samej fazie. Dotyczy to również GG pracujących w różnych pasmach częstotliwości, szczególnie przy niskiej częstotliwości rozgraniczającej, ponieważ głowice obu sąsiednich pasm pracują jednocześnie na częstotliwości rozgraniczającej. Fazowanie odbywa się wizualnie lub „dotykowo” palcem za pomocą akumulatora o napięciu 1,5–4,5 V, który przykłada się kilkakrotnie do zacisków cewki drgającej GG. Zmieniając polaryzację baterii, zapewniamy, że wszystkie dyfuzory poruszają się w jednym kierunku, gdy bateria jest włączona (lub wyłączona). Następnie, zwracając uwagę na polaryzację podłączenia zacisków cewki drgającej, łączy się je odpowiednio: z jednakowymi biegunami w przypadku połączenia równoległego i przeciwnymi biegunami w przypadku połączenia szeregowego.

Wygodniej, szczególnie w przypadku małych głowic o wysokiej częstotliwości, jest przeprowadzanie fazowania za pomocą miliamperomierza prądu stałego (skala 5-10 mA). Po podłączeniu go do cewki drgającej delikatnie i płynnie dociśnij dyfuzor palcami i zwróć uwagę, w którą stronę odchyla się wskazówka miliamperomierza. Zamieniając końce cewki drgającej, uzyskaj odchylenie strzałki w jednym kierunku i zaznacz polaryzację na stykach GG zgodnie z polaryzacją miliamperomierza. Określone fazowanie musi być również zachowane pomiędzy grupami GG działającymi w różnych pasmach i połączonymi poprzez zbiorniki separacyjne lub filtry.

Prawidłowość fazowania można także sprawdzić na ucho, próbując zamienić końce cewki jednej z cewek podczas słuchania programu. W przypadku nieprawidłowego włączenia głośność przy niższych częstotliwościach zauważalnie spada. Ta metoda jest odpowiednia tylko w przypadku dwóch głośników. Przy większej liczbie fazowanie ze słuchu staje się trudne i należy je podzielić na pary. Fazę należy sprawdzić na ucho, aby końcówki przełączały się bardzo szybko. Dzięki temu możliwe jest porównywanie dźwięków praktycznie bez pamięci dźwiękowej. Przy zmianie fazowania GG pracujących w różnych pasmach przy wysokiej częstotliwości rozgraniczającej często nie ma różnicy w charakterze dźwięku, a czasem nawet lepszy dźwięk pojawia się po włączeniu w przeciwfazie. Dlatego powinieneś zachować włączenie, które większość słuchaczy uważa za najlepsze po wielokrotnym słuchaniu.

Zgodnie z obowiązującymi normami krajowymi GG musi mieć oznaczenie polaryzacji; to znacznie ułatwia dalsza praca poprzez ich prawidłowe podłączenie.

Dodawanie poziomów dźwięku dwóch głośników

Czasami, aby zwiększyć poziom dźwięku w pomieszczeniu, do już istniejącego dodawany jest kolejny głośnik. Cechy zmiany ogólnego poziomu dźwięku w pomieszczeniu po tym dodatku są następujące: jeśli zostanie dodany drugi głośnik o tym samym natężeniu dźwięku, wówczas wzrost ogólnego poziomu dźwięku w pomieszczeniu będzie równy 3 dB, tj. Nie ma sensu dokładanie drugiego głośnika o natężeniu dźwięku o 3 dB mniejszym niż pierwszy.

Znacznie częściej stosuje się dodatkowy głośnik tego samego typu, umieszczany obok głównego w całym projekcie, aby poprawić charakterystykę częstotliwościową ciśnienia akustycznego i zwiększyć moc wyjściową przy niższych częstotliwościach. Włączenie dwóch głośników wyrównuje ogólną charakterystykę częstotliwościową systemu. Dzieje się tak, ponieważ w różnych przypadkach głośników, nawet tego samego typu, charakterystyka częstotliwościowa nie jest taka sama. Wzrosty (szczyty) i spadki czułości okazują się nieznacznie przesunięte w częstotliwości i dlatego częściowo znoszą się nawzajem. Wzrost mocy wyjściowej następuje, ponieważ w wyniku wzajemnego oddziaływania głośników znajdujących się w pobliżu i w fazie, rezystancja radiacyjna każdego głośnika wzrasta w zakresie niskich i części średnich częstotliwości. Przy najniższych częstotliwościach efekt ten niemal podwaja moc wyjściową dwóch głośników: dwa przetworniki (każdy z dwukrotnie większą odpornością na promieniowanie) zwiększają czterokrotnie ciśnienie akustyczne, podczas gdy moc pobierana ze wzmacniacza wzrasta nieco ponad dwukrotnie.

Przełączanie głowic w trybie wspólnym można osiągnąć poprzez połączenie ich cewek drgających szeregowo lub równolegle. Sposób podłączenia nie ma dużego wpływu na tłumienie elektryczne. Nie ma to również wpływu na charakterystykę częstotliwościową, jeśli wzmacniacz ma niską rezystancję wyjściową (wewnętrzną) z powodu ujemnego sprzężenia zwrotnego. W takich przypadkach należy rozstrzygnąć kwestię równoległego lub szeregowego połączenia cewek drgających głowic ze względu na wygodę dopasowania ze wzmacniaczem i filtrami zwrotnicy.

Mogą się jednak zdarzyć przypadki, gdy impedancja wyjściowa wzmacniacza nie będzie wystarczająco niska (może się to zdarzyć w sprzęcie przenośnym i małych rozmiarach). Wtedy sposób podłączenia głowic może mieć pewien wpływ na charakterystykę częstotliwościową głośnika w głównym obszarze rezonansowym. Faktem jest, że jeśli głowice mają różne częstotliwości rezonansu głównego, różniące się o 20-30 Hz, to przy połączeniu równoległym, ze względu na wzajemne połączenie obwodów, obie częstotliwości rezonansowe połączą się w jedną. W przypadku połączenia szeregowego tak się nie dzieje, a separacja częstotliwości rezonansowych przyczynia się do rozszerzania obszaru niższych częstotliwości wraz ze wzrostem mocy wyjściowej.

Pomiar impedancji wyjściowej wzmacniacza niskiej częstotliwości

Jak wspomniano powyżej, znajomość impedancji wyjściowej wzmacniacza jest ważna dla oceny warunków tłumienia głośnika, więc przyjrzyjmy się, jak w razie potrzeby można ją zmierzyć w praktyce. Aby określić rezystancję wyjściową, na wejście wzmacniacza podawany jest niewielki (10–20% wartości nominalnej) sygnał sinusoidalny o dowolnej częstotliwości z generatora audio, pomiarowego nagrania dźwięku lub z sieci oświetleniowej przez transformator obniżający napięcie oraz napięcie wyjściowe wzmacniacza mierzone jest przy wyłączonym obciążeniu (głośniku). Następnie wzmacniacz ładuje się znanym rezystorem o rezystancji zbliżonej do obciążenia znamionowego i mierzy się napięcie na nim. Następnie za pomocą wzoru oblicza się wyjściową (wewnętrzną) rezystancję wzmacniacza

Trasa = Rn. (Uxx – Un) / Un , Gdzie

Uxx - napięcie wyjściowe wzmacniacza bez obciążenia;

Nie – napięcie wyjściowe wzmacniacza przy obciążeniu Rн.

Impedancja wyjściowa dobrego wzmacniacza nie powinna przekraczać 0,1 Rn.

Rozproszony system głośników

Jak wspomniano powyżej, właściwości akustyczne pomieszczenia mają ogromny wpływ na jakość reprodukcji dźwięku. Jeżeli pomieszczenia, w których odtwarzany jest dźwięk, charakteryzują się słabą akustyką (duże i dudniące lub niskie, wydłużone), wówczas należy zastosować system nagłośnieniowy rozproszony, który pozwoli na skuteczne nagłośnienie tak ubogich akustycznie pomieszczeń. Rozproszone rozmieszczenie identycznych głośników nad obszarem dźwiękowym przy takim układzie zapewnia dobrą równomierność pola dźwiękowego i brak poczucia zlokalizowanego położenia źródła dźwięku, co stwarza wrażenie brzmienia całej objętości (przestrzeni). . System ten może być również stosowany do sondowania otwartych przestrzeni. W systemie rozproszonym głośniki są zwykle umieszczane w łańcuchu liniowym, którego odstęp wynosi 0,5-1 wysokości głośnika w zamkniętej przestrzeni i 5-8 wysokości w otwartej przestrzeni. W tym drugim przypadku głośniki muszą mieć niską kierunkowość promieniowania w płaszczyźnie poziomej. Dobra równomierność pola akustycznego w systemie rozproszonym utrudnia występowanie hałasu akustycznego. informacja zwrotna ze wzmocnieniem dźwięku.

Dobrze, jeśli instalator ma możliwość wykorzystania obwodu wzmacniającego kanał po kanale. Jednak w większości przypadków uważa się to za luksus, na który nie można sobie pozwolić, a podczas instalacji systemu audio w dziewięciu przypadkach na dziesięć konieczne jest załadowanie np. urządzenia dwukanałowego z czterema głośnikami lub czterokanałowego urządzenie z ośmioma.

Właściwie nie ma w tym nic strasznego. Trzeba tylko pamiętać o kilku podstawowych sposobach podłączenia głośników. Nawet nie kilka, ale tylko dwa: szeregowy i równoległy. Trzecia – szeregowo-równoległa – jest pochodną dwóch wymienionych. Innymi słowy, jeśli na kanał wzmocnienia mamy więcej niż jeden głośnik i wiemy, jakie obciążenia urządzenie wytrzyma, to wybranie jednego, najbardziej akceptowalnego układu spośród trzech możliwych, nie jest takie trudne.

Połączenie łańcuchowe głośników

Oczywiste jest, że gdy sterowniki są połączone szeregowo, rezystancja obciążenia wzrasta. Oczywiste jest również, że wraz ze wzrostem liczby linków rośnie ona. Zazwyczaj potrzeba zwiększenia oporu pojawia się w celu zmniejszenia wydajności akustycznej. W szczególności instalując głośniki tylne lub głośnik kanału centralnego, które pełnią głównie rolę pomocniczą, nie wymagają one znacznej mocy ze wzmacniacza. W zasadzie możesz połączyć szeregowo dowolną liczbę głośników, ale ich całkowita rezystancja nie powinna przekraczać 16 omów: niewiele wzmacniaczy jest w stanie wytrzymać większe obciążenia.

Rysunek 1 pokazuje, jak dwa sterowniki są połączone łańcuchowo. Dodatnie złącze wyjściowe kanału wzmacniacza podłącza się do dodatniego zacisku głośnika A, a ujemne złącze tego samego przetwornika do dodatniego zacisku głośnika B. Następnie ujemny zacisk głośnika B łączy się z ujemnym wyjściem głośnika B. ten sam kanał wzmacniający. Drugi kanał jest zbudowany według tego samego schematu.

To są dwa głośniki. Jeśli chcesz połączyć, powiedzmy, cztery głośniki szeregowo, metoda jest podobna. Głośnik „minus” B zamiast podłączać do wyjścia wzmacniacza, podłącza się do „plusa” C. Dalej od zacisku ujemnego C przewód jest rzucony do „plusa” D, a od „minusu” D połączenie jest wykonane z ujemnym złączem wyjściowym wzmacniacza.

Obliczenia zastępczej rezystancji obciążenia kanału wzmacniającego, który jest obciążony łańcuchem połączonych szeregowo głośników, dokonuje się poprzez proste dodanie według następującego wzoru: Zt = Za + Zb, gdzie Zt jest zastępczą rezystancją obciążenia, oraz Odpowiednio Za i Zb

rezystancję głośników A i B. Przykładowo masz cztery 12-calowe głowice subwoofera o rezystancji 4 omów i pojedynczy wzmacniacz stereofoniczny o mocy 2 x 100 W, który nie toleruje obciążeń o niskiej impedancji (2 omów lub mniej). W tym przypadku jedynym rozwiązaniem jest szeregowe połączenie głośników niskotonowych możliwy wariant. Każdy kanał wzmacniający obsługuje parę głowic o łącznej rezystancji 8 omów, co z łatwością mieści się w wspomnianej wyżej konstrukcji 16-omowej. Natomiast równoległe podłączenie głośników (o czym później) doprowadzi do niedopuszczalnego (poniżej 2 omów) spadku rezystancji obciążenia obu kanałów i w efekcie do awarii wzmacniacza.

Kiedy więcej niż jeden głośnik jest podłączony szeregowo do tego samego kanału wzmacniającego, nieuchronnie będzie to miało wpływ na moc wyjściową. Wróćmy do przykładu z dwiema 12-calowymi głowicami połączonymi szeregowo i jednym 200-watowym wzmacniaczem stereo o minimalnej impedancji obciążenia wynoszącej 4 omy. Aby dowiedzieć się, ile watów wzmacniacz może dostarczyć do głośników w takich warunkach, należy rozwiązać inne proste równanie: Po = Pr x (Zr/Zt), gdzie Po to moc wejściowa, Pr to zmierzona moc wzmacniacza , Zr to rezystancja obciążenia, przy której mierzy się rzeczywistą moc wzmacniacza, Zt to całkowita rezystancja głośników obciążonych na danym kanale. W naszym przypadku okazuje się, że: Po = 100 x (4/8). Czyli 50 watów. Mamy dwóch głośników, więc „pięćdziesiąt dolarów” dzielimy na dwa. W rezultacie każda głowa otrzyma 25 watów.

Równoległe połączenie głośników

Tutaj wszystko jest dokładnie odwrotnie: przy połączeniu równoległym rezystancja obciążenia spada proporcjonalnie do liczby głośników. Moc wyjściowa odpowiednio wzrasta. Liczba głośników jest ograniczona zdolnością wzmacniacza do pracy przy małych obciążeniach i ograniczeniami mocy samych głośników podłączonych równolegle. W większości przypadków wzmacniacze wytrzymują obciążenia o wartości 2 omów, rzadziej 1 omów. Istnieją urządzenia, które radzą sobie z impedancją 0,5 oma, ale to naprawdę rzadkość. Jeśli chodzi o nowoczesne głośniki, parametry mocy wahają się od kilkudziesięciu do kilkuset watów.

Rysunek 2 pokazuje, jak połączyć parę sterowników równolegle. Przewód z dodatniego złącza wyjściowego podłączamy do dodatnich zacisków głośników A i B (najprościej jest podłączyć najpierw wyjście wzmacniacza do „plusa” głośnika A, a następnie przeciągnąć z niego przewód do głośnika B). Za pomocą tego samego obwodu zacisk ujemny wzmacniacza łączy się z zaciskami ujemnymi obu głośników.

Obliczanie zastępczej rezystancji obciążenia kanału wzmacniającego przy równoległym podłączeniu głośników jest nieco bardziej skomplikowane. Wzór jest następujący: Zt = (Za x Zb) / (Za + Zb), gdzie Zt to równoważna rezystancja obciążenia, a Za i Zb to impedancja głośnika.

Teraz wyobraźmy sobie, że łącze niskiej częstotliwości w systemie jest ponownie przypisane do urządzenia 2-kanałowego (2 x 100 W na obciążenie 4 omów), ale działającego stabilnie przy 2 omach. Połączenie równolegle dwóch 4-omowych głowic subwoofera znacznie zwiększy moc wyjściową, ponieważ rezystancja obciążenia kanału wzmacniającego zostanie zmniejszona o połowę. Korzystając z naszego wzoru otrzymujemy: Zt = (4 + 4) / (4 + 4). W rezultacie mamy 2 Ohmy, co przy dobrej rezerwie prądowej wzmacniacza da 4-krotny wzrost mocy na kanał: Po = 100 x (4/2). Lub 200 watów na kanał zamiast 50 uzyskanych po podłączeniu głośników szeregowo.

Szeregowo-równoległe połączenie głośników

Zazwyczaj obwód ten służy do zwiększenia ilości głośników w pojeździe w celu uzyskania wzrostu całkowitej mocy systemu audio przy zachowaniu odpowiedniej rezystancji obciążenia. Oznacza to, że na jednym kanale wzmocnienia możesz użyć dowolnej liczby głośników, jeśli ich całkowita rezystancja mieści się w granicach, które już wskazaliśmy od 2 do 16 omów.

Podłączenie na przykład 4 głośników tą metodą odbywa się w następujący sposób. Kabel z dodatniego złącza wyjściowego wzmacniacza podłącza się do dodatnich zacisków głośników A i C. Ujemne zaciski A i C podłącza się następnie do dodatnich zacisków głośników B i D, odpowiednio. Na koniec kabel z ujemnego wyjścia wzmacniacza podłącza się do ujemnych zacisków głośników B i D.

Do obliczenia całkowitej rezystancji obciążenia kanału wzmacniającego, który pracuje z czterema głowicami połączonymi kombinatorycznie, stosuje się następujący wzór: Zt = (Zab x Zcd) / (Zab x Zcd), gdzie Zab jest całkowitą rezystancją głośników A i B, a Zcd to całkowita rezystancja głośników C i D (są one połączone szeregowo ze sobą, więc rezystancja jest sumowana).

Weźmy ten sam przykład ze wzmacniaczem 2-kanałowym pracującym stabilnie przy 2 omach. Tylko tym razem dwa subwoofery 4-omowe połączone równolegle już nam nie odpowiadają, a chcemy podłączyć 4 głowice LF (również 4-omowe) do jednego kanału wzmacniającego. Aby to zrobić, musimy wiedzieć, czy urządzenie wytrzyma takie obciążenie. Przy połączeniu szeregowym całkowita rezystancja wyniesie 16 omów, co nikomu nie odpowiada. Równolegle - 1 Ohm, co nie mieści się już w parametrach wzmacniacza. Pozostaje obwód szeregowo-równoległy. Proste obliczenia pokazują, że w naszym przypadku jeden kanał wzmacniający zostanie obciążony standardowymi 4 Ohmami, zasilając jednocześnie cztery subwoofery. Ponieważ 4 omy to standardowe obciążenie dla każdego samochodowego wzmacniacza mocy, w tym przypadku nie wystąpią żadne straty ani zyski wskaźników mocy. W naszym przypadku jest to 100 watów na kanał, równo rozdzielonych pomiędzy cztery głośniki 4-omowe.

Podsumujmy. Najważniejsze przy budowaniu takich schematów nie jest przesadzić. Przede wszystkim ze względu na minimalne obciążenie wzmacniacza. Większość nowoczesnych urządzeń radzi sobie całkiem dobrze z obciążeniami 2-omowymi. Nie oznacza to jednak wcale, że będą pracować przy 1 Ohmie. Dodatkowo przy małych obciążeniach zmniejsza się zdolność wzmacniacza do kontrolowania ruchu membrany głośnika, co najczęściej skutkuje „rozmytym” basem.

Wszystkie trzy przykłady podane powyżej dotyczyły wyłącznie sekcji niskotonowej kompleksu audio. Natomiast teoretycznie na jednym urządzeniu dwukanałowym można zbudować cały system głośnikowy w samochodzie z głośnikami średnio-niskotonowymi, średniotonowymi i wysokotonowymi. Oznacza to, że głośniki grają w różnych obszarach widma częstotliwości. Dlatego będziesz musiał użyć pasywnych zwrotnic. Należy tu pamiętać, że ich elementy – kondensatory i cewki – muszą być dobrane do równoważnej rezystancji obciążenia danego kanału wzmacniającego. Dodatkowo same filtry wprowadzają opór. Co więcej, im dalej sygnał znajduje się od pasma przenoszenia filtrów, tym większy jest opór.

Szeregowe, równoległe i mieszane połączenie głośników

Najważniejszą rzeczą przy podłączaniu głośników jest takie wykonanie połączenia, aby żaden z głośników nie był przeciążony. Przeciążenie grozi uszkodzeniem głośnika.

Ważne jest, aby zrozumieć, że głośnik może być zasilany mocą mniejszą lub równą mocy znamionowej, dla której został zaprojektowany. W przeciwnym razie prędzej czy później nawet najwyższej jakości głośnik ulegnie awarii z powodu przeciążenia.

Oczywiste jest, że przed podłączeniem głośników należy je zdefiniować:

Moc znamionowa ( W, W);

Aktywny opór cewki drgającej ( Om, Ω ).

Wszystko to z reguły jest wskazane na układzie magnetycznym głośnika lub na koszu.

1W oznacza 1W, 4Ω to rezystancja cewki drgającej.

Marka głośników - 3GDSH-16. Pierwsza liczba 3 to moc znamionowa, 3 W. Obok jest sygnatura - 8 Ohm, rezystancja cewki.

Czasami tego nie wskazują, ale można to rozpoznać po oznaczeniach.

Głośnik średniotonowy 15GD-11-120. Moc znamionowa - 15 W, rezystancja cewki - 8Ω.

Podłączenie głośników. Przykład.

Zacznijmy od podstaw, że tak powiem - jasnych przykładów. Wyobraźmy sobie, że mamy 6-watowy wzmacniacz mocy audio (AMP) i 3 głośniki. Dwa głośniki o mocy 1 W (rezystancja cewki 8 Ω każdy) i jeden głośnik o mocy 4 W (8 Ω). Wyzwanie polega na podłączeniu wszystkich 3 głośników do wzmacniacza.

Spójrzmy najpierw na przykład niewierny podłączenia tych głośników. Oto rysunek wizualny.

Jak widać rezystancja wszystkich trzech głośników jest taka sama i wynosi 8 Ω. Ponieważ jest to równoległe połączenie głośników, prąd zostanie podzielony równo pomiędzy 3 głośniki. Przy maksymalnej mocy wzmacniacza (6 W) każdy głośnik otrzyma moc 2 W. Wiadomo, że przeciążone będą 2 z 3 głośników – te, których moc znamionowa wynosi 1 W. Oczywiste jest, że taki schemat połączeń nie dobrze.

Gdyby wzmacniacz generował tylko 3 W mocy akustycznej, taki obwód byłby odpowiedni, ale głośnik o mocy 4 W nie działałby z pełną mocą - „filonil”. Chociaż nie zawsze jest to krytyczne.

Weźmy teraz przykład prawidłowego podłączenia tych samych głośników. Zastosujmy tzw. połączenie mieszane (zarówno szeregowe, jak i równoległe).

Połączmy szeregowo dwa głośniki o mocy 1 W. W rezultacie ich całkowity opór wyniesie 16 Ω. Teraz podłączamy równolegle do nich 4-watowy głośnik o rezystancji 8 Ω.

Gdy wzmacniacz pracuje z maksymalną mocą, prąd w obwodzie zostanie podzielony w oparciu o rezystancję. Ponieważ rezystancja połączenia szeregowego dwóch głośników jest 2 razy większa (tj. 16 Ω), głośniki otrzymają ze wzmacniacza tylko 2 waty mocy akustycznej (1 wat każdy). Ale 4-watowy głośnik będzie zużywał 4 waty mocy. Ale będzie działać zgodnie ze swoją mocą znamionową. Przy takim połączeniu nie będzie żadnych przeciążeń. Każdy głośnik będzie działał normalnie.

I jeszcze jeden przykład.

Mamy 4-watowy wzmacniacz mocy audio (UMZCH, znany również jako „wzmacniacz”). 4 głośniki, moc każdego z nich wynosi 1 W, a rezystancja każdego wynosi 8 Ω. Do wyjścia wzmacniacza można podłączyć obciążenie o rezystancji 8 Ω. Głośniki należy połączyć tak, aby ich całkowita rezystancja wynosiła 8 Ω.

Jak w tym przypadku prawidłowo połączyć ze sobą głośniki?

Najpierw połączmy wszystkie głośniki szeregowo. Co w rezultacie otrzymamy?

Ponieważ w przypadku połączenia szeregowego dodaje się rezystancję głośników, w rezultacie otrzymujemy głośnik kompozytowy o rezystancji 32 omów! Oczywiste jest, że taki schemat połączeń nie zadziała. Swoją drogą taką samą rezystancję (32 Ω) ma kapsuła słuchawek – popularnie zwana „wtyczką”.

Jeśli podłączymy taki głośnik zespolony o rezystancji 32 Ω do wyjścia 8 omów naszego wzmacniacza, to ze względu na dużą rezystancję przez głośniki będzie płynął niewielki prąd. Głośniki będą brzmiały bardzo cicho. Efektywne dopasowanie wzmacniacza do obciążenia (głośników) nie będzie działać.

Teraz połączmy wszystkie głośniki równolegle - może tym razem się uda?

W przypadku połączenia równoległego całkowity opór oblicza się za pomocą tego skomplikowanego wzoru.

Jak widać, całkowity opór (R total) wynosi 2 Ω. To mniej niż jest to konieczne. Jeśli podłączymy nasze głośniki za pomocą tego obwodu do wyjścia 8-omowego wzmacniacza, wówczas przez głośniki popłynie duży prąd ze względu na niską rezystancję (2 Ω). Z tego powodu wzmacniacz może załamanie .

Równoległe i szeregowe połączenie głośników (połączenie mieszane).

Cóż, jeśli użyjemy mieszanego związku, otrzymamy to.

Gdy głośniki łączymy szeregowo, po zsumowaniu ich rezystancji otrzymujemy 2 ramiona po 16 Ω każde. Następnie obliczamy opór za pomocą uproszczonego wzoru, ponieważ mamy tylko 2 ramiona połączone równolegle.

To połączenie jest już odpowiednie dla naszego wzmacniacza. W ten sposób dopasowaliśmy impedancję wyjściową wzmacniacza do obciążenia - naszego głośnika kompozytowego (głośnika). Wzmacniacz dostarczy pełną moc do obciążenia bez przeciążeń.

Wzmacniacze audio są zaprojektowane dla określonej impedancji obciążenia. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku lampowych UMZCH, ale tranzystorowe również zapewniają to specyfikacje w dość wąskim zakresie obciążenia.

Projektując grzejniki grupowe lub gdy konieczne jest podłączenie kilku głośników do jednego wzmacniacza mocy niskiej częstotliwości, należy wziąć pod uwagę wynikającą z tego impedancję zastępczą.

Jak podłączyć głośniki?

Oczywiste jest, że w przypadku połączenia głośników szeregowo (rys. 1) wzrasta rezystancja obciążenia Ztot. Składa się z zastępczych oporów głów Zi i oblicza się go ze wzoru:

Zcałkowita=Z1+Z2+…+Zn. (1)

Zwykle zwiększenie rezystancji jest konieczne, aby zmniejszyć moc wyjściową wzmacniacza. W szczególności instalując w kinie domowym głośniki tylne lub głośnik kanału centralnego, które pełnią rolę pomocniczą, nie wymagają one znacznej mocy ze wzmacniacza.

Zasadniczo możesz podłączyć szeregowo dowolną liczbę głośników, ale Ztotal większy niż 16 omów jest niepożądany, ponieważ wzmacniaczowi będzie trudno je „napędzić” (moc wyjściowa spadnie). Najważniejsze jest to, aby obserwować fazowanie głowic, aby ich dyfuzory poruszały się zawsze w jednym kierunku (w fazie). Zaciski nowoczesnych głowic są zwykle oznaczone „+” i „-”, ale starsze mogą ich nie mieć.
W tym przypadku najprościej jest wziąć akumulator o napięciu 4,5...9 V i krótko dotykając jego styków do zacisków głowicy obserwować, w którą stronę „biegnie” dyfuzor. Pozostaje tylko oznaczyć zaciski w ten sam sposób dla wszystkich głowic. Przy równoległym podłączeniu głośników (rys. 2) rezystancja obciążenia zmniejsza się proporcjonalnie do liczby głośników.

W związku z tym wzrasta moc wyjściowa UMZCH. Liczba głośników jest ograniczona zdolnością wzmacniacza do pracy przy małych obciążeniach. W większości przypadków mocne wzmacniacze całkiem dobrze radzą sobie z obciążeniem 2 omów. Całkowitą zastępczą rezystancję obciążenia Ztot w tym przypadku oblicza się ze wzoru:

1/Ztot=1/Z1+1/Z2+…+1/Zn. (2)

W przypadku dwóch głów jest on konwertowany do formy.

Opcje rezystancji obciążenia podczas podłączania głośników do wzmacniacza
​

Aby podłączyć np. cztery głośniki, należy zastosować do nich jeden wzmacniacz czterokanałowy lub dwa wzmacniacze dwukanałowe. Czasami jednak nie ma możliwości zainstalowania kolejnego wzmacniacza i konieczne jest zwiększenie liczby głośników. Na przykład może być konieczne podłączenie czterech (2 na kanał) lub ośmiu głośników (4 na kanał) do wzmacniacza. W takich przypadkach stosuje się trzy metody połączenia: szeregowy, równoległy i kombinowany (połączenie dwóch pierwszych). Najważniejsze jest, aby dowiedzieć się, jaka jest minimalna dopuszczalna rezystancja obciążenia wzmacniacza i na tej podstawie wybrać sposób podłączenia.

Połączenie łańcuchowe głośników​

W przypadku połączenia łańcuchowego głośniki są połączone szeregowo, jeden po drugim. Bardzo ważne jest prawidłowe ustawienie faz głośników, łącząc plus jednego głośnika z minusem drugiego. Po połączeniu szeregowym całkowity opór wzrasta, a moc wyjściowa maleje. Metodę tę można zastosować w celu zmniejszenia mocy wyjściowej kanału obsługującego dźwięk innych kanałów, np. kanału tylnego lub centralnego. Lepiej jest podłączyć nie więcej niż dwa głośniki szeregowo, ponieważ większa liczba głośników znacznie zmniejszy moc wyjściową. Nie można podłączyć głośników o różnych impedancjach, na przykład cztero- i ośmioomowych, ponieważ w tym przypadku każdy z nich będzie miał inną głośność. Szeregowo można łączyć tylko dokładnie identyczne głośniki, ponieważ różne głośniki mogą mieć również różną rezystancję w zakresie 0,5 oma.

W przypadku połączenia szeregowego impedancję głośnika oblicza się ze wzoru:

Gdzie R to opór, jaki otrzymamy w wyniku takiego połączenia, a R1 i R2 to opór głośników 1 i 2. W podobny sposób oblicza się opór większej liczby głośników: R = R1 + R2 + R3 + ... + Rn, tj. rezystancje są sumowane.

Redukcję mocy na skutek zwiększonego obciążenia oblicza się ze wzoru:

P = Przed (Rrzeczywisty/Rprąd),

Gdzie P to moc przy zmienionym obciążeniu, Preal to moc znamionowa wzmacniacza przy rezystancji standardowej, Rreal to rezystancja obciążenia, przy której zmierzono rzeczywistą moc wzmacniacza (nominalna rezystancja obciążenia), Rprąd to całkowita rezystancja wzmacniacza głośniki, które otrzymaliśmy. Wzór ten można zastosować dla dowolnego z trzech opisanych typów połączeń i za jego pomocą łatwo obliczyć wzrost lub spadek mocy wzmacniacza w wyniku niestandardowego obciążenia.

Równoległe połączenie głośników​

Łącząc głośniki równolegle, moc wyjściowa wzrasta, a rezystancja maleje. Podłączając w ten sposób dwa głośniki czteroomowe, ich łączna impedancja wyniesie 2 omy i trzeba wiedzieć, czy wzmacniacz wytrzyma tak małe obciążenie. Znacznie częściej spotyka się wzmacniacze, które mogą normalnie pracować przy rezystancji 2 omów niż przy 1 lub 0,5 oma.

Podłączenie do wzmacniacza rezystancji obciążenia niższej niż jego wartość znamionowa może skutkować uszkodzenie urządzenia.

Opór, jaki będzie po podłączeniu głośników równolegle, możesz obliczyć ze wzoru:

R = (R1 R2) / (R1 + R2),

Gdzie R to rezystancja obciążenia dla szukanego połączenia równoległego, a R1 i R2 to rezystancje głośników podłączonych w ten sposób. Na przykład rezystancja przy równoległym podłączeniu dwóch głośników 8-omowych wyniesie 4 omy. Gdy dwa głośniki zostaną połączone równolegle, moc wyjściowa wzmacniacza dla takiego obciążenia będzie dwukrotnie większa.

Połączenie combo głośników​

Ten schemat połączeń służy do uzyskania wymaganej rezystancji dla wzmacniacza. Na przykład, aby podłączyć cztery głośniki o łącznej impedancji 4 omów. Aby obliczyć rezystancję obciążenia przy użyciu tej metody połączenia, użyj wzoru:

R = (R12 R34) / (R12 + R34), gdzie R12 to całkowita rezystancja głośników 1 i 2, które są połączone szeregowo, a R34 jest taki sam dla głośników 3 i 4. Jeśli masz cztery 30-watowe cztery -ohm głośniki, to w takim schemacie połączenia całkowita moc wyniesie 120 W, a rezystancja będzie taka sama 4 omy. A moc dostarczana ze wzmacniacza będzie równomiernie rozdzielona pomiędzy cztery głośniki.

Kalkulator internetowy

http://www.rockfordfosgate.com/rftech#wiringwizard