In che modo l'aumento dell'impedenza degli altoparlanti influisce sul volume e sulla potenza in dB?
La modifica dell'impedenza degli altoparlanti fa la differenza nel volume (decibel o dB ) otterrai? E che dire del potere:come cambia?
Mi piacerebbe aiutare a chiarire tutto questo! In questo articolo tratterò:
- Che cos'è l'impedenza
- Come cambia l'uscita dB (volume) se aumenti l'impedenza degli altoparlanti
- Differenze di potenza e volume dell'autoradio e dell'autoradio in relazione all'impedenza degli altoparlanti
...e tante altre fantastiche informazioni. Continua a leggere per saperne di più!
Cos'è l'impedenza degli altoparlanti?
L'impedenza dell'altoparlante, misurata in Ohm, è la bobina mobile totale resistenza al flusso di corrente elettrica in quanto opera con un segnale musicale.
Ogni volta che è possibile una tensione che fornisce corrente che scorre attraverso il filo, è necessaria una certa quantità di resistenza per limitare la quantità di flusso. Allo stesso modo, un amplificatore o uno stereo richiede almeno una certa resistenza degli altoparlanti (un carico degli altoparlanti, se vuoi) per limitare la quantità di corrente elettrica che la radio o l'amplificatore tenta di fornire.
A differenza del filo rettilineo che va dal punto "a" al punto "b" quando si collega l'alimentazione, l'avvolgimento del filo della bobina mobile forma un anello che ha una proprietà elettrica chiamata induttanza. L'induttanza è leggermente diversa dalla resistenza in quanto ha una resistenza che dipende dalla frequenza della corrente alternata (CA) che scorre al suo interno.
Questa è chiamata reattanza induttiva.
L'impedenza degli altoparlanti cambia con le frequenze della musica, un po'
Per gli altoparlanti delle auto, ciò significa che l'impedenza reale (la resistenza totale) cambia un po' durante la riproduzione della musica! Tuttavia, la buona notizia è che possiamo ancora assegnare agli altoparlanti una valutazione in Ohm (valutazione dell'impedenza degli altoparlanti) poiché è sempre all'interno di un determinato intervallo come 2 ohm, 4 ohm e così via.
Quando si parla di impedenza di un altoparlante, la maggior parte delle volte le persone si riferiscono alla categoria (gamma generale) dell'altoparlante utilizzata per abbinare gli amplificatori stereo di casa o dell'auto.
Nel mondo elettrico, gli Ohm sono talvolta rappresentati dal simbolo greco Omega, o "Ω."Come funziona l'impedenza degli altoparlanti?
Come accennato in precedenza, l'impedenza di un altoparlante è costituita dalla sua resistenza e reattanza induttiva dovute alla bobina di filo che costituisce la bobina mobile.
L'impedenza non può essere misurata completamente con un misuratore di corrente continua (CC). Ad esempio:
- Se utilizzi un multimetro digitale impostato per leggere la resistenza in Ohm, misurerai solo la resistenza CC del filo.
- Se avessi l'attrezzatura giusta e potessi applicare un segnale AC, vedresti anche una quantità aggiuntiva di resistenza.
Sommando entrambi insieme si otterrebbe l'effettiva "impedenza" totale. Allo stesso modo, le stesse cose accadono quando un segnale musicale guida un altoparlante per emettere un suono:l'amplificatore o lo stereo "vedranno" un carico dell'altoparlante che è la somma di entrambi.
Spiegazione della matematica di resistenza e reattanza induttiva
A differenza della resistenza standard, non puoi semplicemente aggiungere una reattanza induttiva. Per calcolare l'impedenza totale dell'altoparlante, devi sommarli trovando la radice quadrata della somma dei quadrati, a volte chiamata "somma trigonometrica".
Nota: Per motivi di discussione generale, non è necessario conoscere l'esatta impedenza degli altoparlanti quando si abbinano gli altoparlanti, si parla di uscita e potenza in dB e così via.Sto offrendo questo come informazioni aggiuntive per aiutarti a capire da dove viene tutto.
In che modo l'aumento dell'impedenza degli altoparlanti influisce sulla potenza?
Come puoi vedere dal diagramma che ho fornito sopra, l'aumento dell'impedenza di un altoparlante non influisce solo sul volume (che tratterò più dettagliatamente di seguito) ma anche sulla potenza. In effetti, può fare un grande differenza di quanta potenza hai a disposizione con la tua casa o l'autoradio o l'amplificatore.
Questo a causa della legge di Ohm e di come funziona il potere:
- Gli stereo e gli amplificatori di casa e auto hanno una certa quantità di tensione che possono produrre per fornire energia agli altoparlanti.
- Secondo la legge di Ohm, se si cambia la resistenza (in questo caso l'impedenza dell'altoparlante), la potenza sviluppata cambia di conseguenza.
- Amplificatori e radio hanno un limite superiore alla quantità di tensione che possono erogare, quindi l'uscita massima non cambia se aumenti l'impedenza degli altoparlanti. È un limite fisso.
- Pertanto:se aumenti l'impedenza di un altoparlante, verrà sviluppata meno potenza utilizzando lo stesso stereo o amplificatore.
In questo grafico di esempio, puoi vedere quanta potenza svilupperà un altoparlante da 4 ohm con lo stesso amplificatore di un altoparlante da 8 ohm. Il 4 ohm non solo svilupperà 2 volte la potenza dell'altoparlante da 8 ohm, ma quello da 8 ohm non otterrà mai la piena potenza disponibile dall'amplificatore.
Questo è importante in alcuni casi e meno importante in altri. Ad esempio, per gli stereo domestici in cui non hai bisogno di un'enorme quantità di potenza, puoi utilizzare altoparlanti da 16 ohm al posto di quelli da 8 ohm senza notare molta differenza.
Tuttavia, è un caso diverso quando parliamo di car audio poiché spesso hanno bisogno di molto più potenza per produrre un suono o un volume eccezionali in un veicolo, specialmente con i subwoofer per bassi potenti. In tal caso, passare da altoparlanti da 4 ohm a 8 ohm significa che avrai 1/2 della potenza disponibile a cui eri abituato.
L'impedenza degli altoparlanti influisce sul volume?
Diagramma che mostra un grafico di esempio che confronta il volume di uscita in dB di un altoparlante da 8 ohm allo stesso amplificatore o livello di uscita stereo di un altoparlante da 4 ohm. Un altoparlante da 8 ohm produrrà meno potenza e volume con la stessa impostazione di uscita del volume. Quando l'amplificatore è alla sua potenza massima (tensione di uscita massima), l'altoparlante da 4 ohm avrà un'uscita dB maggiore rispetto agli 8 ohm allo stesso livello.
Nel grafico sopra, puoi vedere cosa succede quando utilizziamo un altoparlante da 8 ohm al posto di un altoparlante da 4 ohm collegato allo stesso amplificatore. Per aiutare a mantenere le cose uguali, confronterò altoparlanti da 4 e 8 ohm con la stessa sensibilità di 89dB a 1W/1M.
All'inizio potrebbe sembrare confuso, ma ciò che mostra il grafico è:
- L'uscita in dB per l'altoparlante da 4 ohm a ciascuna tensione di uscita dell'amplificatore/stereo che fornisce 1 watt, 2 watt, 4 watt e così via. Un altoparlante da 8 ohm ha bisogno di un amplificatore o di una tensione di uscita stereo più alta per ottenere lo stesso livello di potenza.
- L'uscita in dB per un altoparlante da 8 ohm allo stesso livello di uscita dell'amplificatore quando utilizzato al posto di un altoparlante da 4 Ω.
Può anche essere molto inferiore all'impedenza corretta all'uscita massima.
Dovrai aumentare l'uscita della radio o dell'amplificatore per ottenere lo stesso volume di uscita in dB per l'altoparlante a maggiore impedenza.
Ciò significa che:
- Per un altoparlante con impedenza più elevata, il volume generale sarà in genere inferiore di alcuni dB a seconda dei dettagli di quell'interlocutore.
- Non otterrai mai la piena capacità dallo stereo o dall'amplificatore come faresti con un altoparlante a bassa impedenza come è stato progettato per.
Per i subwoofer per auto, ad esempio, è un grosso problema. Per ogni raddoppio della potenza di un altoparlante, otterrai 3dB di volume in più, non raddoppiare il volume. 4 volte la potenza è 6dB e così via.
Le nostre orecchie funzionano in modo tale che circa 10dB siano considerati una grande differenza, che richiede circa 10 volte la potenza. Quando si raddoppia l'impedenza dell'altoparlante, come si può vedere dai grafici sopra, si "esaurirà il vapore" ben prima di raggiungere la potenza massima che il proprio amplificatore potrebbe emettere come farebbe con l'altoparlante di impedenza (inferiore) corretto.
Per le autoradio con una potenza in uscita inferiore (la maggior parte delle autoradio è limitata a circa 14-15 W circa) non è particolarmente l'ideale.
Cosa succede se utilizzo un altoparlante a maggiore impedenza su un crossover?
Cos'è il cambio incrociato?
I crossover degli altoparlanti sono progettati utilizzando valori predeterminati per i condensatori e gli induttori che utilizzano come filtri. Quando un produttore di altoparlanti progetta crossover per altoparlanti, si basa sempre sull'impedenza degli altoparlanti con cui sono progettati per essere utilizzati.
I crossover si comportano in modo diverso quando cambia il carico degli altoparlanti (carico di Ohm che vedono). Per questo motivo, quando modifichi l'impedenza degli altoparlanti, modifichi la frequenza di crossover e il suono. La frequenza di crossover cambierà, in genere molto.
In altre parole, la modifica dell'impedenza dell'altoparlante sposterà la frequenza di crossover. Potresti notare diversi problemi dopo aver eseguito questa operazione:
- Un suono "duro" da woofer o altoparlanti di fascia media. I tweeter potrebbero suonare distorti e "spezzeranno" il suono al volume.
- Una qualità della musica "sottile" e debole.
- Lacune nelle gamme sonore che dovresti sentire.
I crossover degli altoparlanti devono essere utilizzati solo con l'impedenza degli altoparlanti per cui sono progettati, altrimenti non suoneranno correttamente.
Ad esempio, l'utilizzo di un altoparlante da 16 ohm con un crossover per altoparlanti domestici da 8 ohm non funzionerà correttamente. Suonerà scadente e non funzionerà come previsto. Puoi sicuramente aspettarti di essere deluso dal suono.
Non dimenticare che se i tuoi altoparlanti non hanno la stessa impedenza, quello più alto non sarà allo stesso livello di uscita di quello corretto, il che significa che non sono abbinati correttamente.
Devo abbinare le impedenze del tweeter e del woofer per gli altoparlanti a 2 vie?
Non consiglio di mischiare le impedenze degli altoparlanti in altoparlanti a 2 o 3 vie perché non avranno lo stesso livello di volume una volta alzato il volume. Ciò significa che il suono non sarà corretto e dovrai affrontare alcune frequenze sonore scadenti dopo un certo punto.
Come puoi vedere dai grafici che ho fornito in precedenza, all'aumentare della potenza, l'altoparlante a maggiore impedenza sarà sempre inferiore all'altoparlante abbinato correttamente.
Nei sistemi di altoparlanti a 2 vie, questo è un problema ancora più grande perché molto spesso i tweeter hanno già un volume di uscita maggiore rispetto ai loro omologhi woofer o midrange. A peggiorare le cose, la maggior parte degli altoparlanti a 2 vie ha almeno un crossover da cui dipendono.
Ciò significa che in molti casi la modifica del carico in Ohm dell'altoparlante cambierà anche il comportamento del crossover e influirà negativamente sul suono.
Ne ho visti alcuni sistemi di altoparlanti in cui un altoparlante (tipicamente il tweeter) ha un valore di Ohm diverso rispetto agli altri, ma in tal caso i progettisti ne tengono conto.
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