Что означает сопротивление на динамиках
Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео
ЗВУКОМАНИЯ
Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео
Всё про сопротивление акустики — Ом, импеданс и прочее
Всё про сопротивление акустики — Ом, импеданс и прочее
Bowers & Wilkins DM305
Сопротивление акустики, а именно импеданса — это одна из любимых тем в непонимающих головах начинающих меломанов, кстати эту тему чайники на звуковых форумах любят использовать, чтобы запугивать бедных ничего не подозревающих новичков…
Но — это действительно очень просто.
Итак, давайте попробуем понять концепцию согласования импеданса / сопротивления в акустике и усилителях — в двух словах, насколько это возможно.
Что такое сопротивление акустики?
Сопротивление электрической цепи относится к тому, насколько трудно передать электрический сигнал через нее.
Чем больше сопротивление акустики, тем сложнее отправить сигнал.
Также почитайте эту статью —> Почему усилители имеют различные номинальные мощности при разном сопротивлении «Ом»?
а также —> Сколько мощности усилителя и мощности акустики мне надо
Какая разница между сопротивлением колонок и импедансом?
Простой ответ что такое сопротивление акустики (для простаков, которые не слишком заботятся о мельчайших деталях), заключается в том, что сопротивление и импеданс — это, по сути, одно и то же, то есть они оба являются мерой того, насколько трудно посылать электрический сигнал по цепи.
Сопротивление — это термин, используемый в цепи, в которой используется постоянный ток (DC). Полное сопротивление — это термин, используемый в цепи, в которой используется переменный ток (AC).
Синусоидальная волна
Усилитель посылает переменный ток на акустику — поэтому мы должны использовать термин импеданс при работе с колонками. Основное отличие состоит в том, что импеданс будет варьироваться в зависимости от частоты (именно поэтому вы можете видеть, что некоторые колонки указаны в диапазоне импеданса — поскольку импеданс будет меняться в зависимости от частоты аудиосигнала).
Сопротивление и импеданс измеряются в Омах — и могут быть записаны с помощью небольшого волнистого символа омега, как этот — Ω
А как насчет тока и напряжения?
Усилитель посылает аудиосигнал на колонки в виде электрического тока (переменного тока) — этот ток измеряется в амперах. Ток «проталкивается» на динамик напряжением.
Закон Ома гласит: ток = напряжение ÷ сопротивление
Поэтому, если сопротивление снижается, то должно увеличиваться либо напряжение, либо ток (обычно ток). В любом случае, это увеличивает нагрузку на источник питания усилителя.
Например, если вы отсоедините громкоговорители на 8 Ом от усилителя и подключите акустику на 4 Ом, то сопротивление уменьшится.
силовой кабель Фуракава + Ояде штекера
Меньшее сопротивление позволяет протекать большему току, и, следовательно, усилитель будет доставлять больше мощности к колонкам (току или напряжению) — что, возможно, не предназначено для этого.
Что именно импеданс сделал с моей акустикой?
Все колонки имеют импеданс. Это полное сопротивление зависит от размера и конструкции колонок, поэтому очень важно помнить, что акустика может иметь другое сопротивление, чем другая пара колонок.
Акустика предназначенная для использования в домашних условиях, обычно рассчитана на 4, 6 или 8 Ом, хотя более специализированные модели могут выходить за пределы этого диапазона.
Если вы покупаете новые колонки домашнего кинотеатра, то вы должны проверить их номинальное сопротивление.
Импеданс обычно указывается как номинальное значение. Это означает, что это среднее значение, и фактическое сопротивление со временем будет выше или ниже этого среднего значения.
Колонки с четырьмя омами имеют более низкое среднее сопротивление, чем колонки с сопротивлением 8 Ом, и поэтому потребляют больше тока.
Преимущество громкоговорителей на 4 Ом заключается в том, что увеличение тока означает, что их можно легко использовать на большей громкости.
Или, другими словами, для того, чтобы 4-омные колонки достигли того же уровня звукового давления (SPL), что и 8-омные колонки, требуется меньше напряжения. Это может быть хорошо, если у вас усилитель с недостаточной мощностью, но не так хорошо, если вы включите его слишком громко.
Ваш усилитель должен быть в состоянии справиться с этим низким сопротивлением.
Сопоставление импеданса акустики и усилителей
Как указывалось ранее, усилитель не имеет выходного сопротивления, Но акустика имеет сопротивление.
Следовательно, полное сопротивление усилителя, относится к оптимальному сопротивлению акустики, на которое он рассчитан.
Вы можете подключить акустику любого сопротивления к усилителю, и они будут работать.
Однако, если усилитель не предназначен для управления акустикой с более низким импедансом (например, 4 Ом), усилитель может перегреться, если вы увеличите громкость очень сильно. Это связано с тем, что он потребляет больше тока, чем предусмотрено источником питания.
В этот момент усилитель отключится, прежде чем он нанесет слишком большой ущерб.
Поэтому, если возможно, то вы должны попытаться согласовать импеданс ваших колонок с импедансом, на который рассчитан усилитель. Тогда у вас не должно быть никаких проблем.
Акустика Онкен
Совет. Вы там не очень-то балуйтесь с регулятором громкости!
В характеристике усилителя нужно обратить внимание на диапазон импеданса (если он есть).
Диапазон сопротивления акустики
Если он показывает 4-8 Ом, то это означает, что усилитель рассчитан на работу с акустикой 4, 6 или 8 Ом.
Если в характеристиках 6-8 Ом, то вы все равно можете подключить к нему 4-омные колонки, и он будет работать. Но если вам повернуть регулятор громкости слишком далеко, чтобы получить мощный звук в вашей комнате, то вы рискуете перегрузить источник питания, и усилитель отключится.
Проблема в том, что ваши колонки могут быть повреждены до того, как усилитель отключится.
Важно помнить, что если вы хотите громкоговорители с низким сопротивлением (4 Ом), то вам нужно убедиться, что ваш усилитель / ресивер сможет легко их раскачать и ими управлять.
Если для усилителя / ресивера не указан диапазон полного сопротивления, то вы можете получить хорошее представление из приведенной номинальной мощности.
акустика Panasonic SB PF 310 + ламповый усилитель
Если номинальная мощность рассчитана на импеданс 8 Ом — тогда вы должны быть уверены, что он будет работать с акустикой на 8 Ом.
Точно так же, если есть другое значение, указанное в 6 Ом, то он также должно нормально работать с акустикой на 6 Ом.
Акустика при другом сопротивлении
Если вы не уверены, может быть, стоит сначала перепроверить у продавца или производителя.
Суть в том, что большинство современных усилителей и ресиверов будут работать с акустикой 8 Ом и, 6 Ом без проблем. Усилитель также может успешно работать с громкоговорителями на 4 Ом, если вы не включите их слишком громко.
Если вы планируете использовать сопротивление акустики ниже 6 Ом, то вы можете проверить их еще раз.
Должен ли я изменить настройку импеданса в моём усилителе или AV-ресивере?
На большинстве современных AV-ресиверов в меню настройки есть настройка, позволяющая сообщать ресиверу импеданс подключенных к нему акустики. В некоторых случаях это может быть физический переключатель на задней панели устройства.
Quadral KX 120 II задняя панель
Если вы прочитаете руководство к АС, то вам будет предложено изменить настройку в зависимости от импеданса подключенных вами колонок. Таким образом, если у вас есть громкоговорители с номиналом 4 Ом, вы должны изменить настройку на 4 Ом.
Этот параметр иногда называют высоким и низким импедансом.
акустика-на динамиках 4А28 TQWT
Теория заключается в том, что это обеспечит правильную подачу на вашу акустику от усилителя. По умолчанию обычно устанавливается 8 Ом.
Теперь вы можете следовать этим рекомендациям, если хотите. Но в большинстве случаев вы должны оставить настройку сопротивления по умолчанию 8 Ом независимо от импеданса колонок, которые вы используете.
В реальных ситуациях, когда вы прослушиваете музыку или кино, то у вас будет достаточно, особенно, если вы используете активный сабвуфер и, следовательно, направляете низкие частоты в сторону от основных колонок.
Эта опция существует для того, чтобы производитель мог получить официальную оценку устройства для акустики с более низким импедансом. Таким образом, они могут поместить это в руководство и маркировать это на внешней стороне коробки.
Однако, если вы измените этот параметр, то это снизит производительность/качество звука вашего усилителя. Это снизит выходное напряжение и, следовательно, уменьшит ток, передаваемый на ваши колонки. Проще говоря, это уменьшит количество доступной мощности и с большей вероятностью отправит искаженные сигналы на вашу акустику. Эти обрезанные сигналы могут повредить вашим динамикам.
XRCD2 почитайте обязательно
Помните, что я сказал ранее. Заявленное сопротивление любого динамика является номинальным значением в среднем.
В любой момент времени фактическое сопротивление акустики будет выше и ниже его номинального сопротивления в зависимости от частоты, которую он получает.
Просто будьте осторожны с регулятором громкости на усилителе, и все будет в порядке.
ИТОГИ. Итак, как мы видим, после прохождения этого урока физики для чайников, как только мы посмотрим на детали согласования импеданса акустики и усилителя, мы увидим, что не так уж много и нужно знать — но это то, что нам нужно знать.
Ламповый предусилитель СССР Прибой 101
В наши дни большинство современных усилителей / ресиверов вполне могут управлять практически любыми колонками, поэтому в большинстве случаев вы можете полностью игнорировать эту проблему.
Тем не менее, если вы покупаете колонки с низким импедансом (4 или 2 Ом) — или специализированные модели с необычным импедансом — тогда вы можете еще раз проверить, что ваш усилитель справится с этим нормально. Однако даже в этом случае это может стать проблемой только в том случае, если вы собираетесь использовать усилитель на большой громкости в течение довольно длительного времени.
Также почитайте эту статью —> Почему усилители имеют различные номинальные мощности при разном сопротивлении «Ом»?
Я надеюсь, что эта статья « Всё про сопротивление акустики — Ом и импеданс и прочее » немного помогла. Пожалуйста, оставляйте комментарии ниже, чтобы я мог вернуться к вам. Не бойтесь меня и добавляйтесь в ВК, Ютуб
Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт.
Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске своего звука!
На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.
Вам нужен хороший фонокорректор, новый ламповый усилитель или отличный ЦАП, плеер, наушники, АС или другую звуковую технику, (усилитель, ресивер и т.д.) то пишите в ВК, помогу выгодно и с гарантией приобрести хорошую звуковую технику…
Если вы являетесь производителем, рекламодателем, импортером, дистрибьютором или агентом в области качественного воспроизведения звука и хотели бы связаться с нами, пожалуйста, пишите в ВК или ОК или ИНСТА или по эл. почте: anl555@bk.ru
Что означает сопротивление динамика и почему это важно
Более низкий импеданс является нормой в высококачественном звуковом оборудовании
Почти для каждого динамика или набора наушников, которые вы можете купить, вы найдете спецификацию для сопротивления, измеренного в Омах (обозначается как Ω). Редко на упаковке и в прилагаемых руководствах по продукту объясняется, что означает импеданс или почему это важно для вас.
Импеданс как великий рок-н-ролл. Понимать все об этом сложно, но вам не нужно понимать все, чтобы «получить» это.
О динамике импеданса
Говоря о таких вещах, как ватт, напряжение и мощность, многие авторы аудио используют аналогию воды, протекающей по трубе, потому что это аналогия, которую люди могут визуализировать и относиться к ней.
Думайте о динамике как о трубе. Звуковой сигнал – ваша музыка – действует как вода, текущая по трубе. Чем больше труба, тем легче течет вода. Большие трубы также обрабатывают больший объем проточной воды. Динамик с более низким импедансом похож на большую трубку в том, что он пропускает больше электрического сигнала и позволяет ему легче течь.
В результате вы видите усилители, которые рассчитаны на 100 Вт при сопротивлении 8 Ом или 150 или 200 Вт при сопротивлении 4 Ом. Чем ниже сопротивление, тем легче электричество (сигнал или музыка) протекает через динамик.
Многие усилители не предназначены для работы с 4-омными динамиками. Используя аналогию с трубой, вы можете вставить большую трубу, но она будет нести больше воды (аудио), если у вас есть насос (усилитель), достаточно мощный, чтобы обеспечить дополнительный поток воды.
Низкое сопротивление гарантирует высокое качество?
Использование громкоговорителей с низким сопротивлением без оборудования, которое может их поддерживать, может привести к тому, что усилитель будет полностью включен, что может повредить оборудование.
Использование несовпадающих громкоговорителей и усилителей может вызвать проблемы, когда ресивер или усилитель не справляются с поставленной задачей.
Возьмите практически любой современный динамик и подключите его к любому современному усилителю, и вам будет более чем достаточно громкости для вашей гостиной. Итак, в чем преимущество 4-Омного динамика по сравнению с 6-Омным или 8-Омным? Немного – только то, что низкий импеданс иногда указывает на тонкую настройку, которую инженеры сделали, когда проектировали динамик.
Сопротивление динамика изменяется по мере увеличения или уменьшения звука по высоте (или частоте). Например, при частоте 41 герц (самая низкая нота на стандартной бас-гитаре) сопротивление динамика может составлять 10 Ом. При 2000 герц (верхний диапазон скрипки) полное сопротивление может составлять всего 3 Ом. Спецификация сопротивления, видимая на динамике, является лишь приблизительным средним.
Некоторые из наиболее требовательных инженеров по акустике предпочитают выравнивать сопротивление динамиков для обеспечения стабильного звучания во всем звуковом диапазоне. Точно так же, как кто-то может отшлифовать кусок дерева, чтобы удалить высокие гребни зерна, инженер-докладчик может использовать электрическую схему, чтобы сгладить области с высоким импедансом. Это дополнительное внимание, почему 4-омные динамики распространены в высококачественном аудио, но редко встречаются в массовом рынке.
Может ли ваша система справиться с этим?
Перед тем, как купить 4-Омный динамик, убедитесь, что усилитель или ресивер справится с этим. Это может быть не совсем понятно, но если производитель усилителя или приемника публикует значения мощности в 8 и 4 Ом, вы в безопасности. Большинство отдельных усилителей без встроенного предусилителя или тюнера могут работать с 4-Омными динамиками, как и большинство высококачественных A/V-ресиверов.
Относительно недорогой ресивер может не подойти для 4-х омных динамиков. Он может нормально работать при низкой громкости, но проверните его, и усилитель может не иметь питания для питания динамика. Приемник может временно отключиться, или вы можете сжечь приемник.
О переключателе импеданса
Некоторые усилители и приемники оснащены переключателем импеданса на задней панели, который можно использовать для переключения между настройками ома. Проблема с использованием этого переключателя состоит в том, что импеданс – это не плоская настройка, а изменяющаяся кривая. Использование переключателя импеданса для «согласования» вашего оборудования с вашими динамиками преднамеренно ограничивает все возможности вашего усилителя или ресивера. Оставьте импеданс на самом высоком уровне и приобретите динамики, которые соответствуют настройкам импеданса вашего оборудования для наилучшей производительности.
Импеданс автомобильных динамиков
В автомобильной аудиосистеме 4-х Омная акустика является нормой. Это связано с тем, что автомобильные аудиосистемы работают на 12 В постоянного тока вместо 120 В переменного тока. Импеданс 4 Ом позволяет автомобильным аудиоколонкам получать больше мощности от автомобильного аудиоусилителя низкого напряжения. Автомобильные аудио усилители предназначены для использования с низкоомными динамиками. Так что проверните и наслаждайтесь.
Акустические системы: читаем технические характеристики (часть 6)
Тем, кто видит характеристики акустических систем впервые и никогда раньше не сталкивался со всем этим набором информации, можно только посочувствовать. На первый взгляд, все сложно. Хотя с другой стороны, для того, чтобы разобраться, вполне достаточно знания школьного курса физики.
Сохранить и прочитать потом —
Наверное, все упростится, если прокомментировать по порядку реальный набор характеристик, который, кстати, я бы рекомендовал получать из фирменного документа под названием Info Sheet — Информационный лист. Такой PDF-файл можно скачать на сайте практически любого изготовителя акустики для практически любой его модели. Именно там, как правило, все описывается наиболее коротко и ясно.
Сопротивление или импеданс
Итак, по порядку. Сопротивление или импеданс. В одних случаях указывается одно, в других — другое, и в этом есть определенное лукавство. Да, если подсоединить омметр к клеммам акустического кабеля, мы получим требуемые 4, 6 или 8 Ом с точностью ±10%. Только вот беда, это измерение некорректно: мы используем постоянный ток, а нас интересует сопротивление переменному току в звуковом диапазоне частот. И заметим: голосовая катушка динамика по определению не может иметь линейное (не зависящее от частоты) электрическое сопротивление — ведь это индуктивность! А если учесть, что у динамика есть резонансные частоты, и в составе колонки таких динамиков несколько, плюс все это объединяет и вовсе нелинейная схема кроссовера, то измеренное нами сопротивление постоянному току становится просто ориентировочной цифрой.
График замера импеданса (сопротивления)
Корректным параметром становится импеданс, под которым, как правило, имеется в виду сопротивление переменному току — в нашем случае различное на разных частотах. Чаще всего, он представляется в виде графика такой зависимости. В серьезных моделях колонок такой график часто прилагается. Для колонок сопротивлением 8 Ом на определенных частотах импеданс может «проседать» втрое — скажем, до 2-3 Ом — и это способно стать серьезной проблемой для работы подключенного к колонке усилителя. Более-менее ровная кривая импеданса у многополосной системы — признак серьезного уровня разработки АС.
Диапазон воспроизводимых частот
Следующий параметр — диапазон воспроизводимых частот. Если в этом пункте указано что-то типа «35 Гц – 25 кГц» — и все, то в этом случае я рекомендую сразу воскликнуть что-то типа режиссерского «Не верю!». Поскольку перед нами — очередное лукавство, и у продавцов недорогих систем оно встречается довольно часто. Да, наша колонка может воспроизводить 35 герц. Но на этой частоте ее чувствительность (о которой, в данном случае, изготовитель скромно умолчал) может быть очень небольшой. В результате в этом месте (оно называется нижний предел) частотная характеристика может иметь «завал» — спад децибел на 20. А это, в свою очередь, означает, что на этой заветной низкой частоте, которая так важна для воспроизведения «панча», колонка звучит, по ощущениям, тише раза в 3-4. То есть, практически молчит. То же самое касается и верхней граничной частоты диапазона.
Пример измерения АЧХ акустики
Корректно диапазон частот, указанный в технических характеристиках, будет выглядеть только в сочетании с показателем неравномерности частотной характеристики в децибелах во всем этом диапазоне. И данные типа «диапазон частот 35 Гц – 25 кГц при неравномерности ±3 децибела» сразу же вызывают уважение и серьезное отношение к продукту. Оптимально, если в документации эти данные проиллюстрированы графиком АЧХ — амплитудно-частотной характеристики, где по горизонтальной оси отложена частота, а по вертикальной — звуковое давление.
Важным, хотя и не так часто встречающимся, является указание диапазона частот и его неравномерности при отклонении от оси на угол, как правило, 15-30 градусов. Этот параметр позволяет оценить, насколько широка направленность звучания колонок. От нее, в частности, зависит величина «пятна» объемного звучания — области, в которой слушатели получат качественный пространственный эффект. От этого, в свою очередь, зависит, сколько «посадочных мест» может располагаться в образованном новыми колонками зрительном зале в условиях конкретной комнаты, что особенно важно не только для классического стерео, но и при использования акустики в системах домашнего кинотеатра.
Чувствительность
В связи со всем вышесказанным, перейдем и к параметру «чувствительность». Она измеряется в децибелах. Этот показатель, в какой-то степени указывает на степень совершенства нашей колонки. Практически это — ее КПД, коэффициент полезного действия. Для современной акустики этот параметр находится в пределах около 83-95 децибел. Понятно, что высокие значения чувствительности, особенно для классической многополосной системы, достигаются путем множества серьезных и часто затратных технологических усовершенствований.
Схема измерения чувствительности колонок
Повышение чувствительности на 6 децибел приводит к ощущению, что при том же входном сигнале акустика звучит приблизительно вдвое громче! И кстати, для того чтобы поднять громкость на 3 децибела, диффузор динамика должен колебаться с приблизительно удвоенной амплитудой. Для маломощного усилителя, а это, в частности, большинство ламповых моделей, звук которых столь привлекателен, нужна акустика именно с высокой чувствительностью.
Максимальное звуковое давление
В технических параметрах пользовательской акустики (в отличие от профессиональных моделей) этот показатель указывается достаточно редко. Максимальное звуковое давление, естественно, также измеряется в децибелах и, очевидно, может быть косвенно вычислено из данных о чувствительности и максимальной мощности.
Сознательно не залезая в подробности и условия измерения этих параметров, скажем только, что для получения полной совокупности впечатлений от аудио, более-менее устоявшимся считается предел в 90 дБ — на этой громкости (фиксируемой, как правило, в метре от излучателя, в то время, как слушатели располагаются гораздо дальше), многие протоколы испытаний рекомендуют производить тестовое прослушивание. Для сравнения, комплекты дискотечной аппаратуры для залов работают на уровнях до 130 (топы) – 140 (субы) дБ. Это уровень, приближающийся к болевому порогу. Серьезная домашняя акустика, в среднем, выдает максимальные 100–110дБ, и, ради всего святого, пожалейте своих соседей!
Коэффициент нелинейных искажений
Это очень важная характеристика, которая, тем не менее, также нечасто фигурирует в параметрах колонок. Методики ее измерения бывают не совсем корректны. И все же, для качественных моделей она не превышает одного процента, для колонок хорошего уровня это треть процента (0,32% – 0,37%) практически во всем диапазоне частот, и лишь на низах этот параметр может перевалить за 1 процент. Если учесть, что именно на низких частотах наши уши не очень восприимчивы к искажениям, то такой «скачок» не критичен.
Еще одна особенность: КНИ резко возрастает при высокой громкости. Следует понимать, что в звуковом тракте «источник — межкомпонентный кабель — предварительный усилитель — межкомпонентный кабель — оконечный усилитель — акустический кабель — колонка», именно акустическая система является источником наиболее серьезных искажений, хотя подробнее об искажениях, наверное, стоило бы поговорить в связи с усилителями.
Мощность
И раз упомянуты усилители — самое время перейти к мощности. Это тема также «усилительная», но и в приложении к колонкам в ней немало интересного. В параметрах колонки, чаще всего, указывается рекомендованная мощность усилителя в виде двух чисел — минимального и максимального значения. Например, читаем, что для некоей напольной пассивной акустики, указывается минимальная мощность усилителя 20 Вт, максимальная — 200. Это значит, что при мощности усилителя ниже 20 Ватт колонка не сможет обеспечить приемлемый диапазон звукового давления (громкости), ограниченный ее чувствительностью. А при мощности выше 200 Ватт изготовитель, очевидно, не гарантирует сохранность колонки.
При превышении максимальной мощности (часто используется термин «пиковая» мощность или другое, на усмотрение изготовителя) происходит лавинообразное нарастание искажений, затем динамик может перейти в режим клиппирования — когда части подвижной системы ударяются в ограничивающие их смещение детали динамика. Это отмечается характерными щелчками. Появление таких щелчков — верный признак того, что динамику осталось работать совсем недолго. Не стоит доводить до этого.
Окно программы для разработки акустики VituixCAD
Как ни странно, очень важно при выборе колонок обратить внимание не только на цифры технических характеристик, но и на типы излучателей, их особенности и размеры. Особенно стоит оценить совокупный размер диффузоров низкочастотных драйверов. Наличие единственного прямонаправленного низкочастотного динамика с диффузором диаметром 5 дюймов очень плохо сочетается с заявленной нижней граничной частотой 30 Гц, особенно при неравномерности 3 децибела — а такие надписи доводилось видеть у недобросовестных изготовителей.
Все вышеупомянутые параметры акустики важны не только для понимания того, как она зазвучит, но и для того, чтобы правильно подобрать комплект «колонки-усилитель». Общие принципы достаточно просты. Максимальная мощность усилителя должно быть заведомо меньше, чем максимальная мощность акустики. А ее чувствительность, поведение импенданса, особенности схемы требуют серьезного анализа для понимания, какой усилитель станет оптимальным выбором. Но это — тема для другого рассказа.