Impedanca in kako z njo ravnati

Kupci hi-fi komponent se pogosto srečujejo s konceptom impedance, avdiofili pa se ukvarjajo z njeno optimizacijo v svojih sistemih. Evo, kaj to pomeni in kaj morate vedeti, ko seznanjate ojačevalnik in zvočnike.

Pri sestavljanju avdio sistema je velika pozornost namenjena parjenju ojačevalcev in zvočnikov, natančneje temu, kako se tonsko usklajujejo, kako drug drugemu poudarjajo vrline ali, nasprotno, kompenzirajo morebitne pomanjkljivosti drug drugega, do te mere, da avdiofili imajo že dolgo vzpostavljene zmagovalne kombinacije blagovnih znamk, ki z redkimi izjemami in skoraj brez vaje zagotavljajo sinergijo. Ne glede na to, ali gradite nov sistem ali želite zamenjati ojačevalnik ali zvočnike, je najpomembneje zagotoviti, da se ta dva člena v zvočni verigi ujemata glede na svoje električne značilnosti – impedanco in moč.

Zvočniki dyn-zadaj-DSC_4942 Ko so zvočniki priključeni na ojačevalnik, jih ta vidi na svojih izhodih kot obremenitev, imenovano impedanca. Deluje na naslednji način: manjša kot je impedanca, več toka porabijo zvočniki in večja je obremenitev ojačevalnika in obratno. To obremenitev skupaj sestavljajo tri količine: upor, induktivnost in kapacitivnost zvočnika, a ker skupaj tvorijo upor, ki ga mora premagati ojačevalnik, se štejejo kot ena količina – impedanca – in izražena v ohmih (Ω). Poleg tega, da je impedanca obremenitev za ojačevalnik, ni konstantna, ampak je odvisna tudi od frekvence, zato lahko pri nekaterih frekvencah večkrat skoči ali, nasprotno, zmanjša. Zato je značilnost zvočnika nazivna impedanca, kot njena značilna vrednost, ki je izmerjena standardizirano. Da bi se dobro ujemali z ojačevalniki, so zvočniki izdelani s standardizirano nazivno impedanco, ki se je sčasoma spreminjala: v dobi cevi je bila skupna impedanca zvočnikov 16 ohmov, tako da so lahko cevi proizvajale in oddajale dovolj moči. S pojavom tranzistorskih ojačevalnikov, ki lahko zagotovijo večjo moč po nižji ceni kot elektronke, je standardna impedanca padla na štiri ohme, medtem ko se je v zadnjih treh desetletjih standard dvignil na osem ohmov, čeprav pogosto srečamo šestohmske zvočnike. . Na mnogih zvočnikih boste našli tudi minimalno impedanco – ta podatek je pomemben, ker prikazuje največjo obremenitev zvočnikov na ojačevalnik. Na vprašanje, ali je osem ohmski zvočnik lažje voziti kot štiriohmski zvočnik, bi bil odgovor: večinoma da. Na enostavnost pa vpliva več parametrov, o katerih bomo govorili drugič.

Ojačevalnik Zdaj pa si poglejmo ojačevalnik, ki ima moč in impedanco navedeno v specifikaciji in skoraj vedno na zadnji strani. Kaj pravita ti dve številki? Pri tem ne gre za impedanco ojačevalnika (ki ima izhodno impedanco, vendar se s tem tukaj ne bomo ukvarjali), temveč za zmožnost ojačevalnika, da odda deklarirano moč zvočnikom navedene impedance. Na primer, ojačevalnik z nazivno močjo 100 vatov na 8 ohmov lahko teoretično zagotovi 100 vatov moči zvočnikom te impedance, če je opremljen s transformatorjem ustrezne velikosti, napajalnikom in izhodno stopnjo za to nalogo. Številni ojačevalniki so zasnovani za delo z zvočniki osem in štirih ohmov, kar je navedeno tudi v njihovi specifikaciji: v slednjem primeru je deklarirana moč 50-100% večja. Pri takšnih ojačevalnikih sta obe impedanci zvočnikov zagotovljeni in varni za uporabo. Če pa manjša impedanca ni določena, kar je pri cenejših napravah, je vsa verjetnost, da ojačevalec temu ni namenjen oziroma da kombinacija ne bo optimalna in je v tem primeru bolje poiskati drugega ojačevalnik ali drugi zvočniki. Dovoljeni so tudi 6-ohmski zvočniki pri 4/8 ohmov.

Zato je prvo in najpomembnejše pravilo: impedanca zvočnika se mora ujemati s specifikacijo ojačevalnika.

spredaj

A, B in A+B Naslednje vprašanje, ki se pogosto pojavi, je, kako uskladiti impedance dveh parov zvočnikov, priključenih na ojačevalnik. Številni ojačevalniki imajo to zmožnost, kar je primerno za ozvočenje ločenih ali velikih prostorov. V tem primeru je pravilo usklajevanja impedance nekoliko drugačno in to je razlog: če pogledamo v notranjost ojačevalnika, bomo videli, da sta oba para zvočnikov vzporedno povezana na isto izhodno stopnjo, ločena le s stikalom za izbiro A, B ali A+B par zvočnikov (na nekaterih napravah so označeni kot GLAVNI in DALJINSKI). Dokler je par A ali B v eni sami funkciji, je dovolj, da zadosti prvemu pravilu ujemanja impedance. Ko pa sta prižgana oba para hkrati, ju ojačevalec vidi kot eno obremenitev, le s prepolovljeno impedanco, kot pravi Ohmovo pravilo (izračun je nekoliko bolj zapleten, vendar je za enake pare zvočnikov naveden tukaj ). Na primer, ko dva para osem-ohmskih zvočnikov delujeta skupaj, ju bo ojačevalnik videl kot eno samo štiri-ohmsko obremenitev. Torej, če je ojačevalnik deklariran tudi na štiri ohme, bo to dobra kombinacija. Nasprotno, če povežemo dva para zvočnikov po štiri ohme, jih bo ojačevalec ob skupnem vklopu videl kot dvoohmske, kar mu ne bo všeč. Ker impedanca pri določenih frekvencah močno pade, to pomeni, da bo v določenih trenutkih ta ojačevalec deloval na manj kot en ohm, kar je vsekakor tvegano. Posledično lahko pride do močnejšega segrevanja zaradi večje porabe toka in popačenja pri glasnejših nivojih zaradi šibkosti ojačevalnika; v skrajnem primeru, pri zelo glasnih glasnostih, lahko pride do izgorelosti ojačevalnika ali zvočnika zaradi visokega enosmernega toka, ki teče neposredno skozi zvočnike za napajanje izhodne stopnje ojačevalnika.

Pogosto so ti podatki navedeni ob terminalih zvočnikov, včasih pa niso dovolj jasni. "Min. impedanca" pomeni najnižjo nazivno impedanco, ki jo zmore ojačevalnik, višja pa ne bo škodila. Odčitati je mogoče tudi dve impedanci, na primer osem in 16 ohmov. Velja pravilo, da za posamezne pare zvočnikov vedno velja nižja impedanca, če jih boste poslušali hkrati, pa morajo imeti višjo impedanco. Končno obstajajo tudi primeri, ko so kombinirani različni pari, na primer štiri in osem ohmov ali šest in osem ohmov, kar skupaj daje nižjo impedanco. Čeprav vam bodo avdiofili morda svetovali, da povežete to kombinacijo, vendar bodite previdni pri glasnem poslušanju, da ne preobremenite ojačevalca, strani Hi-Files tega vseeno ne priporočajo.

Večkanalni sistemi Ko je večkanalni zvok kupljen kot komplet ali po priporočilu prodajalca, ne bi smelo biti skrbi glede impedance. Vendar menjava sprejemnika, enega ali vseh zvočnikov, lastnika neizogibno vrne k vprašanju impedance. Pri sistemih prostorskega zvoka ima vsak kanal ločen ojačevalnik, pri stereo ojačevalnikih pa sta to levi in ​​desni kanal. Vendar pa vsi kanali črpajo tok iz enega samega napajalnika, ki je dimenzioniran za zagotavljanje deklarirane moči zvočnikom z določeno impedanco. Ker je zvočnikov več, bi morebitna izbira nižje impedance enega para ali celega kompleta bistveno povečala skupno porabo sprejemnika. Da bi ohranili kakovost zvoka, pa tudi da sprejemnik ne bi pregorel, je najbolje upoštevati specifikacije sprejemnika.

Slušalke Stereo slušalke delujejo po enakem principu kot zvočniki, zato imajo tudi impedanco, ki sega od 16 do celo 600 ohmov. Izhod za slušalke je pri ojačevalcih običajno priključen vzporedno z zvočniki (z nekaj prilagoditvami), a ker gre za majhen visokoimpedančni porabnik, tu običajno ni preglavic pri parjenju. Pri slušalkah pa je impedanca povezana z vrsto vira in kakovostjo zvoka. Če uporabljate prenosni vir zvoka, je najbolje izbrati slušalke z impedanco 16-32 ohmov. Za avdiofile priklop dragih slušalk pomeni tudi uskladitev z virom, ki je običajno že pripravljen ali po meri izdelan specialni ojačevalec za slušalke. V tem primeru upoštevajte priporočila proizvajalca ali konstruktorja. Ali pa, če je izhodna impedanca navedena v specifikaciji, bi morala biti v praksi impedanca slušalk vsaj 10-krat večja.