Collegamento seriale e parallelo di altoparlanti. Schema, descrizione

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Collegamento seriale e parallelo degli altoparlanti. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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È positivo se l'installatore ha l'opportunità di applicare uno schema di amplificazione canale per canale. Tuttavia, nella maggior parte dei casi questo è considerato un lusso insostenibile, e nel processo di installazione di un sistema audio, in nove casi su dieci, è necessario caricare, ad esempio, un dispositivo a due canali con quattro altoparlanti o quattro dispositivo a due canali con otto.

Collegamento in serie e in parallelo di altoparlanti

In realtà, non c'è niente di terribile in questo. È importante solo tenere a mente alcuni modi di base per collegare gli altoparlanti. Nemmeno pochi, ma solo due: seriale e parallelo. La terza - serie-parallela - è la derivata delle due elencate. In altre parole, se hai più di un diffusore per canale di amplificazione e sai quali carichi può sopportare il dispositivo, allora sceglierne uno, lo schema più accettabile tra tre possibili, non è così difficile.

Collegamento in serie degli altoparlanti

È chiaro che quando i driver sono collegati in serie, la resistenza del carico aumenta. È anche chiaro che con un aumento del numero di collegamenti cresce. Di solito nasce la necessità di aumentare la resistenza per ridurre le prestazioni di uscita dell'acustica. In particolare, quando si installa un subwoofer posteriore o un diffusore del canale centrale, che svolgono principalmente un ruolo ausiliario, non richiedono una potenza significativa dall'amplificatore. In linea di massima si possono collegare in serie quanti diffusori si vogliono, ma la loro resistenza totale non deve superare i 16 ohm: sono pochi gli amplificatori che lavorano con carichi maggiori.

La Figura 1 mostra come due testine dinamiche sono collegate in un collegamento a margherita. Il connettore di uscita positivo del canale dell'amplificatore è collegato al terminale positivo dell'altoparlante A e il "meno" dello stesso driver è collegato al "più" dell'altoparlante B. Successivamente, il terminale negativo dell'altoparlante B è collegato a l'uscita negativa dello stesso canale di amplificazione. Il secondo canale è costruito secondo lo stesso schema.

Questi sono due altoparlanti. Se vuoi collegare in serie, diciamo, quattro altoparlanti, allora il metodo è simile. Il "meno" dell'altoparlante B, invece di essere collegato all'uscita dell'amplificatore, è collegato al "più" C. Più lontano dal terminale negativo C, viene lanciato un filo al "più" D, e già dal "meno" D, è collegato al connettore di uscita negativo dell'amplificatore.

Il calcolo della resistenza di carico equivalente di un canale di amplificazione caricato con una serie di diffusori collegati in serie si effettua per semplice addizione utilizzando la seguente formula: Zt = Za + Zb, dove Zt è la resistenza di carico equivalente, e Za e Zb sono le resistenze dei diffusori A e B, rispettivamente. si dispone di quattro testine subwoofer da 12" da 4 ohm e un singolo amplificatore stereo da 2 x 100 watt che non è in grado di gestire carichi a bassa impedenza (2 ohm o meno). In questo caso, collegare i woofer in serie è l'unica opzione possibile. Ogni canale di amplificazione serve una coppia di testine con una resistenza totale di 8 ohm, che si adatta facilmente ai telai da 16 ohm sopra. Considerando che il collegamento in parallelo degli altoparlanti (ne parleremo più avanti) porterà a una diminuzione inaccettabile (meno di 2 ohm) della resistenza di carico di entrambi i canali e, di conseguenza, al guasto dell'amplificatore.

Quando più di un altoparlante è collegato in serie allo stesso canale di amplificazione, la potenza in uscita ne risente inevitabilmente. Torniamo all'esempio con due driver da 12 pollici collegati in serie e un amplificatore stereo da 200 watt, la cui impedenza di carico minima è di 4 ohm. Per scoprire quanti watt l'amplificatore può fornire agli altoparlanti in tali condizioni, è necessario risolvere un'altra semplice equazione: Po = Pr x (Zr / Zt), dove Po è la potenza in ingresso, Pr è la potenza misurata dell'amplificatore , Zr è la resistenza di carico alla quale si misura la potenza reale dell'amplificatore, Zt è la resistenza totale degli altoparlanti caricati su un dato canale. Nel nostro caso risulta: Po = 100 x (4/8). Sono 50 watt. Abbiamo due oratori, quindi il "cinquanta copechi" è diviso in due. Di conseguenza, ciascuna testa riceverà 25 watt.

Collegamento di altoparlanti in parallelo

Qui tutto è esattamente l'opposto: con un collegamento in parallelo, la resistenza di carico diminuisce in proporzione al numero di altoparlanti. Di conseguenza, la potenza di uscita aumenta. Il numero di altoparlanti è limitato dalla capacità dell'amplificatore di operare a bassi carichi e dai limiti di potenza degli altoparlanti stessi collegati in parallelo. Nella maggior parte dei casi, gli amplificatori possono gestire carichi di 2 ohm, meno spesso 1 ohm. Esistono dispositivi in grado di gestire anche 0,5 ohm, ma questa è davvero una rarità. Per quanto riguarda i moderni altoparlanti, c'è una diffusione nei parametri di potenza da decine a centinaia di watt.

La Figura 2 mostra come collegare una coppia di driver in parallelo. Il filo dal connettore di uscita positivo è collegato ai terminali positivi degli altoparlanti A e B (il modo più semplice è collegare prima l'uscita dell'amplificatore al "più" dell'altoparlante A, quindi tirare il filo da esso all'altoparlante B). Allo stesso modo, l'uscita negativa dell'amplificatore è collegata agli "svantaggi" di entrambi gli altoparlanti.

Calcolare la resistenza di carico equivalente di un canale di amplificazione quando gli altoparlanti sono collegati in parallelo è un po' più complicato. La formula è: Zt = (Za x Zb) / (Za + Zb), dove Zt è la resistenza di carico equivalente e Za e Zb sono l'impedenza dell'altoparlante.

Ora immaginiamo che un dispositivo a 2 canali (2 x 100 W per un carico di 4 ohm) sia nuovamente assegnato al collegamento a bassa frequenza nel sistema, ma funzioni stabilmente a 2 ohm. Il collegamento in parallelo di due driver per subwoofer da 4 ohm aumenterà notevolmente la potenza di uscita, poiché la resistenza di carico del canale dell'amplificatore verrà dimezzata. Secondo la nostra formula, otteniamo: Zt = (4 + 4) / (4 + 4). Di conseguenza, abbiamo 2 ohm, che, a condizione che l'amplificatore abbia un buon margine di corrente, darà un aumento di 4 volte della potenza per canale: Po = 100 x (4/2). O 200 watt per canale invece dei 50 che ottieni quando colleghi gli altoparlanti in serie.

Collegamento in serie-parallelo degli altoparlanti

Tipicamente, questo schema viene utilizzato per aumentare il numero di altoparlanti a bordo del veicolo al fine di ottenere un aumento della potenza totale dell'impianto audio mantenendo un'adeguata impedenza di carico. Cioè si possono usare quanti diffusori si vogliono per canale di amplificazione, se la loro resistenza totale rientra nei limiti già da noi indicati da 2 a 16 ohm.

Il collegamento, ad esempio, di 4 altoparlanti utilizzando questo metodo è il seguente. Il cavo dall'uscita positiva dell'amplificatore è collegato ai terminali positivi degli altoparlanti A e C. Quindi i negativi di A e C sono collegati rispettivamente ai positivi degli altoparlanti B e D. Infine, il cavo dall'uscita negativa dell'amplificatore è collegato ai terminali negativi degli altoparlanti B e D.

Per calcolare la resistenza di carico totale di un canale di amplificazione che opera con quattro testine collegate in modo combinatorio si utilizza la seguente formula: Zt = (Zab x Zcd) / (Zab x Zcd), dove Zab è la resistenza totale dei diffusori A e B, e Zcd è l'impedenza totale degli altoparlanti C e D (sono collegati in serie tra loro, quindi la resistenza è sommata).

Prendiamo lo stesso esempio con un amplificatore a 2 canali che funziona stabilmente a 2 ohm. Solo che questa volta due subwoofer da 4 ohm collegati in parallelo non ci vanno più bene e vogliamo collegare 4 woofer (anche 4 ohm) a un canale di amplificazione. Per fare ciò, dobbiamo sapere se il dispositivo può sopportare un tale carico. Con una connessione seriale, la resistenza totale sarà di 16 ohm, il che non va bene a nessuno. Con parallelo - 1 Ohm, che non rientra più nei parametri dell'amplificatore. Ciò che rimane è un circuito serie-parallelo. Semplici calcoli mostrano che nel nostro caso un canale di amplificazione verrà caricato con 4 ohm standard, pompando quattro subwoofer contemporaneamente. Poiché 4 ohm è un carico standard per qualsiasi amplificatore di potenza per auto, in questo caso non si verificheranno perdite o guadagni negli indicatori di potenza. Nel nostro caso, sono 100 watt per canale, equamente divisi in quattro altoparlanti da 4 ohm.

Riassumiamo. La cosa principale quando si costruiscono tali schemi è non esagerare. Innanzitutto per quanto riguarda il carico minimo dell'amplificatore. La maggior parte dei dispositivi moderni è in grado di gestire abbastanza bene carichi da 2 ohm. Tuttavia, questo non significa affatto che funzioneranno a 1 Ohm. Inoltre, a bassi carichi, la capacità dell'amplificatore di controllare il movimento del cono dell'altoparlante è ridotta, il che molto spesso si traduce in bassi "sfocati".

Tutti e tre gli esempi sopra trattati esclusivamente con il collegamento a bassa frequenza del complesso audio. D'altra parte, teoricamente, su un dispositivo a due canali, puoi costruire l'intero sistema di altoparlanti in un'auto con medio-bassi, medi e tweeter. Cioè, con altoparlanti che suonano in diverse aree dello spettro delle frequenze. Pertanto, dovranno essere utilizzati crossover passivi. È importante ricordare qui che i loro elementi - condensatori e induttori - devono essere abbinati alla resistenza di carico equivalente di un dato canale di amplificazione. Inoltre, i filtri stessi introducono resistenza. In questo caso, più il segnale è lontano dalla banda passante dei filtri, maggiore è la resistenza.

Autore: A. Krasner; Pubblicazione: 12voltsmagazine.com

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