2012. április 4., szerda

Hangszórók bekötése.



Sokszor elhangzik a kérdés: 8 ohm-os az erősítőm de a hangfalamra 4 ohm-van írva. Nem lesz baja? Vagy van két 8 ohm,-os hangszóróm párhuzamosan kötve az 4 ohm lesz ? Sajnos még mindig sokan ellenállásnak nézik a hangszórót. Persze ez nem az ő hibájuk, hiszen a gyártó sok esetben ennyit ír a hangszóróra meg azt ,hogy hány wattos. Ilyen és hasonló "kirakat" paraméterekkel árulják. Egy tisztességes adatlapnak tartalmaznia kellene az impedancia-menetet ,a frekvencia átviteli görbét , aminél nem árt ha azt is megadja ,hogy milyen körülmények között mérték .Például szabványos IEC baffle , vagy egy zárt doboz ,esetleg egy hangolt reflex doboz. Ezenkívül a T/S paraméterek ,és még néhány igen fontos paraméterre van szüksége a felhasználónak. Ilyen pl az érzékenység, vagy az ajánlott max kitérés.(xmax) A legfontosabb viszont az, hogy a valóságot tükrözzék az ott leírt adatok. Ez viszont sok gyártóra nem jellemző. 5-8% tűrés még belefér ,de annál nagyobb már minőségi problémákra utal. Ha erről meg akarunk győződni akkor viszont meg kell mérnünk magunknak. Ez a cikk azért íródik, hogy tisztábban lássuk ezt a témát is.

Példaképpen egy jó adatlap: HA17-1544-582

Vizsgáljunk meg egy impedancia menetet. Azt kell tudni róla ,hogy ez egy grafikon ,és azt lehet kiolvasni belőle, hogy frekvencia függvényében mekkora terhelést jelent a vizsgált hangszóró. Nulla Hz -nél tekinthetjük egyedül ellenállásnak, ezt lemérhetjük egy ellenállásmérővel akár. Általában Re nek vagy R-dc nek nevezzük. Ami nem más mint a lengőtekercs egyenáramú ellenállása. Innét kezdve akár ezt el is felejthetjük mert minden más váltóáramúlag történik a rendszerben, sőt az egyenáram nagyon nemkívánatos. Az erősítők többsége el van látva olyan védelemmel ami zárlat, vagy szakadás esetén a kimenetre kerülő egyenfeszültséget relével leválasztja a hangszóróról. Hisz az csak egy irányba mozdítaná ki a lengőrendszert, és az óriási terhelés hatására elég a lengőtekercs. Visszatérve az impedancia menethez megfigyelhető, hogy kezdetben emelkedik egy kissé,majd hirtelen csúcsra fut , ezután hirtelen csökkenés után enyhe íven mélypontra megy. Ezt követően már emelkedni fog. Ebben az esetben itt keresendő az igazi nagy terhelés forrása, illetve az adatlapokon megadott névleges impedancia (Z) is ellenőrizhető, a minimumpont 20 (maximum 25)%-kal lehet alacsonyabb a megadott névleges értéktől. Tehát például Z=8 ohm esetén Rmin>= 6,0ohm.

A képen két egyforma hangszóró mérése van egymáson. A sárga színű görbe mindegyik következő mérésen fog látszani. Ezeknek a hangszóróknak az Re értéke 6.5 ohm. De már 20 Hz-nél eléri a 10 ohm-ot. Gyakorlatban 30-35 Hz től kezdjük használni őket. A rezonancia csúcson már 80 ohm, de 230Hz -nél már újra mélyponton van, és 6,94 ohm lett az impedancia. Gyakorlatban ez azt jelenti ,hogy a névleges impedancia 8 ohm, de ha egy 232 Hz-es szinuszt kötnénk rá akkor az terhelné legjobban az erősítőnket (ez csak a félvezetős-feszültséggenereátoros, magasabb DF-ú erősítőkre igaz, a kimenőtrafós csövesekre nem). De arról azért ne feledkezzünk meg, hogy ez esetben a hangszóró doboz nélkül lett mérve, a szemléltetés kedvéért.

A két hangszórót sorosan kötve összeadódnak az impedanciák.


Párhuzamosan kötve viszont az eredő impedancia a két impedanciával végzett replusz művelet szerint alakul. 230 Hz nél az már csak 3.39 ohm , ez már károsíthat egy 8 ohm-os erősítőt.


Mi van olyankor ha egy magas sugárzót kötnénk párhuzamosan . A sárga csík a mély , a zöld a magas ezek a mérések külön külön vannak. Most párhuzamosan fogom kötni őket és megnézem ,hogy alakul az impedancia.


Ez bizony nagyon alacsony impedancia lett szinte az egész sávban, tehát a párhuzamosan kapcsolt magashangszórót semmi nem védi meg a mélyebb tartományokban jelentkező elviselhetetlen mechanikai és elektromos terhelésektől, ahogy az erősítőt sem a teljes sávban alacsony impedanciaértéktől. Ebből nagyon szemléletesen látszik az, hogy miért nem használhatjuk hangváltó nélkül a hangszórókat.



A hangszórókat továbbra is párhuzamosan kötöttem ,de a magas elé sorosan betettem egy 3.3 uF fólia kondit. Igen jól gondolod ,nemcsak az átvitelben képződik vágás ,hanem az impedanciában is. Ebben a formában már jóval felhasználóbarátabb, és erősítő barátabb lett a legegyszerűbb hangváltónk.

A megfelelő hangváltó nem ilyen egyszerű, sok tervezőmunkát igényel aminél a fő szempontok a következők:

 - Az impedanciaérték megfelelő szinten tartása a teljes hangfrekvenciás tartományban
 - Az átviteli görbe linearizálása.
 - Fázishelyes váltás.

Az impedancia menetről már írtam eleget , az átviteli görbéről még néhány szó. Az elsődleges cél két hangszóró összeváltásánál , hogy egymást kiegészítve lineáris átvitelt kapjuk. A vágás meredekségétől függően halkul a mély sugárzónk ,de a magas pont annyival hangosodik. A két érték kiegészíti egymást. Az átviteli görbét további beiktatott , áramkörökkel lehet formázni .Az eltérő érzékenységeket soros ellenállással, vagy L-Pad -al lehet egymáshoz igazítani. (Magyarán lehet halkítani a hangosabb hangszórón). A notch filterrel lehet úgymond legyalulni , az átviteli görbe kiugró púpjait. Ezekről az áramkörökről már bőven van leírás magyarul is.



Ezek után megválaszolnám az eredetileg feltett kérdésre a helyes választ. Aki végigolvasta és megpróbálta értelmezni az itt leírtakat az már tudja mit is kellene válaszolni. Csak és kizárólag mérések vagy pontos és részletes adatlapok alapján lehet ilyen kérésekre biztosan válaszolni. Az hogy mire kell figyelni ,mit is kell nézni azt itt leírtam.

5 megjegyzés:

  1. Ezek alapján egy kiegészítő kérdés: 4 teljesen egyforma, szélessávú hangszóró esetében, ha kettőt-kettőt sorba, majd ezután párhuzamosan kötünk váltó nélkül, akkor az eredeti impedanciát kapjuk vissza?

    VálaszTörlés
  2. Szia. Igen a 4 hangszóró eredőjét. Szoktam így kötni amikor bejáratok hangszórókat. Az érzékenység nagyon jó!

    VálaszTörlés
  3. Szia!
    Adott egy házimozi rendszer 4 (2 első nagyobb, 2 hátsó kisebb) hangszórója amik 3 ohmosak.
    A rendszer központi egysége meghalt. Szeretném ezeket egy stereo (4-8 ohmos) erősítővel használni.
    Lesz bárminek baja, ha 1 nagyot 1 kicsivel sorba kötök oldalanként, mert az 6 ohm lenne?
    Válaszodat köszönöm!

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Szia!
      Létezik egy surround bekötés négy hangszóróhoz és sztereó erősítőhöz. A két elsőt értelemszerűen a megfelelő helyre kell kötni. Viszont hátra jobb és bal oldalon elég 1-1 vezetéket elvinni az erősítő piros(+) csatijáról. A két hátsó sorosan van kötve a csatolt link szerint. A soros kötés miatt nem fog alacsony impedanciás terhelés lenni az erősítő számára. Amit egyébként is el kell bírnia egy 4/8 ohmos erősítőnek.
      Majd írd meg milyen lett! Köszi!

      https://cdn.instructables.com/FSE/V48J/FU0HZ8CM/FSEV48JFU0HZ8CM.MEDIUM.jpg

      Törlés
    2. Ezt a megjegyzést eltávolította a szerző.

      Törlés