Послідовне та паралельне з'єднання динаміків. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Послідовне та паралельне з'єднання динаміків. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Акустичні системи

Коментарі до статті

Добре, якщо установник має можливість застосувати схему поканального посилення. Однак у більшості випадків це вважається недозволеною розкішшю, і в процесі встановлення аудіосистеми в дев'яти випадках з десяти виникає потреба навантажити, наприклад, двоканальний апарат чотирма динаміками або чотириканальний - вісьмома.

Послідовне та паралельне з'єднання динаміків

Власне страшного в цьому нічого немає. Важливо лише пам'ятати кілька основних способів з'єднання гучномовців. Навіть не кілька, а всього два: послідовний і паралельний. Третій – послідовно-паралельний – похідна з двох перерахованих. Іншими словами, якщо у вас є більше одного динаміка на канал посилення і ви знаєте з якими навантаженнями може впоратися апарат, то вибрати одну, найбільш прийнятну схему з трьох можливих не так вже й складно.

Послідовне з'єднання динаміків

Зрозуміло, що коли драйвери з'єднані в послідовний ланцюжок, зростає опір навантаження. Також зрозуміло, що зі збільшенням кількості ланок воно зростає. Зазвичай потреба збільшення опору виникає зниження вихідних показників акустики. Зокрема, при встановленні тилової підзвучки або динаміка центрального каналу, які переважно виконують допоміжну роль, і значних потужностей від підсилювача їм не потрібно. У принципі послідовно можна з'єднати скільки завгодно динаміків, проте їхній загальний опір не повинен перевищувати 16 Ом: підсилювачів, що працюють з вищими навантаженнями, небагато.

На малюнку 1 показано, яким чином дві динамічні головки включаються до послідовного ланцюжка. Позитивний вихідний роз'єм каналу підсилювача з'єднується з плюсовою клемою динаміка А, а "мінус" того ж драйвера - з "плюсом" динаміка В. Після чого мінусова клема динаміка підключається до негативного виходу того ж каналу посилення. За тією ж схемою будується другий канал.

Це два динаміки. Якщо потрібно послідовно з'єднати, скажімо, чотири гучномовці, то метод аналогічний. "Мінус" динаміка замість того, щоб підключатися до виходу підсилювача, з'єднується з "плюсом" С. Далі від мінусової клеми C кидається провід на "плюс" D, а вже від "мінуса" D відбувається з'єднання з негативним вихідним роз'ємом підсилювача.

Обчислення еквівалентного опору навантаженню каналу посилення, на який навантажена ланцюжок послідовно з'єднаних динаміків, проводиться простим додаванням за такою формулою: Zt = Za + Zb, де Zt - еквівалентний опір навантаженню, а Za і Zb відповідно опір динаміків А і В. Наприклад, є у вас чотири 12-дюймові сабвуферні головки опором в 4 ома і один-єдиний стереопідсилювач 2 х 100 Вт, що не зазнає низькоомних (2 Ом і менше) навантажень. І тут послідовне з'єднання НЧ-динаміків - єдино можливий варіант. Кожен канал посилення при цьому обслуговує пару головок із загальним опором 8 Ом, що легко вписується у зазначені вище 16-омні рамки. Тоді як паралельне включення динаміків (про нього пізніше) призведе до неприпустимого (менше 2 Ом) зниження опору навантаження обох каналів та в результаті виходу з ладу підсилювача.

Коли одного каналу посилення послідовно підключається більше одного динаміка, це неминуче відбивається на вихідний потужності. Повернемося наприклад з двома з'єднаними послідовно 12-дюймовими головками і одним 200-ватним стереопідсилювачем, мінімальний опір навантаження якого 4 Ом. Щоб з'ясувати, скільки ват за таких умов зможе віддати динамікам підсилювач, потрібно вирішити ще одне нескладне рівняння: Po = Pr x (Zr/Zt), де Po - потужність, що підводиться, Pr - виміряна потужність підсилювача, Zr - опір навантаженню, при якому проводилися Вимірювання реальної потужності підсилювача, Zt - сумарний опір динаміків, навантажених на даний канал. У разі виходить: Po = 100 x (4/8). Тобто 50 Вт. Динаміків у нас два, тож "полтинник" ділиться на два. У підсумку кожна головка отримає по 25 Вт.

Паралельне з'єднання динаміків

Тут все точно до навпаки: при паралельному з'єднанні опір навантаженню падає пропорційно кількості динаміків. Відповідно зростає вихідна потужність. Число гучномовців обмежене здатністю підсилювача працювати на низьких навантаженнях і межами потужності самих динаміків, включених паралельно. У більшості випадків підсилювачі справляються з навантаженнями в 2 ома, рідше в 1 ом. Існують апарати, яким по зубах і 0,5 ома, але це вже справді велика рідкість. Що стосується сучасних гучномовців, то тут розкид потужності параметрів від десятків до сотень ват.

Малюнок 2 демонструє, як підключити пару драйверів паралель. Провід від плюсового вихідного роз'єму з'єднується з позитивними клемами динаміків А і В (найпростіше з'єднати спочатку вихід підсилювача з "плюсом" динаміка А, а потім уже від нього тягнути провід до динаміка В). За тією ж схемою з'єднуються мінусовий висновок підсилювача з мінусами обох динаміків.

Обчислення еквівалентного опору навантаженню каналу посилення при паралельному з'єднанні динаміків дещо складніше. Формула така: Zt = (Za x Zb) / (Za + Zb), де Zt – еквівалентний опір навантаженню, a Za та Zb – опір динаміків.

Тепер уявімо, що на низькочастотну ланку в системі приділяється знову-таки 2-канальний апарат (2 х 100 Вт на навантаження 4 Ом), але стабільно працює при 2 омах. Включення двох 4-омних сабвуферних головок у паралель дозволить значно збільшити вихідну потужність, оскільки опір навантаженню каналу посилення скоротиться вдвічі. За нашою формулою отримуємо: Zt = (4+4)/(4+4). В результаті маємо 2 Ом, що за умови гарного запасу струму у підсилювача дасть 4-кратний приріст потужності на канал: Po = 100 x (4/2). Або 200 Вт на канал замість 50, отриманих при послідовному з'єднанні динаміків.

Послідовно-паралельне з'єднання динаміків

Зазвичай ця схема застосовується збільшення кількості динаміків на борту транспортного засобу для того, щоб домогтися підвищення сумарної потужності аудіосистеми при збереженні адекватного опору навантаженню. Тобто на один канал посилення можна задіяти скільки завгодно динаміків, якщо їхній сумарний опір перебуває в уже позначених нами межах від 2 до 16 Ом.

Підключення, наприклад, 4 динаміків з цього способу виробляється в такий спосіб. Кабель від позитивного вихідного роз'єму підсилювача з'єднується з плюсовими клем динаміків А і С. Потім "мінуса" A і C підключаються до "плюсів" гучномовців B і D відповідно. Нарешті, кабель від негативного виходу підсилювача з'єднується з мінусовими клем динаміків B і D.

Для обчислення сумарного опору навантаженню каналу посилення, який працює з чотирма головками, з'єднаними за комбінаторним способом, застосовується наступна формула: Zt = (Zab x Zcd) / (Zab x Zcd), де Zab - сумарний опір динаміків А та В, а Zcd - сумарний опір динаміків C і D (між собою вони з'єднані послідовно, тому опір підсумовується).

Візьмемо той самий приклад з 2-канальним підсилювачем, що стабільно функціонує при 2 омах. Тільки цього разу два 4-омні сабвуфери, включені паралельно, нас уже не влаштовують, і ми хочемо підключити до одного каналу посилення 4 НЧ-головки (теж 4-омні). Для цього нам потрібно знати, чи апарат витримає таке навантаження. При послідовному з'єднанні сумарний опір дорівнюватиме 16 Ом, що нікого не влаштовує. При паралельному - 1 Ом, що не вписується в параметри підсилювача. Залишається послідовно-паралельна схема. Прості підрахунки показують, що в нашому випадку один канал посилення буде навантажений стандартними 4 Омами, розгойдуючи при цьому відразу чотири саби. Оскільки 4 Ом - стандартне навантаження для будь-якого автомобільного підсилювача потужності, то ніяких втрат і приростів потужних показників в даному випадку не відбудеться. У нашому випадку - це 100 ватів на канал, порівну поділені на чотири 4-омні динаміки.

Підбиваємо підсумки. Головне при побудові подібних схем – не перестаратися. Насамперед у тому, що стосується мінімального навантаження підсилювача. Більшість сучасних апаратів цілком справляються з 2-омними навантаженнями. Однак це зовсім не означає, що вони працюватимуть і при 1 Омі. Крім того, на низьких навантаженнях знижується здатність підсилювача контролювати рух дифузора динаміка, що найчастіше результується у "розмитому" басі.

Усі три наведені вище приклади стосувалися виключно низькочастотної ланки аудіокомплексу. З іншого боку, теоретично на одному двоканальному апараті можна побудувати всю акустичну систему в автомобілі з мід-басами, середньочастотниками та твітерами. Тобто з динаміками, що грають у різних галузях частотного спектру. Отже, доведеться задіяти пасивні кросовери. Тут важливо пам'ятати, що їх елементи – конденсатори та індуктивності – повинні бути узгоджені з еквівалентним опором навантаженню даного каналу посилення. Крім того, фільтри самі привносять опір. При цьому чим далі сигнал від смуги пропускання фільтрів, тим більший опір.

Автор: А. Краснер; Публікація: 12voltsmagazine.com

Дивіться інші статті розділу Акустичні системи.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Знайдено взаємозв'язок між увагою до дитини та її інтелектом 06.08.2023

Порівнюючи показники IQ дітей, які проживають у сімейному середовищі, та дітей, які виросли у дитячих будинках, вчені виявили суттєві відмінності на користь першої групи.

Один із важливих проектів у цій галузі, який отримав назву "Бухарестський Проект Раннього Втручання" (BEIP), був започаткований на початку 2000-х років. Його метою було відслідкувати когнітивний розвиток дітей, які виховуються у дитячих будинках.

Дослідники стежили за активністю мозку у 202 дітей, включаючи тих, хто жив у дитячих закладах, усиновлених дітей та дітей, які провели дитинство у сімейній обстановці.

Пізніше до дослідження приєдналися вчені зі США та Німеччини, які виявили кілька типів мозкової активності, походження яких залишається незрозумілим. Вони були класифіковані у три категорії на основі швидкості хвиль.

У міру того, як учасники дослідження дорослішали, стало очевидно, що ті з них, у кого в дитинстві спостерігалася менша повільна мозкова активність, виявляють вищий рівень інтелекту. Ця тенденція найчастіше зустрічалася серед тих, хто виріс у дитячих будинках.

Вчені вважають, що активність повільних хвиль пов'язана з рівнем уваги дитині в ранньому віці. Вони також виявили зв'язок між цією активністю та соціальним статусом, а також фінансовим становищем сім'ї.

Подальші дослідження плануються ширшому масштабі з виявлення нових чинників, які впливають інтелектуальний розвиток дітей. Проте вже зараз можна дійти невтішного висновку, що результати поточного дослідження підкреслюють важливість приділяти увагу дітям із раннього віку їхнього майбутнього інтелектуального зростання.

Інші цікаві новини:

▪ Міжпланетний інтернет

▪ Невидима сонячна батарея підійде для шибки

▪ Розробка зв'язку 30 Гбіт/с від Huawei

▪ Тримай ноги у теплі

▪ Люди без нюху теж відчувають запахи

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Мистецтво відео. Добірка статей

▪ стаття Ландау Григорій Адольфович. Знамениті афоризми

▪ стаття Чому у алюмінієвої фольги одна сторона глянсовіша, ніж інша? Детальна відповідь

▪ стаття Дотримання режиму праці та відпочинку