Mi történik, ha más impedanciájú hangszórót használok egy crossoveren? Megtehetem?

Gondolkozott már azon, hogy mi az r? eally akkor történik, ha más impedanciájú hangszórót használ hangsugárzó keresztváltóval? Ez egy nagyszerű kérdés!

Mint kiderült, a hangsugárzó impedanciája (Ohm) jelentősen befolyásolja a hangsugárzó-crossover működését, és befolyásolja a hangot. Mindezt részletesen elmagyarázom, mindenki számára érthető módon.

Mi az a hangszóró crossover? Mit csinál egy crossover?

Felső: Egy tipikus autó sztereó hangszóró crossover, a fő alkatrészek feliratozással. Alul: Tipikus otthoni sztereó hangszóró crossover, ami rendkívül hasonló. (Ezeket általában a hangszóródobozba szerelik be.) Mindkettő kondenzátorokat és induktorokat használ a keresztszűrők kialakítására, valamint a magas-, közép- vagy mélysugárzókra küldött hang szabályozására a legjobb hangminőség érdekében.

A hangsugárzó-crossovereket gyakran „passzív” keresztváltóknak nevezik, mivel az elektronikus („aktív”) keresztváltókkal ellentétben tápegység nélkül adják át a jeleket. passzív használatával működnek alkatrészek:kondenzátorok és induktorok.

A hangsugárzó keresztváltó olyan elektromos áramkör, amely induktorokat és kondenzátorokat használ a hangszórójelek szűrésére, és 1 vagy több kimenetre való felosztására. A kimenetek a használt hangszórók frekvenciamenetétől függenek.

Abban különböznek az elektronikus keresztváltóktól, hogy a jelúthoz (például RCA-kábelek) történő csatlakoztatás helyett a hangsugárzó-crossovereket erősítők vagy sztereók kimenetére csatlakoztatják. A hangszórókat ezután csatlakoztatják a crossover hangszórócsatlakozóihoz.

Az egyik legelterjedtebb manapság használt hangsugárzó-crossover:2. rendű, kétutas hangsugárzó-crossover magas- és közép-/mélysugárzó kimenettel. Az induktorokat „L”, a kondenzátorokat „C” szimbólummal jelöljük. A hangsugárzó-keresztezések szétválasztják az egyes hangszórókra küldött hangot a jobb hangzás, a kisebb torzítás és a hangsugárzók használatának szabályozása érdekében. Például blokkolják a mélyhangokat, amelyeket a magassugárzók nem tudnak produkálni, és a magas hangokat, amelyeket a mélysugárzó nem tud jól produkálni.

Az induktorok és a kondenzátorok nagyon érdekes (és nagyon hasznos!) tulajdonságokkal rendelkeznek, amikor elektromos hangjel áramlik át rajtuk:

• Az induktorok huzaltekercsek, amelyek nagyobb ellenállással (ebben az esetben impedanciával) rendelkeznek a nagyfrekvenciás jelekkel szemben, mint az alacsonyabbak. Ezért sorba kapcsolva kiszűrik a magasabb hangfrekvenciákat.
• A kondenzátorok nagyobb „ellenállással” rendelkeznek az alacsony frekvenciájú jelekkel szemben, mint a magasabbak, ha sorba kapcsolják őket. Minél alacsonyabb a frekvencia, annál kevesebb jelet engednek át.

Ha egy kondenzátorra vagy induktorra egy bizonyos frekvenciatartományon túlmenő jel kerül, amelyet keresztfrekvenciának, sarokfrekvenciának, neveznek. vagy vágási frekvencia, az általa átengedett jel mennyisége csökken, így szűrőként működik.

Ez azt jelenti, hogy a hangszóró egyre kevesebbet fog kapni a blokkolni kívánt hangszórójelből, ami csökkenti a hangerőt a nem kívánt hangtartományhoz. Fontos megérteni, hogy a frekvencia, amelyen ez megtörténik, a csatlakoztatott hangszóró impedanciájától (Ohm terhelés) függ.

Hangsugárzó keresztezési sorrendek (lejtők) és kialakítások

A magassugárzóval sorba kapcsolva a keresztváltó kiszűri a káros és torzító mélyhangokat, amelyeket nem tud kezelni . Egyedül használva az egykondenzátor egy elsőrendű (egyfokozatú) keresztváltó, amelynek meredeksége oktávonként -6 dB – a legalapvetőbb szint

A crossoverek különböző kivitelben készülnek a különböző hangbeállításokhoz és teljesítményszintekhez, de mindegyik alapvetően ugyanúgy működik. „Parancsokkal” vagy fokozatokkal tervezték őket, amelyek hozzáadásával még jobban szűrik őket, és megakadályozzák, hogy a nem kívánt hangok eljussanak a hangszórókhoz.

Például itt van egy lista a gyakran előforduló rendelési keresztezésekről:

• 1. sorrend:nem túl meredek -16 dB/oktáv), egyetlen kondenzátorból vagy induktorból áll sorba a hangszóróval.
• Második sorrend:Jobb -12 dB/oktáv szűrés, minden hangszóróhoz KÉT komponens használatával.
• 3. sorrend:Még jobb, -18 dB/oktáv szűréssel, HÁROM komponens használatával minden hangszóróhoz.

A crossover szűrők mindig a 6 decibel (dB) többszörösei az alkatrészek működése miatt. A „meredekebb” (magasabb) keresztezési sorrend azt jelenti, hogy hatékonyabban blokkolja azt a hangfrekvenciás tartományt, amelyet nem szeretnénk elérni a hangszórón.

Mi az a hangszóró impedancia? Hogyan működik a hangszóró impedanciája?

A hangszóró impedanciája a teljes a hangszóró ellenállásának mértéke a vezetéktekercs és ellenállása miatt a huzaltekercs hurok induktivitása. Az impedanciát ohmnak nevezett ellenállási egységekben adják meg.

Ahogyan az akkumulátorban nem lehet rövidzárlat, az erősítőnek vagy a sztereónak is szüksége van némire a hangszóró terhelési impedanciája, amely korlátozza a rádió vagy az erősítő által szolgáltatni kívánt elektromos áramot.

Ellentétben az egyenes vezetékkel, amely az egyik pontból a másikba megy, amikor áramot csatlakoztat, a hangtekercs huzaltekercsei hurkot képeznek, amelynek elektromos tulajdonsága az úgynevezett induktivitás. Az induktivitás kissé eltér az ellenállástól, mivel a frekvencia változásával változik. Ezt nevezik induktív reaktanciának.

Szinte minden hangszóró esetében ez azt jelenti, hogy a valós impedancia (a teljes ellenállás) a zene lejátszása közben valamelyest változik.

Amikor a hangszórók impedanciájára utalunk, legtöbbször az otthoni vagy autós sztereó erősítőkhöz használt hangszóró kategóriájára (általános Ohm-tartományra) gondolunk.

Ellenállásmérés Ohm mértékegységben , néha az Omega görög szimbólummal jelenítik meg:„Ω”

Hogyan működik a hangszóró impedancia?

Amikor egy zenei jel (amely váltakozó áramból áll) meghajt egy hangszórót, mágneses mezőket hoz létre, miközben elektromos áram folyik át a szorosan feltekert huzal hangtekercsén. Az érdekes az, hogy egy huzaltekercs mágneses mezőket fejleszt ki maga körül, amelyek ellenállnak az áram áramlásának, amikor ez megtörténik.

Innen származik a hangszóró impedanciájának frekvenciafüggő része.

(Ez más elektromos eszközökkel is előfordul, mint például motorok, motor gyújtógyertya tekercsek stb. Ezek foglalkoznak az elektromos ellenállással is, mivel váltakozó áramot (AC) alkalmaznak.)

Mi történik, ha más impedanciájú hangszórót használok egy keresztváltón?

Ábra, amely bemutatja, hogy mi történik, ha megváltoztatja a hangszóróhoz csatlakoztatott Ohm-terhelést:crossover shift bekövetkezik. Ez azt jelenti, hogy mivel más hangszóróimpedanciára tervezték, megváltozik a működési frekvencia.

Keresztelt eltolás különböző impedanciájú hangszórók használata esetén

Ahogy korábban említettem, a hangsugárzó-keresztezések olyan alkatrészeken (kondenzátorokon és induktorokon) alapulnak, amelyek szűrőként működnek a csatlakoztatott hangszóróterhelésnek megfelelően. Emiatt ha módosítja a hangszóró impedanciáját, akkor módosítja a keresztezési frekvenciát és a hangot.

Ezt követően számos problémát észlelhet:

• „Kemény” hang a mély- vagy középsugárzókból. Előfordulhat, hogy a magassugárzók torzulnak, és a korábbinál alacsonyabb hangerőn kezdenek „széttörni”.
• Vékony, gyenge minőségű zene.
• Hézagok a hallható hangtartományokban.

A hangsugárzó-keresztezések csak impedanciával használhatók arra tervezték, különben nem fognak ugyanúgy hangzani.

Például egy 8 ohmos otthoni hangszórókeresztezés 4 ohmos autós hangszóróval nem működik megfelelően. Ennek az az oka, hogy az alkatrészértékeket csak egy impedanciához választották. Ha ezt megváltoztatja, az drámaian megváltoztatja a keresztezési frekvenciát!

Mi történik egy keresztváltóval, ha a hangszóró impedanciáját felére csökkentem?

Ha megváltoztatja a hangszóró keresztezőhöz csatlakoztatott hangszóró impedanciáját, az jelentősen eltolhatja a keresztváltó vágási frekvenciáját. Általános szabály:

• A hangszóró impedanciájának megfelezésével (pl.:8 ohm és 4 ohm között) megkétszereződik a keresztezési frekvencia (pl.:3,5 kHz 7 kHz-re megy)
• A hangsugárzó impedanciájának megkétszerezése (pl. 8 ohm és 16 ohm között) felére csökkenti a keresztezési frekvenciát (pl. 3,5 kHz 1,75 kHz-re megy)

Ezt nem akarjuk, mert lehetővé teszi, hogy a hangsugárzóknak olyan hangtartományt küldjenek, amelyre nem alkalmasak, és rosszul hangzik. A magassugárzók esetében a mély- és középhang rossz, mert nem tudják megfelelően előállítani. Valójában egy bizonyos teljesítményszint után a magassugárzók megsérülhetnek, ha erősen meghajtják őket a mélyhangok.

Hasonlóképpen, sok mélysugárzó nem tud jól magas frekvenciájú hangokat produkálni, és borzasztóan hangzik.

Általában, ha módosítja a hangsugárzó ohmos terhelését, akkor a hangszóró keresztváltót is ki kell cserélnie, hogy az megfeleljen az Ohm terhelésnek.

Van azonban egy megoldás, amely némi reményt ad…

Hogyan használhatok eltérő impedanciájú hangszórókat? Lehetséges?

A nagyszerű hír az, hogy az más hangsugárzó impedanciát is lehet használni egy olyan hangsugárzó crossoverrel, amelyre nem tervezték! Van azonban néhány kompromisszum, amelyeket meg kell kötnie.

Hogyan illeszthetünk eltérő hangszóróimpedanciát egy keresztváltóhoz

Ez valójában nagyon egyszerű! A hangszóró impedanciájának és a keresztváltónak való megfeleltetése:

1. 1. eset:alacsonyabb impedanciájú hangszóró: Sorba állíthat egy ellenállást a hangszóróval, hogy a teljes Ohm-os terhelést elérje a keresztváltóhoz szükséges értékre. Szüksége lesz egy elegendő teljesítményű ellenállásra (az úgynevezett „teljesítmény” ellenállásra), hogy elkerülje a túlmelegedést (lásd alább).
2. 2. eset:nagyobb impedanciájú hangszóró: A hangszóróval párhuzamosan egy ellenállást is hozzáadhat, hogy a teljes Ohm-terhelést a keresztezőnek szükségesre csökkentse.

Példák:

• Használhat 8 ohmos hangszórót 4 ohmos keresztváltóval, ha párhuzamosan csatlakoztat vele egy 8 ohmos ellenállást. A végeredmény 8 Ohm/2 =4 ohm, amit a keresztváltó látni fog.
• Használhat 4 ohmos hangszórót 8 ohmos keresztváltóval, ha sorba köti egy 4 ohmos ellenállással. A végeredmény összesen 8 ohm lesz, amit a crossover lát.

Mi az a teljesítmény-ellenállás?

Példák a hangszórókhoz általánosan használt teljesítmény-ellenállásokra. Ellentétben az elektronikában használt apró ellenállásokkal, ezek sokkal nagyobb teljesítményt képesek kezelni, és nem égnek le a hő hatására. Elektronikai beszállítóktól, köztük hangszóró-alkatrész-kereskedőktől kaphatók.

A teljesítmény-ellenállás csak egy nagyobb méretű ellenállás, amely sokkal több energiát és hőt képes kezelni, mint az elektronikus kártyákon általában használt kicsik. Valójában meglehetősen olcsók is (egy csomagban körülbelül 5 dollár 2-4 darabért), és általában egyedi hangszóróprojektekhez használják.

A hangszórórendszerekhez javaslom, hogy legalább 25 watt teljesítményűt használjon, hogy biztos legyen benne. Az autóhifi esetében azonban gyakran megúszhatja a 10–15 W-ot.

Az ellenállások használatának hátrányai a keresztezéshez

Ahogy korábban mondtam, ez nem kompromisszummentes. Néhány dologgal együtt kell élnie attól függően, hogy melyik esettel van dolgunk:

• Ha egy ellenállást sorba adsz hangszóróval, akkor csökken a rendelkezésére álló maximális teljesítmény és hangerő. 4 ohmos hangszóró és 4 ohmos ellenállás esetén ez azt jelenti, hogy 3 dB hangerőt veszít ( egy aprót mennyiség), de a teljesítmény mindig a korábbi 1/2-e lesz.
• Ha egy ellenállást párhuzamosan ad hozzá a hangszóróhoz, akkor a teljesítmény megoszlik a kettő között. A 8 ohmos hangszóróval párhuzamos 8 ohmos ellenállás esetén mindkét oldal a korábban egy hangszóróra küldött teljesítmény 1/2-ét kapja. (Pl.:egy 50 W-os erősítő most maximum 25 W-ot adna a hangszórónak)

Általában a megfelelő crossover használatát javaslom, de ha „szorult helyzetben” van, ez a megoldás nagyszerű módja annak, hogy hangszóróit működésbe hozza, és továbbra is jó hangzású legyen.

További olvasnivalók

Ne hagyd ki a többi lenyűgöző cikkemet:

• Az alacsonyabb hangsugárzó-impedancia problémát jelenthet – az alábbiak szerint rossz az alacsonyabb hangszóróimpedancia.
• Itt tudhat meg többet a hangszórók működéséről.
• A hangos magassugárzók bosszantóak! Így csökkentheti a magassugárzó hangerejét a megfelelő módon.

Tekintse meg az útmutató és információs cikkem teljes sorát itt.