Mi az autós hangszóró impedanciája? A hangszóró impedanciája és az ohmok magyarázata

Impedancia i amolyan „tudományos” hangzású szó, igaz? Első pillantásra meglehetősen zavaró, és lehet, hogy nem tudja, mennyit számít – ha egyáltalán – a hangszórók csatlakoztatásához.

De mi az autó hangszóróinak impedanciája? Mint kiderült, tényleg fontos, és komoly következményekkel járhat a jármű hangjára, az autó erősítőjére stb. Vágjunk bele!

Mit jelent a hangszóró impedanciája?

A hangszóró ohmban mért impedanciája a hangtekercs teljes ellenállása az elektromos áram áramlásával szemben, amikor zenei jellel működik.

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 „a” pontból „b” pontba megy, amikor csatlakoztatja a tápfeszültséget, a hangtekercs huzaltekercsei hurkot képeznek, amelynek elektromos tulajdonsága az induktivitás. Az induktivitás kissé eltér az ellenállástól, mivel a frekvencia változásával változik. Ezt nevezik induktív reaktanciának.

Az autós hangszórók esetében ez azt jelenti, hogy a valós impedancia (a teljes ellenállás) a zene lejátszásával egy kicsit megváltozik! A jó hír azonban az, hogy az autós hangszórókat továbbra is kategorizálhatjuk Ohm-besorolás szerint, mivel ez mindig elég közel van.

Amikor egy hangszóró impedanciájáról beszélünk, az emberek legtöbbször a hangszóró kategóriájára (általános tartományára) utalnak, amelyet az otthoni vagy autós sztereó erősítőkhöz használnak.

Az elektromos világban az Ohmokat néha a görög Omega vagy „Ω” szimbólum jelöli.

Hogyan működik a hangszóró impedancia?

Amikor egy (váltakozó áramból álló) zenei jelet adunk a hangszóróra, az mágneses mezőket hoz létre, miközben az áram átfolyik a szorosan feltekert huzaltekercsen. Érdekes módon egy huzaltekercs olyan mágneses mezőket fejleszt ki, amelyek ellenállnak az áram áramlásának (ellenállás, más néven reaktancia ebben az esetben).

Hasonlóképpen, sok más elektromos alkatrész, például a motorok ugyanolyan elektromos ellenállással rendelkeznek, mint a váltakozó áram (AC) alkalmazása.

A teljes impedancia kiszámítása (ha úgy tetszik!)

Az induktivitás működése és a benne rejlő fizika miatt a hangszóró „impedanciája” (teljes ellenállás) nem az ellenállás és az induktív reaktancia összege. Ehelyett ez az „algebrai” összeg, ami azt jelenti, hogy a négyzetek összegének négyzetgyöke. Talán emlékszik erre a fajta matematikára a trigonometria órán.

A hangszóró impedanciája nem olyan egyszerű, mint a tekercsvezeték mért egyenáramú ellenállásának és az adott frekvenciához tartozó induktív reaktanciának összeadása.

Ehelyett a hangszóró impedanciája a tekercs huzalellenállásának és induktív reaktanciájának algebrai összegéből adódik. Ezt úgy találhatja meg, hogy mindegyiket négyzetre emeli, majd a két szám négyzetgyökét összeadja.

Az induktív reaktanciát általában „Xl”-nek írják, „X sub L”-nek ejtve, és ohm egységekben mérik, mint az ellenállást. Az induktivitás mérése a „Henrie”-nek nevezett mértékegység segítségével történik, és általában „H”-val jelölik:„uH” a microHenries, „mH” a milliHendries és így tovább.

A kondenzátorok számára is létezik egy megfelelő érték, amelyet kapacitív reaktanciának neveznek (Xc), de ez általában nem vonatkozik a hangszóró hangtekercseire.

Hogyan állapítható meg az autós hangszóró impedanciája

Az autós hangszóró impedanciáját többféleképpen is meg lehet állapítani – még akkor is, ha hiányzik a címke, vagy nincs rányomva sehova.

A következőket kell tudnia:

A hangszóró impedanciája általában a hangszóró mágnesén, a csomagoláson és/vagy a dobozon, valamint a műszaki adatokon szerepel. Sajnos ez nem mindig van így, mivel egyes gyártók esetleg nem nyomtatták rá a hangszóróra.
Ha az Ohm-besorolás (impedancia) nem érhető el a hangszórón, megmérheti a hangszóró impedanciáját az Ohm (ellenállás) funkcióra beállított tesztmérővel. Ez megadja az ellenállást a hangtekercs, amely lehetővé teszi a hangszóró impedancia tartományának/kategóriájának meghatározását, például 2 ohm, 4 ohm, 8 ohm stb.
Eltérően a hangszóró lejátszásától, a tesztmérővel végzett ellenállás mérése nem adja meg a teljes értéket. impedancia – csak a hangszórótekercs egyenáramú ellenállása. Azonban ennyire van szüksége az autó hangszórójának ohmos besorolásához.

Röviden:ha a hangsugárzón sehol nem szerepel az impedancia, vagy nem találja a gyártó specifikációit, a legjobb, ha megméri.

Ez a legjobb módszer, mivel 100%-ig biztos lehet abban, hogy mivel foglalkozik – különösen, ha az impedanciát erősítőhöz, autóhifihoz vagy crossoverhez kell igazítania.

Az autós hangszóró impedanciájának mérése

Egyszerű mérni az autó hangszóróinak impedanciáját az ellenállás (Ohm) leolvasására beállított tesztmérővel. Miután megkapta a leolvasott értéket, meg tudja mondani, hogy milyen Ohm-értékkel rendelkezik a hangszórója.

Az autós hangszóró impedanciájának méréséhez multiméterre (több funkciós tesztmérőre) vagy külön Ohm (ellenállás) mérőre lesz szüksége. A digitális multiméterek manapság olcsók és könnyen megtalálhatók, ezért javaslom ezek valamelyikét.

Kapcsolja be a mérőt, és állítsa be az ellenállást (Ohm) a legalacsonyabb tartományba. Ez általában az x1 tartomány, 0-10, 0-20 vagy automatikus tartománybeállítás.
Válassza le az egyik vagy mindkét hangszóróvezetéket a hangszóróról, hogy elkerülje a téves leolvasást a hozzá csatlakoztatott egyéb ellenállás miatt.
Tartsa szorosan a szondákat a hangszóró csatlakozóihoz egy tiszta, csupasz fémfelületen. A mérőnek gyorsan be kell állnia a leolvasásra. A mérő mutatja a hangtekercs ellenállását a hangszóróban.
Használja a mérőállást a legközelebbi hozzávetőleges hangszóróimpedancia meghatározásához (segítségért lásd az alábbi táblázatomat).
A dobozban vagy házon belüli hangszórók esetében előfordulhat, hogy máshol van egy keresztezés, amely zavarhatja az olvasást, ezért ha lehetséges, húzzon ki legalább egy hangszóró vezetéket. A mélysugárzók általában jól mérhetők, ha mélynyomó dobozba vannak szerelve.

Ahogy fentebb említettem, itt nem az a cél, hogy megpróbáljuk a tökéletes impedancia besorolást mérni.

Ne feledje, hogy nem pontosan fog mérni 4 ohm, 8 ohm stb. Olyan Ohm értéket fog mérni, amely közeli ehhez, és segít megmondani a hangszóró tényleges Ohm/impedancia tartományát.

Megjegyzés: Az olyan hangszórók, mint a magassugárzók, amelyekhez kondenzátor-keresztezés van csatlakoztatva, megszakadt áramkörként működnek, és zavarják a mérést.

Tekintse meg az alábbi megjegyzéseimet, hogy hogyan kezelje ezt.

A tesztmérő beállítása az autós hangszórók mérésére

Megjelenik néhány példa a tesztmérő ellenállási tartomány beállítására a tipikus tesztmérőkhöz.

Ahogy korábban említettem, fontos, hogy a megfelelő ellenállási tartományt használja a mérőműszeren a hangszóró impedanciájának mérésekor. Ennek az az oka, hogy a rossz beállítás nem jelenít meg semmit, vagy azt a téves elképzelést keltheti, hogy a hangszóró el van fújva, ha nem.

Ha nem biztos benne, ellenőrizze a tesztmérő kézikönyvét. Sok modern digitális mérőműszer gyakran rendelkezik automatikus beállítással, amely automatikusan alkalmazkodik az általa észlelt Ohm-mérésekhez, és ennek megfelelően jeleníti meg a leolvasást és a tizedesjegyeket. Más mérőműszerek esetén manuálisan kell kiválasztani a megfelelő tartományt.

Általános szabály, hogy a legalacsonyabb tartományt használja, amely 0-10 ohmot (vagy hasonlót) tartalmaz.

Miután megkapta a mérést, használja a hangsugárzó-impedancia táblázatomat, hogy megkeresse a listában a legközelebbi hangszóró impedancia értékét.

Hangszóró impedanciájának mérése magassugárzókhoz és keresztezések után

A magassugárzókat gyakran kondenzátor formájában látják el egy felüláteresztő keresztváltóval. A helyes leolvasás érdekében le kell választania, vagy meg kell mérnie körülötte. Győződjön meg arról, hogy a magassugárzót leválasztja az erősítőről vagy a fejegységről!

Problémát jelent a hangszóró impedanciájának mérése ott, ahol a keresztezések a helyükön vannak. Ennek az az oka, hogy a magassugárzókon általában felüláteresztő szűrőként használt kondenzátorok megszakadt áramkörként viselkednek, amikor a kondenzátor töltésekor az ellenállást mérik.

Érdemes körülbelül mérni a kondenzátort, ha használt, vagy húzzon le egy kondenzátor vezetéket vagy egy magassugárzó vezetéket.

A 2-utas hangsugárzók esetében előfordulhat, hogy a mélysugárzón keresztváltót használnak, vagy nem. Gyakran van vele sorba kapcsolt induktor. A jó hír az, hogy a hangszórón és az induktoron keresztüli ellenállás közvetlen leolvasása nem jelent nagy különbséget – az induktoroknak apró van. ellenállás értéke.

Valójában ezek általában milliOhm-ban (egy ezred Ohmban) vannak megadva, ami szinte semmi. Azonban általában az a legjobb, ha leválasztja a hangszórókat a keresztváltóikról, mielőtt az ohmokat mérné.

Az autós hangszóró ohmokat mért az impedancia diagramra

Mért Ohm*	Hangszóró impedancia besorolása
3,1-4,0 ohm	4 ohm
6,0-8 ohm	8 ohm
1,2-2 ohm	2 ohm
4,0-6 ohm	6 ohm
0,5-1,0 ohm	1 ohm**
12-16 ohm	16 ohm**

Ennek a táblázatnak a használatához vegye le a hangsugárzó-ellenállás mérését, amelyet a tesztmérő leolvasásából kapott, és hasonlítsa össze az itt található mérésekkel. Az autó hangszórójának a fent látható általános tartományok egyikébe kell esnie.

*Ez egy hozzávetőleges tartomány, és szinte az összes hangszórót lefedi, de kissé eltérhet.

**1 ohm ritka, de megtalálható néhány autóhifi termékben, például a Bose prémium erősítőrendszerekben. A 16 ohmos hangszórók néha használhatók otthoni vagy gitárerősítő rendszerekben, de nem túl gyakoriak.

A 8 ohmos hangszórókat csatlakoztathatom 4 ohmos erősítőhöz vagy rádióhoz?

Ez a grafikon azt mutatja, hogy mi történik, ha 8 ohmos hangszórót használ a 4 ohmos helyett. A 8 ohmos hangszóró működni fog – ennek azonban ára van. Mivel a 8 ohmos hangszóró nem illeszkedik a 4 ohmos erősítőhöz, csak a kimeneti teljesítmény 1/2-ét képes fogadni (és kisebb hangerőt), mint egy 4 ohmos hangszóró.

Az erősítőhöz vagy autóhifihoz nem megfelelően illesztett hangszóró használata kisebb – vagy jelentős – következményekkel járhat.

Ha 8 ohmos hangszórót használ a 4 ohmos helyett, az semmi sem árt. Azonban a 4 ohmos hangszóró teljesítményének csak a felét tudja kifejleszteni, ami alacsonyabb hangerőt jelent. Nem fog megfelelően működni a hangszóró keresztezőkkel, mivel eltolja a vágási frekvenciát.

Például, ha valamilyen otthoni sztereó 8 ohmos hangszórót vagy mélynyomót használna a 4 ohmos hangszórók helyett, akkor észrevenné, hogy a hangerő alacsonyabb lenne, mint 4 ohmos hangszórók használatakor. Ennek az az oka, hogy a hangszórónak egyre nagyobb teljesítményre van szüksége, hogy egyre jobban növelje a hangerőt.

Az autós erősítőknek és az autós fejegységeknek nincs sok tápfeszültségük ahhoz, hogy működjenek, ellentétben az otthoni sztereó vevőkkel és erősítőkkel. Ez azt jelenti, hogy kisebb impedanciájú hangszóróra van szükségük ahhoz, hogy nagyobb áramot engedve ugyanannyi teljesítményt fejlesszenek ki.

Nem javaslom a 8 és 4 ohmos autós hangszórók keverését sem, mert a hangerő feltekerése után nem lesz ugyanaz a hangerő. Ez azt jelenti, hogy a hang nem lesz megfelelő, és egy bizonyos pont után rossz hangfrekvenciákkal kell megküzdenie.

Mi a jobb:8 ohmos vagy 4 ohmos hangszóró? A 2 ohmos vagy 4 ohmos hangszórók jobbak?

A 8, 4 és 2 ohmos hangszórók nem feltétlenül „jobbak” egymásnál. A helyes válasz az, hogy ez az alkalmazástól és a használt sztereó vagy erősítőtől függ. A legjobb impedancia az, amelyik megfelelően illeszkedik egy erősítő vagy sztereó impedancia specifikációjához.

Hagyományosan 8 ohmost használnak otthoni és egyes színházi hangszórókhoz. A 4 ohmos hangszórókat általában autóban használják, néhány 2 ohmos modellt pedig időnként használnak (általában mélynyomók).

Például:

A 8 ohmos hangszórókat otthoni sztereó rendszerekben használják, és egy 4 ohmos hangszóró áramának 1/2-ára van szükségük. Ez azt jelenti, hogy kisebb hangszóróvezetéket használhatnak, mivel kihasználhatják az otthoni elektromos rendszerek előnyeit, amelyek nagyfeszültségű tápellátással rendelkeznek a hangszóróerősítők meghajtására.
4 ohmos hangszórókat használnak, mivel az autóhifi és erősítők (különösen az autós fejegységek) nem tudnak nagy teljesítményt leadni a hangszórókban, mivel nagyon alacsony 12 V-os tápellátásuk van. A hangszóró impedanciájának 8-ról 4-re való csökkentése azt jelenti, hogy ugyanazon kimeneti feszültség mellett megduplázhatjuk a teljesítményt.

Valójában az autóhifi csak 15-18 watt RMS-t képesek leadni csatornánként, annak ellenére, hogy a hirdetésekben látható eltúlzott csúcsteljesítmény. Ennek az az oka, hogy csak 12 V-os tápellátással képesek áramot fejleszteni a hangszórókon.

Az autós erősítők hatalmas teljesítményt képesek leadni a 4 és 2 ohmos hangszóróknak belső tápegység használatával, amely magasabb feszültséget generál a hangszóró jelének erősítésére. Enélkül nem lehetne több tonnányi teljesítményű autós hangszórókat meghajtani, hogy olyan dübörgő basszust kapjunk, mint ahogy sokan élvezik.

Mikor használnak 2 és 1 ohmos hangszórókat?

A gyárilag beépített erősítők néha 2 vagy 1 ohmos hangszórókat használnak, hogy nagyobb teljesítményt fejlesszenek anélkül, hogy pénzt költenének a továbbfejlesztett áramforrást használó erősítőkre.

2, sőt 1 ohmos (igen, 1 ohmos!) autós hangszórókat ritkán használnak, kivéve az autós mélynyomókat és néhány speciális esetet a fő hangszórókhoz. Egyes gyárilag telepített prémium erősített autós audiorendszerek alacsonyabb impedanciájú hangszórókat használnak, hogy „igazi” erősítővel „csaljanak”, és pénzt takarítsanak meg.

Ennek az az oka, hogy a 2 vagy 1 ohmos hangszórót használják, hogy minden egyes hangsugárzónál nagyobb teljesítményt fejlesszenek anélkül, hogy az erősítőt belső tápegységgel kellene ellátniuk, ahogy az általában történik. Miközben teszi műszakilag működik, nem helyettesíti a megfelelő erősítő egyszerű használatát.

Más problémákat vetnek fel, például nem kompatibilisek a szabványos 4 ohmos hangszórókkal, amikor ideje frissíteni vagy cserélni a hibás hangszórókat. Még mindig nem tudnak akkora teljesítményt termelni, mint egy tisztességes utángyártott erősítő 4 ohmos hangszórókkal, vagyis akkor is ki kell cserélni őket.

Hangszóró impedancia illesztése

Annak érdekében, hogy a legtöbb élvezetet (és teljesítményt) érhesse el dollárért – az audioelektronika károsodásának elkerülése mellett – fontos, hogy megfeleljen a hangszóró impedanciájának (az impedanciaterhelés, amelyet az erősítő lát a kimenetén).

Íme néhány egyszerű ok, amelyek segítenek megérteni, mi történik, ha nem:

Az erősítő vagy a rádió minimális Ohm-értékéhez megfelelően illeszkedő hangszóró használata lehetővé teszi a tervezett maximális kimeneti teljesítményt.
Magasabb használata mint a megadott hangsugárzó impedancia működni fog. A hangszóró azonban nem fogja tudni kifejleszteni azt a teljes teljesítményt, amiért fizetett. Ahogy korábban említettem, a hangszórónak nagyobb teljesítményre van szüksége, hogy nagyobb hangerőt adjon, ami azt jelenti, hogy emiatt a hangerő csökken.
A megadottnál kisebb impedanciájú hangszóró használatakor az erősítő vagy a sztereó felmelegszik, és tartósan károsíthatja a kimeneti tranzisztorokat. Ne tedd!

Míg bizonyos esetekben egy erősítő lehet le tudjon kapcsolni, mielőtt megsérülne, ha alacsonyabb hangsugárzóimpedanciát használnak, soha ne feltételezze, hogy ez megtörténik. Néha a kár még mindig megtörténik, és éppen tönkretettél egy erősítőt.

A legtöbb autóhifi nem rendelkezik beépített túlmelegedési vagy nagyáramú önvédelmi áramkörrel, így valószínűleg tönkremegy a kimeneti fokozatuk.

A mélysugárzó impedancia beállításai

Ez egy kicsit más, ha az autós hangsugárzókról beszélünk, de ugyanazok a szabályok érvényesek. Since a subwoofer channel on an amp usually has a lot power output on tap it’s not always an issue when using say a 4 ohm sub vs a 2 ohm sub with a 2 ohm min. amp.

However, as a general rule, it’s best to match the subwoofer impedance to get the power you’re paying for.