Što je impedancija zvučnika u automobilu? Objašnjenje impedancije i oma zvučnika

Impedancija i Riječ koja zvuči kao "znanstveno", zar ne? Na prvi pogled je prilično zbunjujuće i možda ne znate koliko je - ako uopće - važno za spajanje zvučnika.

Ali što je impedancija zvučnika automobila? Kako se ispostavilo, to je stvarno važno i može imati ozbiljne posljedice na zvuk vašeg vozila, pojačalo vašeg automobila i drugo. Zakopajmo se!

Što znači impedancija zvučnika?

Impedancija zvučnika, mjerena u Ohmima, ukupni je otpor glasovne zavojnice protoku električne struje dok radi s glazbenim signalom.

Baš kao što ne možete imati kratki spoj na bateriji, pojačalo ili stereo treba nešto iznos impedancije opterećenja zvučnika kako bi se ograničilo koliko električne struje radio ili pojačalo pokušava dati.

Za razliku od ravne žice koja ide od točke "a" do točke "b" kada priključite napajanje, namot žice glasovne zavojnice tvori petlju koja ima električno svojstvo koje se zove induktivnost. Induktivnost se malo razlikuje od otpora jer se mijenja s promjenom frekvencije. To se zove induktivna reaktancija.

Za automobilske zvučnike to znači da se stvarna impedancija (ukupni otpor) zapravo malo mijenja dok svira glazba! Međutim, dobra vijest je da još uvijek možemo kategorizirati automobilske zvučnike prema ohmskoj ocjeni jer je uvijek prilično blizu.

Kada govorimo o impedanciji zvučnika, većinu vremena ljudi misle na kategoriju (opći raspon) zvučnika koji se koristi za usklađivanje kućnih ili automobilskih stereo pojačala.

U svijetu elektrike, Ohmi se ponekad predstavljaju grčkim simbolom Omega, ili "Ω."

Kako radi impedancija zvučnika?

Kada se glazbeni signal (sastavljen od izmjenične struje) primijeni na zvučnik, on stvara magnetska polja dok struja teče kroz čvrsto namotanu žičanu zavojnicu. Zanimljivo je da svitak žice razvija magnetska polja koja se odupiru protoku struje (otpor, koji se naziva i reaktancija u ovom slučaju).

Slično tome, mnoge druge električne komponente poput motora imaju isti električni otpor kao i izmjenična struja (AC).

Kako izračunati ukupnu impedanciju (ako želite!)

Zbog načina na koji induktivitet funkcionira i uključene fizike, "impedancija" zvučnika (ukupni otpor) nije zbroj otpora i induktivne reaktancije. Umjesto toga, to je "algebarski" zbroj, što znači da je to kvadratni korijen zbroja kvadrata. Možda se sjećate ove vrste matematike sa sata trigonometrije.

Impedancija zvučnika nije tako jednostavna kao samo zbrajanje izmjerenog istosmjernog otpora žice zavojnice i induktivne reaktancije za danu frekvenciju.

Umjesto toga, impedancija zvučnika nalazi se iz algebarskog zbroja otpora žice zavojnice i induktivne reaktancije. To možete pronaći kvadriranjem svakog broja, a zatim izvlačenjem kvadratnog korijena dva zbrojena broja.

Induktivna reaktancija se obično piše kao "Xl", izgovara se "X sub L" i mjeri se u jedinicama Ohma baš kao i otpor. Induktivnost se mjeri pomoću jedinice koja se naziva "Henrie" i obično se označava s "H":"uH" za mikroHenries, "mH" za milliHendries itd.

Postoji i odgovarajuća vrijednost za kondenzatore koja se zove kapacitivna reaktancija (Xc), ali to se obično ne odnosi na zvučne zavojnice zvučnika.

Kako odrediti impedanciju zvučnika automobila

Postoji nekoliko različitih načina da saznate kolika je impedancija zvučnika u automobilu - čak i ako nedostaje oznaka ili nigdje nije otisnuta na njoj.

Evo što trebate znati:

Impedancija zvučnika obično je navedena na magnetu zvučnika, pakiranju i/ili kutiji i specifikacijama. Nažalost, to nije uvijek slučaj jer neki proizvođači to možda nisu otisnuli na zvučniku.
Ako ohmska vrijednost (impedancija) nije dostupna na zvučniku, možete izmjeriti impedanciju zvučnika pomoću ispitnog mjerača postavljenog na funkciju ohma (otpora). To će dati otpor glasovne zavojnice koja će vam omogućiti da odredite raspon/kategoriju impedancije zvučnika kao što su 2 ohma, 4 ohma, 8 ohma itd.
Za razliku od zvuka zvučnika, mjerenje otpora s testnim mjeračem neće vam dati ukupni impedancija – samo istosmjerni otpor zavojnice zvučnika. Međutim, to je sve što trebate da biste saznali ohmsku ocjenu vašeg zvučnika u automobilu.

Ukratko,ako vaš zvučnik nigdje nema navedenu impedanciju ili ne možete pronaći specifikacije proizvođača, najbolje je da je izmjerite.

To je najbolji način jer možete biti 100% sigurni s čime imate posla - pogotovo ako morate uskladiti impedanciju s pojačalom, stereom u automobilu ili skretnicom.

Kako izmjeriti impedanciju zvučnika automobila

Lako je izmjeriti impedanciju zvučnika automobila pomoću ispitnog mjerača postavljenog za očitavanje otpora (Ohmi). Nakon što dobijete očitanje, možete reći koliki je ohm vaš zvučnik.

Za mjerenje impedancije automobilskog zvučnika trebat će vam multimetar (testni mjerač s više funkcija) ili namjenski mjerač oma (otpora). Digitalni multimetri danas su jeftini i lako ih je pronaći pa preporučujem korištenje jednog od njih.

Uključite mjerač i postavite ga da mjeri otpor (Ohme) na najnižem rasponu. To je obično raspon x1, 0-10, 0-20 ili postavka automatskog raspona.
Odspojite jednu ili obje žice zvučnika od zvučnika kako biste izbjegli pogrešno očitavanje zbog drugog otpora koji bi mogao biti povezan s njim.
Držite sonde čvrsto uz terminale zvučnika na čistom, golom metalnom mjestu. Mjerilo bi se trebalo brzo postaviti na očitanje. Mjerač će pokazati otpor glasovne zavojnice unutar zvučnika.
Upotrijebite očitanje mjerača kako biste odredili najbližu približnu impedanciju zvučnika (za pomoć pogledajte moju tablicu u nastavku).
Za zvučnike unutar kutije ili kućišta možda postoji skretnica spojena negdje drugdje koja može ometati vaše čitanje, stoga svakako odspojite barem jednu žicu zvučnika ako je moguće. Subwooferi su obično dobri za mjerenje dok su ugrađeni u kutiju subwoofera.

Kao što sam već spomenuo, cilj ovdje nije pokušati izmjeriti savršenu ocjenu impedancije.

Zapamtite da nećete mjeriti točno 4 ohma, 8 ohma, itd. Izmjerit ćete vrijednost ohma koja je približna na to i pomoći će vam odrediti stvarni raspon oma/impedancije vašeg zvučnika.

Napomena: Zvučnici poput visokotonaca s kondenzatorskom skretnicom spojenom na njih djelovat će kao otvoreni krug i ometat će vaše mjerenje.

Pogledajte moje bilješke u nastavku o tome kako se nositi s tim.

Kako postaviti svoj test mjerač za mjerenje zvučnika automobila

Prikazano je nekoliko primjera postavki raspona otpora mjerača za testiranje koje se koriste za tipične mjerače.

Kao što sam ranije spomenuo, važno je koristiti točan raspon otpora na mjeraču kada mjerite impedanciju zvučnika. to je zato što pogrešna postavka možda neće prikazati ništa ili vam dati pogrešnu ideju da je možda zvučnik puhao iako nije.

Ako niste sigurni, provjerite priručnik za test mjerač. Mnogi moderni digitalni mjerači često imaju automatsku postavku koja će se automatski prilagoditi mjerenju Ohma koje detektira i prikazati očitanje i decimalna mjesta u skladu s tim. Ostali mjerači zahtijevaju da ručno odaberete točan raspon.

Kao opće pravilo, koristite najniži raspon koji uključuje 0-10 ohma (ili slično).

Nakon što dobijete mjerenje, upotrijebite moju tablicu impedancije zvučnika kako biste pronašli sljedeću najbližu vrijednost impedancije zvučnika na popisu.

Mjerenje impedancije zvučnika za visokotonce i nakon skretnica

Tweeteri se često isporučuju s visokopropusnom skretnicom u obliku kondenzatora. Da biste dobili ispravno očitanje, morat ćete ga odspojiti ili mjeriti oko njega. Obavezno odspojite visokotonac od pojačala ili glavne jedinice!

Problem je mjerenje impedancije zvučnika tamo gdje su postavljene skretnice. To je zato što sekondenzatori, koji se obično nalaze na visokotoncima kao visokopropusni filtar, ponašaju kao otvoreni strujni krug pri mjerenju otpora dok se kondenzator puni.

Htjet ćete izmjeriti oko kondenzator ako se koristi ili odspojite jedan vod kondenzatora ili jednu žicu visokotonca.

Za dvosistemske zvučnike, na niskotoncu se može, ali i ne mora koristiti skretnica. Često postoji induktor u seriji s njim. Dobra vijest je da izravno očitavanje otpora preko zvučnika i induktora ne čini veliku razliku – induktori imaju mali vrijednost otpora.

Zapravo, obično su u miliomima (tisućinke oma) što je gotovo ništa. Međutim, kao opće pravilo, najbolje je odspojiti zvučnike od njihovih skretnica prije mjerenja oma.

Tabela mjerenja oma u impedanciji zvučnika automobila

Izmjereni omi*	Ocjena impedancije zvučnika
3,1-4,0 ohma	4 ohma
6,0-8 ohma	8 ohma
1,2-2 ohma	2 ohma
4,0-6 ohma	6 ohma
0,5-1,0 ohma	1 ohm**
12-16 ohma	16 ohma**

Da biste koristili ovu tablicu, izmjerite otpor zvučnika koji ste dobili iz očitanja testnog mjerača i upotrijebite ga za usporedbu s mjerenjima ovdje. Zvučnik vašeg automobila trebao bi spadati u jedan od uobičajenih raspona koje vidite gore.

*Ovo je približan raspon i trebao bi pokriti gotovo sve zvučnike, ali može malo varirati.

**1 ohm je rijedak, ali se može naći u nekim stereo proizvodima za automobile kao što su Bose premium pojačala. Zvučnici od 16 ohma ponekad se mogu koristiti za kućne ili gitarske sustave pojačala, ali nisu baš uobičajeni.

Mogu li spojiti zvučnike od 8 ohma na pojačalo ili radio od 4 ohma?

Ovaj grafikon pokazuje što se događa kada koristite zvučnik od 8 ohma umjesto zvučnika od 4 ohma. Zvučnik od 8 ohma će raditi - međutim, to ima svoju cijenu. Budući da zvučnik od 8 ohma nije usklađen s pojačalom od 4 ohma, može primiti samo do 1/2 izlazne snage (i nižu glasnoću) od zvučnika od 4 ohma.

Korištenje zvučnika koji nije pravilno usklađen s pojačalom ili stereom u automobilu može imati manje – ili veće – posljedice.

Korištenje zvučnika od 8 ohma umjesto zvučnika od 4 ohma neće ništa naštetiti. Međutim, može razviti samo 1/2 izlazne snage zvučnika od 4 ohma, što znači manju glasnoću. Također neće ispravno raditi sa skretnicama zvučnika jer će pomaknuti graničnu frekvenciju.

Na primjer, ako biste upotrijebili neke kućne stereo zvučnike od 8 ohma ili subwoofer umjesto zvučnika od 4 ohma, primijetili biste da bi glasnoća bila niža nego kad koristite one od 4 ohma. To je zato što zvučnik treba sve više i više izlazne snage kako bi sve više povećavao glasnoću.

Pojačala za automobile i glavne jedinice za automobile nemaju mnogo napona za rad za razliku od kućnih stereo prijemnika i pojačala. To znači da im je potreban zvučnik niže impedancije kako bi razvio istu količinu snage propuštanjem veće struje.

Također ne preporučujem miješanje auto zvučnika od 8 i 4 ohma jer neće imati istu razinu glasnoće nakon što pojačate glasnoću. To znači da zvuk neće biti ispravan i da ćete se morati nositi s nekim zvučnim frekvencijama koje su nakon određene točke loše.

Što je bolje:zvučnici od 8 ohma ili 4 ohma? Jesu li bolji zvučnici od 2 oma ili 4 oma?

Zvučnici od 8, 4 i 2 ohma nisu nužno "bolji" jedni od drugih. Točan odgovor je da ovisi o primjeni i stereo ili pojačalu koje se koristi. Najbolja impedancija je ona koja točno odgovara specifikaciji impedancije pojačala ili stereo uređaja.

Tradicionalno se 8 ohma koristi za kućne i neke zvučnike za kino. Zvučnici od 4 ohma općenito se koriste za automobile, a ponekad se koriste i neki modeli od 2 ohma (obično subwooferi).

Na primjer:

Zvučnici od 8 ohma koriste se u kućnim stereo sustavima i zahtijevaju 1/2 struje zvučnika od 4 ohma. To znači da mogu koristiti manju žicu zvučnika jer mogu iskoristiti prednost kućnih električnih sustava koji imaju visokonaponsko napajanje za pogon pojačala zvučnika.
Zvučnici od 4 ohma koriste se jer stereo uređaji i pojačala za automobile (osobito glavne jedinice za automobile) ne mogu proizvesti velike količine energije u zvučnicima jer imaju vrlo nizak napon od 12 V. Smanjenje impedancije zvučnika s 8 na 4 znači da možemo udvostručiti snagu za isti izlazni napon.

U stvari, automobilski stereo uređaji mogu isporučiti samo bijednih 15-18 vata RMS po kanalu, unatoč pretjeranoj vršnoj snazi koju možete vidjeti u reklamama. To je zato što mogu raditi samo s napajanjem od 12 V kako bi razvili snagu preko zvučnika.

Pojačala za automobile mogu isporučiti ogromne količine snage zvučnicima od 4 i 2 ohma korištenjem unutarnjeg napajanja koje stvara više napone za pojačavanje signala zvučnika. Bez toga ne bi bilo moguće pokrenuti automobilske zvučnike s velikom snagom kako bi se dobio gromoglasan bas u kakvom uživaju mnogi ljudi.

Kada se koriste zvučnici od 2 i 1 ohma?

Tvornički ugrađena pojačala ponekad koriste zvučnike od 2 ili 1 ohma kako bi razvila više snage bez trošenja novca na dizajn pojačala koja koriste poboljšani izvor napajanja.

Audio zvučnici za automobile od 2 pa čak i od 1 ohma (da, 1 ohm!) rijetko se koriste osim za subwoofere automobila i neke posebne slučajeve za glavne zvučnike. Neki tvornički instalirani vrhunski audio sustavi s pojačalom za automobile koriste zvučnike niže impedancije kako bi "prevarili" korištenje "pravog" pojačala i uštedjeli novac.

To je zato što koriste zvučnike od 2 ili 1 ohma kako bi razvili više snage na svakom zvučniku bez potrebe za opskrbom pojačala s unutarnjim napajanjem kao što se inače radi. Iako radi tehnički funkcionira, nije zamjena za jednostavno korištenje odgovarajućeg pojačala.

Oni uvode druge probleme, poput nekompatibilnosti sa standardnim zvučnicima od 4 ohma kada je vrijeme za nadogradnju ili zamjenu neispravnih. Još uvijek ne mogu proizvesti onoliko snage koliko može pristojno pojačalo s dodatnim tržištima sa zvučnicima od 4 ohma, što znači da ćete ih ipak morati zamijeniti.

Usklađivanje impedancije zvučnika

Kako biste dobili najviše užitka (i snage) za svoj dolar – uz izbjegavanje oštećenja audioelektronike – važno je uskladiti impedanciju zvučnika (opterećenje impedancije koje pojačalo vidi na svom izlazu).

Evo nekoliko jednostavnih razloga koji će vam pomoći da shvatite što se događa kada to ne učinite:

Korištenje zvučnika koji je pravilno usklađen s minimalnim ohmskim ohmom pojačala ili radija omogućuje isporuku maksimalne izlazne snage za koju je dizajniran.
Korištenje višeg nego će navedena impedancija zvučnika raditi. Međutim, zvučnik neće moći razviti punu snagu koju ste platili. Kao što sam ranije spomenuo, zvučnik treba više snage da proizvede veću glasnoću, što znači da ćete zbog toga izgubiti glasnoću.
Korištenje zvučnika s nižom impedancijom od navedene uzrokovat će pregrijavanje pojačala ili stereoa i može trajno oštetiti izlazne tranzistore. Nemojte to učiniti!

Dok bi u nekim slučajevima pojačalo moglo biti u mogućnosti isključiti se prije nego što se ošteti kada se koristi niža impedancija zvučnika, nemojte nikada pretpostaviti da hoće. Ponekad se šteta ipak dogodi, a vi ste upravo uništili pojačalo.

Većina stereo uređaja za automobile nema ugrađenu nikakvu vrstu samozaštitnog kruga od pregrijavanja ili jake struje pa će vjerojatno biti uništeni njihovi izlazni stupnjevi.

Opcije impedancije subwoofera

Malo je drugačije kada govorimo o audio subwooferima za automobile, ali vrijede ista pravila. 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.