Расчет акустических колонок. Расчет акустических систем: корпуса и фильтры

Как рассчитать корпус акустической системы. Какие параметры влияют на звучание колонок. Как подобрать оптимальный объем и настройку фазоинвертора. Как рассчитать кроссовер для акустической системы.

Основные параметры акустических систем

При проектировании акустической системы (АС) необходимо учитывать множество факторов, влияющих на ее звучание. Основными параметрами, определяющими характеристики АС, являются:

• Тип акустического оформления (закрытый ящик, фазоинвертор, пассивный излучатель и т.д.)
• Объем корпуса
• Параметры фазоинвертора (для соответствующего типа оформления)
• Параметры применяемых динамиков
• Частота раздела полос и параметры фильтров

Правильный подбор этих параметров позволяет добиться оптимальных характеристик АС по ряду критериев:

• Равномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ)
• Расширение диапазона воспроизводимых частот в область низких частот
• Увеличение чувствительности и максимальной акустической мощности
• Снижение нелинейных искажений

Расчет корпуса акустической системы

Наиболее сложной и ответственной задачей является расчет корпуса АС, особенно для низкочастотного звена. Рассмотрим основные этапы этого расчета:

1. Выбор типа акустического оформления

Основными типами акустического оформления являются:

• Закрытый ящик
• Фазоинвертор
• Пассивный излучатель
• Рупорная нагрузка

Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки. Для бытовых АС наиболее распространены первые три варианта. Выбор типа оформления зависит от параметров применяемых динамиков и требований к АС.

2. Расчет объема корпуса

Объем корпуса АС является одним из ключевых параметров, влияющих на ее характеристики. Слишком малый объем приводит к ухудшению НЧ-характеристик, а слишком большой — к снижению чувствительности. Оптимальный объем зависит от параметров НЧ-динамика и выбранного типа оформления.

Для закрытого ящика оптимальный объем рассчитывается по формуле:

V = Vas / α

где Vas — эквивалентный объем динамика, α — коэффициент, зависящий от требуемой АЧХ (обычно от 0.7 до 2).

3. Расчет параметров фазоинвертора

Для АС с фазоинвертором необходимо рассчитать частоту настройки фазоинвертора и его размеры. Частота настройки обычно выбирается на 5-10% ниже резонансной частоты динамика. Размеры фазоинвертора (диаметр и длина) рассчитываются исходя из объема корпуса и частоты настройки.

Оптимизация параметров акустической системы

После предварительного расчета основных параметров АС необходимо провести их оптимизацию для получения наилучших характеристик. Для этого используются специальные программы моделирования акустических систем, например:

• WinISD
• BassBox
• AkAbak

Эти программы позволяют построить АЧХ, рассчитать импульсную характеристику, групповое время задержки и другие важные параметры АС. Путем варьирования объема корпуса, параметров фазоинвертора и других характеристик можно добиться оптимального результата.

Расчет кроссовера для акустической системы

Важной частью проектирования многополосной АС является расчет разделительных фильтров (кроссовера). Основные этапы расчета:

1. Выбор частот раздела

Частоты раздела выбираются исходя из рабочего диапазона применяемых динамиков. Типичные значения:

• НЧ/СЧ: 300-800 Гц
• СЧ/ВЧ: 2-5 кГц

2. Определение порядка фильтров

Обычно используются фильтры 2-го или 3-го порядка (12-18 дБ/окт). Более высокий порядок обеспечивает лучшее разделение полос, но усложняет схему.

3. Расчет номиналов компонентов

Номиналы катушек индуктивности и конденсаторов рассчитываются по формулам в зависимости от выбранной частоты раздела, порядка фильтра и сопротивления динамика.

Например, для фильтра 2-го порядка:

L = R / (2πf)

C = 1 / (2πfR)

где R — сопротивление динамика, f — частота раздела.

Оценка качества акустической системы

После изготовления АС необходимо провести измерения ее параметров для оценки качества. Основные измеряемые характеристики:

• Амплитудно-частотная характеристика
• Импульсная характеристика
• Коэффициент нелинейных искажений
• Чувствительность
• Максимальное звуковое давление

Измерения проводятся с помощью специального оборудования — измерительного микрофона, анализатора спектра, генератора сигналов. Полученные результаты сравниваются с расчетными для оценки качества реализации проекта АС.

Заключение

Расчет и проектирование акустических систем — сложная инженерная задача, требующая знаний в области акустики, электротехники и материаловедения. Современные методы компьютерного моделирования значительно упрощают этот процесс, позволяя быстро оптимизировать параметры АС. Однако для получения действительно качественного результата необходимы практический опыт и понимание физических процессов, происходящих в акустических системах.

Расчет корпусов акустических систем

Создано 22.10.2019 11:58. Обновлено 17.04.2020 08:50. Автор: Свиридов И..

Данная программа представляет собой EXCEL-евский файл, в котором собран инструментарий для расчёта корпусов Tapered Quarter Wave Pipes (TQWP) или свернутый рупор или труба Войта, который описал данное акустическое решение в 30-х годах XX века.

Создано 15.03.2011 01:34. Обновлено 04.01.2022 12:01. Автор: Ю. Любимов, П. Сайк, Э. Виноградова, М. Эфрусси .

Предлагаемые методы расчета фазоинвертора основан на простейших измерениях, проводимых с вполне определенным экземпляром громкоговорителя, устанавливаемым в акустический фазоинвертор и на номографическом определении размеров последнего. А также варианты расчета фазоинвертора с использованием технических параметров динамиков от производителя.

Создано 08.05.2008 01:05. Обновлено 24. 01.2021 15:52. Автор: Доктор наук И. Воженин.

Одной из основных проблем воспроизведения звука является качество звучания, эффективное функционирование источников звука. В этой технике накопились противоречия между возможностью записи и воспроизведения электрических сигналов звукового диапазона с высокой достоверностью, с одной стороны, и низким качеством преобразования электрических сигналов в звуковые с другой стороны.

С появлением цифровой записи электрических сигналов, практически сняты все вопросы, касающиеся качества записи и воспроизведения, однако существенное использование этих достижений затруднено в связи с неразрешимыми проблемами, имеющими место при воспроизведении низких частот и паразитными гармониками, обусловленными в первую очередь пневматической реакцией объема звуковых колонок, особенно, в недорогих и малогабаритных.

Создано 06.09.2007 20:10. Обновлено 19.03.2020 23:55. Автор: В.К. Иофе, М. В. Лизунков, П. Сайк.

Очень большое распространение в последние годы получили закрытые акустические системы, которые до недавнего времени были единственным видом АС для высококачественного воспроизведения как в нашей стране, так и за рубежом. И только в последние годы АС с фазоинвертором (АС с ФИ) и АС с пассивным излучателем (АС с ПИ) нарушили монополию закрытых АС.

Создано 05.03.2007 19:59. Обновлено 17.04.2020 08:58. Автор: Неизвестно.

В связи с множественными вопросами, как рассчитать корпуса для динамиков я выкладываю несколько статей, связанных с расчетом акустического оформления для сабвуферов. Не забываем, что акустическое оформление важно для НЧ динамиков. И так начинаем….

В последнее время стало слышно очень много вопросов про динамики и сабвуферы. Подавляющее большинство ответов можно получить на первых трех страницах любой книги, написанной профессионалами. Материал адресован в первую очередь начинающим, ленивым;) и сельским самодельщикам, подготовлен на основе книг И. А. Алдощиной, В.К. Иоффе, отчасти Эфрусси, журнальных публикаций в Wireless World , АМ и (немного) личного опыта . Не использовалась информация из Интернета и ФИДОнета.

Материал никоим образом не претендует на полноту освещения проблемы, а представляет собой попытку объяснить на пальцах азы акустики.

Чаще всего вопрос звучит примерно так: «нашел динамик, что с ним делать?», или «Товарищ, а говорят такие сабвуферы бывают…». Здесь мы рассмотрим только один вариант решения этой проблемы: По имеющемуся динамику сделать ящик, с оптимальными параметрами на HЧ, насколько это возможно. Этот вариант сильно отличается от задачи заводского конструктора-натянуть нижнюю частоту системы до необходимой по ТУ величины

Создано 30.11.2006 21:26. Обновлено 04.01.2022 15:33. Автор: E. Jakulis.

Настоящая статья о влиянии резонаторов Гельмгольца при проектировании TQWT, написанная E. Jakulis, является результатом активной дискуссии с FilippoPunzo.

Создано 06.10.2006 19:27. Обновлено 13.04.2020 09:57. Автор: Салона АВ.

«Володя, будешь на складе — захвати порты для фазиков …»

(подслушано в одной из московских установочных студий)

Когда АвтоЗвук был еще маленьким и сидел под крылом Салона АВ, вышли в свет две первые части трилогии о сабвуферах — о том, чего ждать от разных типов акустического оформления и как подобрать динамик для закрытого ящика.

Значительная часть тех, кто, обдумывая житье, решил с пониманием отнестись к басовому вооружению своего автомобиля, этим, в принципе, уже могла бы обойтись. Но не все. Поскольку существует как минимум еще один, чрезвычайно популярный тип акустического оформления, по распространенности не уступающий закрытому ящику.

Фазоинвертор в отечественной литературе, bass reflex, ported box, vented box — в англоязычной — все это, по сути, звукотехническая реализация идеи резонатора Гельмгольца.

Идея проста — замкнутый объем соединяется с окружающим пространством с помощью отверстия, содержащего некоторую массу воздуха. Вот именно существование этой массы — того самого столба воздуха, который, по утверждению Остапа Бендера, давит на любого трудящегося, и производит чудеса, когда резонатор Гельмгольца нанимают на работу в составе сабвуфера. Здесь мудреная вещь имени германского физика приобретает прозаическое имя тоннеля (по-буржуйски port или vent) .

Акустическая система своими руками\ AKTON

• Главная
|
• Статьи
|
• Акустическая система своими руками\ AKTON

Процесс  создания акустической системы своими руками (далее АС) можно подразделить на несколько основных этапов:

• Выбор состава динамиков, исходя из требований, предъявляемых к АС,
• Расчёт акустического оформления,
• Разработка конструкции и изготовление корпуса АС,
• Расчёт и изготовление разделительного фильтра,
• Отладка.

Приступая к конструированию АС, необходимо сформулировать требования, предъявляемые к ней:

• Назначение и условия эксплуатации,
• Необходимый уровень звукового давления,
• Воспроизводимый диапазон частот,
• Вариант исполнения (со встроенным усилителем или без усилителя),
• Габариты и допустимый вес.

Также необходимо определиться с типом конструкции:

• Тип акустического оформления,
• Количество полос,
• Конструктивные особенности и дизайн.

На основании этих сведений можно приступать к выбору динамиков и других компонентов системы, производить расчёт акустического оформления и фильтров.

                Критерии выбора динамиков подробно рассматривались здесь. Расчёту фильтров для АС на нашем сайте так же посвящена отдельная статья. В данной же статье мы рассмотрим вопросы расчета и изготовления акустического оформления для АС.

Итак, после выбора динамиков производят расчёт акустического оформления, а затем приступают к разработке конструкции корпуса.

                Расчёт акустического оформления

Напомним, что излучение АС в области НЧ определяется совместной работой НЧ динамика и акустического оформления. Акустическое оформление бывает нескольких типов: открытого, закрытого и фазоинверсного. В статье упор сделан на фазоинверсные системы, поскольку при условии правильного расчёта, они имеют максимальную эффективность излучения НЧ, благодаря чему получили широкое распространение среди систем, предназначенных для профессионального озвучивания.

Расчёт акустического оформления фазоинверсного типа производится по методике, предложенной инженерами Тилем и Смоллом. Согласно этой методике, АС представляет собой фильтр верхних частот.

 Задача расчета АО сводится к определению необходимого внутреннего объёма и частоты настройки фазоинвертора, оптимальные для данного НЧ динамика. Критерии расчёта могут быть различными и зависят, прежде всего, от назначения АС. Системы, предназначенные для озвучивания мероприятий, как правило, должны иметь максимальную эффективность излучения в области НЧ. При этом субъективное ощущение «низов» должно сохраняться по мере добавления мощности. Частоту настройки фазоинвертора для таких АС выбирают обычно порядка 40-50 Гц. К примеру, такие системы с успехом применяются для озвучивания танцполов, где в большей степени нужен удар, чем субниз.

Современные методы расчёта АС подразумевают проведение компьютерного моделирования в специальных программах. Такой подход позволяет оптимизировать АС не только по амплитудно-частотной характеристике звукового давления, но и по целому ряду других параметров. Одной из таких программ является BassBox 6 Pro. Данная программа позволяет произвести комплексный расчёт характеристик АС, представляющей собой НЧ динамик в акустическом оформлении. Методика расчета позволяет найти компромисс между различными требованиями, предъявляемыми к АС, используя метод последовательных приближений.

Рассмотрим основные приёмы работы в программе BassBox:

Вход в программу осуществляется двойным щелчком мыши по соответствующему ярлыку на рабочем столе.

В окне выбора варианта работы (рис.1) выбираем OpenDesignWindow (Открыть проект).

На рис.2 показано главное окно программы.

Программа BassBox позволяет производить работу сразу с несколькими АС, производить их сравнение между собой по различным характеристикам. Данные на каждую АС сохраняются в отельной вкладке, которая называется Design. Проектирование Новой АС начинается с создания новой вкладки, нажав File->NewDesign.

Нажатие кнопки Driver на вкладке Design приводит к открытию окна параметров динамика (рис.3). В нём содержатся все сведения, относящиеся к конкретной модели динамика.

Данные можно занести вручную, но лучше загрузить требуемую модель динамика из базы.

Программа BassBox 6 Pro содержит обширную базу динамиков известных мировых производителей. Существует возможность  дополнить эту базу другими динамиками. Для этого вначале необходимо занести в базу название нового производителя. Для этого нужно открыть в меню Edit->Database->EditCompanyData (рис.4). В поле Name следует указать название фирмы и поставить галочку напротив пункта Manufacturer, по желанию заполнить и другие поля, содержащие сведения о производителе, и затем нажать Save.

После этого следует сохранить в базе новую модель динамика. Для этого вносятся данные на динамик в окно DriverProperties (рис.5).

Во вкладке Description указываются общие сведения о динамике.

Во вкладке Paramerters указываются тиль-смолл параметры динамика (рис.6). При этом не обязательно заполнять все поля параметров, а достаточно указать лишь некоторые из них.  При этом остальные параметры можно рассчитать с помощью встроенного  калькулятора (Calc и CalculateAll).

Все тиль-смолл параметры в динамике взаимосвязаны друг с другом. О наличии или отсутствии противоречий между значениями параметров  свидетельствует цвет сигнального светодиода, находящегося слева от поля параметра. Красный цвет светодиода указывает на сильное взаимное несоответствие параметров, жёлтый – незначительное, зелёный – отсутствие несоответствия.

Также можно заполнить вкладку Dimension, которая содержит сведения о геометрических размерах динамика (рис.7). Эти сведения будут автоматически использованы программой, когда будет необходимо рассчитать свободный внутренний объём корпуса.

После заполнения указанных вкладок следует нажать AddthisDrivertoDatabase (Добавить этот динамик в базу данных).

Для извлечения нужного динамика из базы данных нужно нажать LoadfromDatabase (Загрузить из базы данных) в окне DriverProperties (рис. 3). Откроется окно, показанное на рис.8.  В выпадающих списках следует выбрать CompanyName и DriverFound, после чего нажать Load.

После загрузки основных параметров НЧ динамика, требуется указать количество устанавливаемых динамиков, способ установки, а также схему взаимного подключения, если количество динамиков больше одного.  Для этого предназначена вкладка Configuration (рис.9).

Для задания начальных параметров акустического оформления во вкладке проекта Design1 следует нажать Box. В результате этого откроется окно BoxProperties.

Вкладка Descriptionпредназначена для сохранения основных сведений об АС.

Параметры корпуса АС задаются во вкладках BoxDesign (см. рис.10) и Vents (см. рис.11). В первой указываются тип акустического оформления(Type = Vented Box — фазоинвертор), объём (Vb) или размеры корпуса (Dimensions) и частота настройки фазоинвертора fb.

Во вкладке Vents — указываются конструктивные параметры портов ФИ.

Задав требуемые параметры динамика и корпуса можно произвести пробное построение графических характеристик. Для этого следует нажать Plot на вкладке проекта Design. Откроется окно, показанное на рис.12.  Дальше эти характеристики можно оптимизировать, изменяя параметры акустического оформления (размеры корпуса и фазоинвертора).

Вкратце рассмотрим наиболее важные характеристики и критерии их оценки:

• NA— АЧХ уровня звукового давления на расстоянии 1м, при подведении мощности 1Вт.

  Нужно стремиться к достижению наибольшей равномерности;

• CA — АЧХ уровня звукового давления на расстоянии 1м, при подведении номинальной мощности.

  Показывает величину звукового давления, который способна обеспечить АС.

• AP– Акустическая мощность.

  Нужно стремиться уменьшить глубину провала в области НЧ и не допускать провала более 3-4 дб;

• CD– Амплитуда смещения диффузора (звуковой катушки).

  Нужно стремится не допускать превышения максимальной амплитуды смещения звуковой катушки больше Xmax в границах диапазона частот, воспроизводимых акустической системой;

• VV– Скорость потока воздуха в трубах фазоинвертора.

  Нужно стремится к уменьшению скорости воздушного потока в трубе ФИ, не более 15м/с.

Изготовление АС

Рассмотрим некоторые особенности изготовления корпусов АС:

В большинстве случаев корпуса АС изготавливают из фанеры толщиной 15 и 18 мм.

Конструкция корпуса должна быть прочной и герметичной. Следует учитывать, что в процессе работы АС внутри корпуса создаётся повышенное давление. Данное обстоятельство приводит к тому, что в негерметичном корпусе возникают потери, которые проявляются в том, что из щелей начинает просачиваться воздух. Это может проявляться в появлении дополнительных призвуков при работе АС. Для того, чтобы этого избежать, все соединения должны быть тщательно проклеены столярным клеем. Панели скручиваются саморезами через каждые 7-10см. Головки саморезов заглубляются и, впоследствии, зашпаклёвываются.

Панели значительных размеров желательно оснастить рёбрами жёсткости, т.к. в недостаточно укреплённых панелях может возникнуть колебательный процесс, приводящий к потере чёткости воспроизведения низких частот. Нежелательно использовать в конструкции съёмную крышку, т.к. данное конструктивное решение, как правило, также приводит к снижению герметичности и жёсткости корпуса.

Все динамики с открытой тыльной стороной, входящие в состав АС, кроме НЧ динамиков, необходимо изолировать от внутреннего объёма корпуса для исключения влияния на них НЧ излучения. Если планируется оснастить АС встроенным усилителем, то под него желательно выделить в корпусе АС отдельную камеру. Особенно это касается усилителей с открытым печатным монтажом. При проектировании АС следует обеспечить возможность вентиляции компонентов системы, и принять меры для создания более благоприятных условий их работы. Напомним, что при продолжительной работе на высокой мощности нагрев магнитной цепи динамика может достигать 70 градусов.

Подводя итог всему вышесказанному, ещё раз напомним, что для изготовления высококачественной АС необходимы не только качественные динамики. Важно правильно спроектировать и изготовить корпус АС,  сделать рациональный выбор драйверов  (ВЧ-головок) и произвести расчёт разделительного фильтра. Следует помнить, что параметры корпуса АС фазоинверсного типа рассчитываются применительно к конкретной модели НЧ динамика. Можно самостоятельно произвести расчёт фазоинвертора на основании Тиль-смолл параметров динамика, используя специализированные программы и методики. На основании рассчитанных данных об объёме корпуса и параметрах фазоинвертора спроектировать корпус АС. Для производимых динамиков, инженерами фирмы АКТОН спроектированы АС, подходящие для большинства задач озвучивания. Корпуса этих АС оптимизированы по ряду параметров, таких как максимальная отдача на низких частотах, наилучшие условия тепловой конвекции динамиков внутри корпуса, формо-габаритные показатели, удобство транспортирования и др. Разработана документация, содержащая набор чертежей на изготовление корпусов АС. Все АС прошли испытания в условиях реальной работы. Согласно документации, корпуса АС изготавливаются из стандартной фанеры. Наружная поверхность корпуса может быть окрашена краской или обтянута карпетом. Техническая документация на корпуса акустических систем в формате PDF размещена на нашем сайте в свободном доступе и по ней вы можете изготовить акустическую систему своими руками.

Speakers in Parallel Calculator — Geoff the Grey Geek

Поиск

454824

Перейти к калькулятору

Приведенный ниже калькулятор полезен для определения полного сопротивления параллельно включенных динамиков. Он также рассчитывает, как мощность распределяется между динамиками.

Если все громкоговорители имеют одинаковый импеданс, расчет относительно прост.

Простой расчет импеданса для параллельно подключенных громкоговорителей

Если все параллельно подключенные громкоговорители имеют одинаковое сопротивление, просто разделите импеданс на количество параллельно подключенных громкоговорителей.

Пример 1: Четыре динамика по 8 Ом, включенные параллельно: 8 разделить на 4 = 2 Ом.

Пример 2: Два динамика по 4 Ом, включенные параллельно: 4 разделить на 2 = 2 Ом.

Непростые расчеты для динамиков, подключенных параллельно

Для расчетов с участием динамиков, подключенных параллельно, с разным импедансом требуется следующая формула (ее можно использовать и для динамиков с одинаковым импедансом).

Если у вас есть калькулятор с кнопкой 1/x , то этот расчет не слишком сложен. Если в вашем калькуляторе нет этой функции или вам не нравятся формулы, воспользуйтесь калькулятором ниже.

Использование калькулятора

Калькулятор можно использовать для 2, 3 или 4 динамиков, подключенных параллельно.

Просто введите импеданс каждого динамика в белые поля (или используйте раскрывающиеся значения). Используйте N/A для неиспользуемых динамиков в этом калькуляторе. Общий импеданс будет рассчитан для введенных динамиков.

Также для каждого динамика рассчитывается его процентная доля от выходной мощности усилителя. Это полезно, поскольку при использовании динамиков с разным импедансом необходимо учитывать распределение мощности.

«Дифференциал мощности» — это окончательный расчет. Это вычисляет в дБ (децибелах) разницу уровней мощности между самой высокой и самой низкой мощностью, поскольку она распределяется между динамиками. Это показывает разницу в уровне мощности при использовании динамиков с разным импедансом.

Калькулятор мощности усилителя

Нижняя часть калькулятора помогает подобрать комбинацию динамиков к вашему усилителю. В этом нет необходимости, если вы хотите знать только общий импеданс и/или коэффициент мощности.

Однако, если вы подключаете эти динамики к усилителю, может оказаться полезным ввести мощность усилителя и импеданс соответствующего динамика. В технических характеристиках вашего усилителя должно быть указано что-то вроде:

Мощность усилителя: 80 Вт непрерывной средней мощности при 4 Ом (2 рабочих канала, THD 0,08%, 20 Гц-20 кГц)

Это указывает на максимальную непрерывную мощность усилителя. выдает на нагрузку 6 Ом 80 Вт. В приведенном ниже калькуляторе для этого примера вы вводите 80 для мощности и 6 для импеданса. Имейте в виду, что в некоторых спецификациях указана среднеквадратичная мощность, а не непрерывная мощность. Это фактически одно и то же.

Калькулятор отобразит эффективную мощность усилителя для рассчитанного полного сопротивления параллельно подключенных динамиков. Также отображается (под мощностью каждого громкоговорителя %) фактическая максимальная мощность, которую усилитель будет подавать на каждый подключенный громкоговоритель. Также предоставляется комментарий о пригодности рассчитанного общего импеданса для вашего усилителя.

Примечание: калькулятор лучше всего просматривать в альбомной ориентации на телефонах и небольших экранах

Скачать калькулятор в виде файла Excel

Добавлено в корзину

Цены в долларах США

Примечание: расчетная выходная мощность усилителя основана на теоретическом «идеальном» усилителе. На практике ваш усилитель может производить чуть больше или меньше мощности.

Хотите узнать больше?

Этот калькулятор поможет вам рассчитать общую нагрузку на динамики вашего усилителя HiFi. Чтобы лучше понять это и что с этим делать, прочитайте статьи Как подключить несколько колонок к моему усилителю HiFi и Как подключить четыре колонки HiFi или Как подключить 2 колонки к одному усилителю или посмотрите видео в статье Понимание Сопротивление динамика. Дополнительные сведения о расчете мощности в процентах см. в разделе «Как несколько динамиков распределяют мощность». Дополнительные сведения об эффективной мощности усилителя при нагрузках с более высоким импедансом см. в разделе «Как сопротивление влияет на мощность усилителя».

Если вам нужно рассчитать импеданс и распределение мощности динамиков в другой конфигурации, вы можете использовать мой Калькулятор последовательного подключения динамиков или Калькулятор последовательного/параллельного подключения динамиков.

Обратите внимание: все данные расчеты относятся к подключению заводских динамиков (боксов). Они не используются при сборке собственных корпусов динамиков и подключении нескольких динамиков в кабинете с использованием схемы кроссовера. Кроссовер разделяет сигнал на разные частоты для каждого из громкоговорителей и усложняет расчет полного импеданса (поскольку импеданс зависит от частоты). Вот почему разработчики динамиков получают большие деньги, а мы, монтажники, пользуемся их опытом.

Если вам нужна дополнительная консультация по параллельному подключению динамиков (боксов), пожалуйста, прочитайте FAQ, прежде чем задавать свой вопрос. Вы также можете найти ответ в комментариях ниже.

Раскрытие информации: если вы покупаете по этим ссылкам Amazon, Джефф получает небольшую комиссию с каждой продажи.

Пожалуйста, обратите внимание: Из-за других обязательств я в настоящее время не могу тратить время, необходимое для того, чтобы отвечать на дополнительные вопросы так, как я хотел бы. Надеюсь, это временная ситуация. Приносим извинения за неудобства.
Geoff

Популярно на этой неделе

Калькулятор сопротивления динамиков — последовательно, параллельно, мощность динамиков и многое другое!

Добро пожаловать! Я много работал, чтобы создать то, что я считаю лучшим калькулятором сопротивления динамиков в Интернете для и .

Мой калькулятор сопротивления динамиков позволит вам:

• Найти общее сопротивление динамиков практически для любого последовательного, параллельного или последовательно-параллельного подключения динамиков.
• Найдите общую мощность, которую будет выдавать ваш усилитель или стереосистема (или предупредите вас, если они не могут обеспечить такую ​​мощность).
• См. мощность, подаваемую на каждый динамик, для вашей конфигурации проводки.
• Узнайте, может ли ваша установка динамиков привести к повреждению усилителя или стереосистемы  до того, как вы попробуете ее.

Примечание: В вашем браузере должен быть включен Javascript, чтобы увидеть или использовать этот инструмент.

Содержание

• КАЛЬКУЛЯТОР ОМОВ ДЛЯ ДИНАМИКОВ
• Как рассчитать Ом последовательного, параллельного или последовательно-параллельного громкоговорителя (СХЕМА и примеры)
  • 1. Как найти общее значение Ом последовательного громкоговорителя
  • 2. Как рассчитать общую нагрузку в Омах для параллельных динамиков.
  • 3. Последовательно-параллельное и другие типы подключения
  • Как найти сопротивление параллельного динамика (обратная сумма обратных величин) на калькуляторе
• Зависимость мощности усилителя от нагрузки динамика нагрузки на динамики

Какую нагрузку на динамики следует использовать для получения наилучшей мощности?

КАЛЬКУЛЯТОР СОПРОТИВЛЕНИЯ ДИНАМИКОВ

КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ КАЛЬКУЛЯТОРОМ ОМ

Выберите конфигурацию/проводку динамиков:

1. Подключенные громкоговорители серии
2. Параллельно подключенные динамики
3. Последовательно-параллельные громкоговорители: до 4 «рядов» громкоговорителей 1-4 серий, все ряды соединены параллельно. (*Использование 1 динамика в каждой цепочке будет фактически таким же, как и опция параллельного динамика)
4. Параллельный ряд: до 4 динамиков, подключенных параллельно, которые затем последовательно подключаются к 1 или более динамикам.

Введите значения сопротивления и мощности динамика:

1. Сопротивление динамика (Ом): Введите значение Ом для любого количества динамиков.
2. ДОПОЛНИТЕЛЬНО Мощность усилителя/стерео и мин. Номинал в Омах:  Введите номинальную мощность усилителя или стереосистемы (среднеквадратичную или непрерывную) и мин. указанный Ом динамика. Это позволит калькулятору определить мощность каждого динамика в любой конфигурации.

Вы можете использовать целые числа (2, 5 и т. д.) или десятичные значения (6,3 Ом и т. д.) для Ом по мере необходимости. При использовании опции мощности используйте среднеквадратичную или непрерывную номинальную мощность в целых ваттах для вашего усилителя или стереосистемы. «Пиковые» или «максимальные» оценки вводят в заблуждение и дадут неправильные результаты.

Калькулятор сопротивления динамиков выдаст:

• Суммарное сопротивление динамиков: Это общая нагрузка на динамиков, которую усилитель или радио увидит на основе введенного вами значения Ом динамика.
• [Необязательно] Суммарная мощность, потребляемая от усилителя или стереосистемы: Показывает общую мощность, которую расчетная нагрузка динамика в Омах будет потреблять от усилителя или стереосистемы.
• ПРИМЕЧАНИЕ! Если общая нагрузка динамиков будет потреблять избыточный ток (превышать указанную вами номинальную мощность), это означает, что возникнет небезопасное состояние, и вы увидите «–», указывающий на ошибку/недопустимое значение мощности.
• [Последовательно-параллельный вариант] Строка («Str x »), Ом: Последовательное значение Ом для каждой цепочки динамиков, от 1 до 4 динамиков в каждом.
• Мощность каждого динамика («S x »): Мощность в ваттах, которую получит каждый динамик.

Как рассчитать Ом последовательного, параллельного или последовательно-параллельного динамика (СХЕМА и примеры)

Вычислить общую нагрузку динамика в Омах практически для любой конфигурации проводки не так сложно, как может показаться. Как вы можете видеть на моей диаграмме выше, есть 3 основных способа сделать это:

1. Найдите общее количество Ом для громкоговорителей серии .
2. Найдите общее параллельных Ом громкоговорителей.
3. Использование комбинации #1 и #2 для более сложных акустических систем.

1. Как найти общее значение сопротивления динамиков серии

С ними проще всего иметь дело. Чтобы найти общее сопротивление динамиков (импеданс) для последовательных динамиков, просто сложите их все вместе.

Допустим, у нас есть 3 динамика, которые мы хотели бы использовать: два 8 Ом и один 16 Ом.

Мы просто сложим их вместе следующим образом: 8 Ом + 8 234 + 16 Ом =   32 Ом

При последовательном соединении громкоговорители имеют одинаковый электрический ток. Мощность усилителя, радио или стереосистемы будет разделена между ними. Обратите внимание, что , если общая нагрузка на динамики выше максимальной выходной мощности в Омах для вашего усилителя или стереосистемы, общая мощность, которую вы можете получить, будет ниже.

(более подробно об этом я расскажу в другом разделе ниже)

2. Как рассчитать общую нагрузку в Омах для параллельных динамиков.

Когда дело доходит до определения полного сопротивления динамиков для параллельного подключения, есть два способа сделать это:

1. Если номиналы всех динамиков в Омах одинаковы, вы можете просто разделить на количество используемых динамиков.
2. Для параллельных динамиков одинаковой или разной мощности можно использовать приведенную ниже формулу универсального параллельного динамика. Вы можете назвать это «обратной суммой обратных величин», что просто означает, что мы складываем все обратные (1/x) значения, а затем берем одну окончательную обратную функцию, чтобы получить результат. (Я объясню, как это сделать.)

Пример №1: Допустим, у нас есть три 4-омных динамика, подключенных параллельно. Мы можем использовать простое деление, чтобы найти общую нагрузку на громкоговорители:

Rпараллельно = 4 Ом/3 = 1,33 Ом

Пример #2: В этом примере у нас есть четыре динамика разной мощности: два 8-омных и два 16-омных динамика, все подключены параллельно. Какова общая нагрузка на динамики?

Rпараллельный = 1/(1/8 + 1/8 + 1/16 + 1/16)

                   = 1/(.125 + .125 + .0625 + .0625)

                    = 1/(0,375) =   2,67 Ом

3. Последовательно-параллельное и другие типы подключения

Для всего, кроме последовательного или параллельного подключения громкоговорителей, мы можем просто разбить его на несколько одинаковых расчетов, а затем сложить их все вместе.

Пример №3:  У нас есть четыре «цепочки» из четырех 8-омных динамиков в каждой. Все четыре последовательных струны соединены параллельно. Мы можем решить это довольно легко!

(a.) Определение Ом последовательных динамиков: каждая цепочка из четырех динамиков равна 8 Ом + 8 Ом + 8 Ом + 8 Ом или 8 Ом x 4. Итого 32 Ом для каждой последовательной цепочки.

(b.) Найдите общее сопротивление параллельных динамиков: у нас четыре струны, так что это 1/(1/32 + 1/32 + 1/32 1/32) или всего 32 Ом/4, так как они все одинаковое значение.

Таким образом, общее сопротивление составляет 32 Ом [каждая цепочка последовательностей] / 4 цепочки =   Всего 8 Ом последовательно-параллельно

Как найти сопротивление параллельного динамика (обратная сумма обратных величин) на калькуляторе

Многие калькуляторы (особенно научные, хотя это и не обязательно) имеют обратную функцию. 9-1″), так как он математически идентичен.

Давайте возьмем пример № 2 из предыдущего, чтобы показать, как можно легко найти любую параллельную нагрузку на динамики с помощью калькулятора. Я покажу, где я использую кнопки, которые вы использовали бы на настоящем калькуляторе.

(Пример №2: У нас есть четыре динамика разной мощности: два по 8 Ом и два по 16 Ом, все подключены параллельно.)

(a.) Введите на калькуляторе:

8 1/ x + 8 1/ x + 32 1/ x + 32 1/ x

, которые дадут 0,125 + 0,125 + 0,0625 + 0,0625 = 0,375

(b.) Затем мы возьмем взаимный (обратный), чтобы получить наш результат:

0,375 1/ x =. 2,67 Ом (округлено от 2,66666… так как нам не нужна такая точность).

Возможно, вам будет полезно использовать научный калькулятор с «красивым шрифтом», поскольку он отображает вводимые вами математические данные так же, как если бы вы писали их на бумаге. Это поможет вам быть уверенным в том, что вы вводите, когда идете.

Мощность усилителя в зависимости от нагрузки динамика в Омах

Суммарная нагрузка на динамики, которую вы в итоге получите, может иметь очень большое влияние на мощность, которую вы можете использовать. Это связано с тем, что домашние или автомобильные стереосистемы, усилители и радиоприемники могут выдавать только определенное выходное напряжение для подачи питания на динамики. Если нагрузка на громкоговорители (значение в Омах) выше, они не могут отдавать столько электрического тока, что приводит к снижению общей мощности.

Как рассчитать мощность усилителя и динамика для различных нагрузок на динамики 92 / 16 Ом = 400/16 =

25 Вт

В этом есть смысл! В конце концов, электрический ток уменьшается по мере увеличения сопротивления . Таким образом, усилитель не может обеспечить такую ​​же мощность при 16 Ом, как при 8 Ом. Нет ничего плохого в использовании акустической нагрузки с более высоким импедансом, но вам придется смириться с компромиссом и меньшей общей мощностью.

Пример №2: Оценка мощности каждого динамика в зависимости от общей подаваемой мощности

Используя приведенный выше пример № 1, мы имеем 25 Вт, подаваемых в общей сложности на нагрузку нашего динамика 16 Ом. Для последовательно соединенных динамиков вы можете найти мощность, которую получит каждый динамик, даже если они имеют разные номиналы в Омах.

В этом случае мы можем использовать: Pspeaker = Ptotal (общая мощность) x Speaker1/(Speaker1 + Speaker2)

Это дает нам: P1 (мощность первого динамика) = 25W*8/(16) = 25W*0,5 =   12,5 Вт

Таким образом, в этом случае каждый динамик получит 12,5 Вт, что составляет 1/4 от того, что один 8-омный динамик получит для этого усилителя.

Какую омическую нагрузку динамика следует использовать для получения наилучшей мощности?

При использовании нескольких динамиков наилучшей нагрузкой в ​​омах для мощности является наименьшая допустимая общая нагрузка на динамики, которую стереосистема или усилитель рассчитаны на максимальную выходную мощность.

Это связано с тем, что многие усилители (а также некоторые радиоприемники, стереосистемы и т. д.) имеют максимальную выходную мощность, возможную при минимальном значении сопротивления в Омах. Это иногда называют номиналом в Омах, к которому они «стабильны».

Например, автомобильный усилитель сабвуфера с сопротивлением 2 Ом может иметь следующие характеристики:

• 250 Вт x 1 при 4 Ом
• 500 Вт x 1 при 2 Ом

В технических характеристиках указано:

• Этот усилитель рассчитан на сопротивление не менее 2 Ом
• Безопасно обеспечивает максимальную выходную мощность (максимальный ток) при общей нагрузке динамика 2 Ом

Это означает, что для получения всей мощности, за которую мы заплатили, в идеале общая нагрузка на динамики должна составлять 2 Ом. Проблема в том, что при использовании нескольких динамиков может быть трудно добиться соответствия мин. Ом динамиков.

Вы должны сопоставить минимум мин.