Ako zmerať impedanciu reproduktora (s obrázkami)

Impedancia reproduktora je miera odporu reproduktora voči striedavému prúdu. Čím nižšia je impedancia, tým väčší prúd budú reproduktory zo zosilňovača odoberať. Ak je impedancia pre váš zosilňovač príliš vysoká, utrpí tým hlasitosť a dynamický rozsah. Príliš nízka hodnota môže spôsobiť, že sa zosilňovač zničí, keď sa bude snažiť vytvoriť dostatočný výkon. Ak len potvrdzujete všeobecný rozsah svojich reproduktorov, stačí vám multimeter. Ak chcete vykonať presnejší test, budete potrebovať špecializované nástroje.

Metóda 1 z 2: Rýchly odhad

Skontrolujte, či je na štítku uvedená menovitá impedancia. Väčšina výrobcov reproduktorov uvádza menovitú impedanciu na štítku reproduktora alebo na obale. Táto „nominálna“ hodnota impedancie (zvyčajne 4, 8 alebo 16 ohmov) je odhadom Minimálna impedanciu pre typické zvukové rozsahy. K tomu zvyčajne dochádza pri frekvencii medzi 250 a 400 Hz. Skutočná impedancia je v tomto rozsahu pomerne blízka tejto hodnote a so zvyšovaním frekvencie pomaly stúpa. Pod týmto rozsahom sa impedancia rýchlo mení a dosahuje maximum pri rezonančnej frekvencii reproduktora a jeho krytu.

  • Niektoré štítky reproduktorov zobrazujú skutočnú, nameranú impedanciu pre konkrétnu uvedenú impedanciu.
  • Aby ste si vedeli predstaviť, čo tieto frekvencie znamenajú, väčšina basových stôp sa pohybuje v rozmedzí 90 až 200 Hz, zatiaľ čo „hrudný“ subbas môže byť už od 20 Hz. Stredné pásmo, vrátane väčšiny nebasových nástrojov a hlasov, pokrýva frekvenciu 250 Hz až 2 kHz.[1]

Nastavte multimeter na meranie odporu. Multimeter vysiela malý jednosmerný prúd na meranie odporu. Keďže impedancia je vlastnosť obvodov striedavého prúdu, nebude sa priamo merať impedancia. Tento prístup vás však dostatočne priblíži k väčšine domácich zvukových zostáv. (Napríklad takto ľahko rozlíšite reproduktor s impedanciou 4 ohmy a 8 ohmov.) Použite nastavenie najnižšieho rozsahu odporu. Pre mnohé multimetre je to 200 Ω, ale multimetre s nižším nastavením (20 Ω) môžu poskytnúť presnejšie výsledky.

  • Ak je k dispozícii len jedno nastavenie odporu, váš multimeter má automatické nastavenie a automaticky nájde správny rozsah.
  • Príliš veľký jednosmerný prúd môže poškodiť alebo zničiť cievku reproduktora. Riziko je tu malé, pretože väčšina multimetrov produkuje len malý prúd.[2]

Vyberte reproduktor zo skrine alebo otvorte zadnú časť skrine. Ak máte do činenia s voľným reproduktorom bez pripojenia alebo reproduktorovej skrinky, potom tu nemusíte nič robiť.

Odpojte napájanie reproduktora. Akékoľvek napájanie, ktoré vedie do reproduktora, zničí vaše meranie a mohlo by usmažiť multimeter. Vypnite napájanie. Ak vodiče pripojené k svorke nie sú pripájkované, odpojte ich.

  • Neodstraňujte žiadne vodiče pripojené priamo ku kužeľu reproduktora.

Pripojte vodiče multimetra ku svorkám reproduktora. Pozorne sa pozrite na svorky a určte, ktorá je kladná a ktorá záporná. Na ich identifikáciu sa často používajú značky „+“ a „-„. Pripojte červenú sondu multimetra na kladnú stranu a čiernu sondu na zápornú stranu.

Odhadnite impedanciu z odporu. Zvyčajne by mal byť údaj o odpore približne o 15 % nižší ako menovitá impedancia na štítku. Napríklad je normálne, že 8-ohmový reproduktor má odpor medzi 6 alebo 7 ohmami.

  • Väčšina reproduktorov má menovitú impedanciu 4, 8 alebo 16 ohmov. Ak nedostanete zvláštny výsledok, je bezpečné predpokladať, že váš reproduktor má jednu z týchto hodnôt impedancie na účely spárovania so zosilňovačom.

Metóda 2 z 2: Presné meranie

Získajte nástroj, ktorý generuje sínusovú vlnu. Impedancia reproduktora sa mení s frekvenciou, takže budete potrebovať nástroj, ktorý vám umožní vyslať sínusovú vlnu pri akejkoľvek frekvencii. Najpresnejšou možnosťou je oscilátor zvukovej frekvencie. Funguje akýkoľvek generátor signálu alebo generátor funkcií so sínusovou vlnou alebo funkciou zametania, ale niektoré modely môžu poskytovať nepresné výsledky v dôsledku meniacich sa napätí alebo zlej aproximácie sínusovej vlny.[3]

  • Ak ste nováčik v oblasti testovania zvuku alebo elektroniky pre domácich majstrov, zvážte nástroje na testovanie zvuku, ktoré sa pripájajú k počítaču. Tieto sú často menej presné, ale začiatočníci môžu oceniť automaticky generované grafy a údaje.

Pripojte nástroj k vstupu zosilňovača. Výkon hľadajte na štítku zosilňovača alebo v technickom liste vo wattoch RMS. Zosilňovače s vyšším výkonom poskytujú pri tomto teste presnejšie merania.

Nastavte zosilňovač na nízke napätie. Tento test je súčasťou štandardnej série testov na meranie „Thiele-Smallových parametrov.“ Všetky tieto testy boli navrhnuté pre nízke napätia. Znížte zosilnenie na zosilňovači, zatiaľ čo voltmeter nastavený na striedavé napätie je pripojený k výstupným svorkám zosilňovača. V ideálnom prípade by mal voltmeter ukazovať hodnoty niekde medzi 0.5 a 1 V, ale ak nemáte citlivé nástroje, stačí nastaviť hodnotu pod 10 V.

  • Niektoré zosilňovače produkujú nekonzistentné napätie pri nízkych frekvenciách, čo je častým zdrojom nepresností v tomto teste. Pre dosiahnutie najlepších výsledkov skontrolujte voltmetrom, či napätie zostáva konštantné, keď nastavujete frekvenciu pomocou generátora sínusových vĺn.
  • Použite najkvalitnejší multimeter, aký si môžete dovoliť. Lacné modely majú tendenciu byť menej presné pre merania neskôr v tomto teste. Môže pomôcť zakúpenie kvalitnejších vodičov k multimetru v obchode s elektronikou.[4]
    www.sbacoustics.com/index.php/download_file/-/view/191/

Vyberte si rezistor s vysokou hodnotou. Nájdite menovitý výkon (vo wattoch RMS), ktorý je najbližšie k výkonu vášho zosilňovača v zozname nižšie. Vyberte rezistor s odporúčaným odporom a uvedeným alebo vyšším menovitým výkonom. Odpor nemusí byť presný, ale ak je príliš vysoký, môže dôjsť k zopnutiu zosilňovača a narušeniu testu. Príliš nízky a vaše výsledky budú menej presné.

  • 100W zosilňovač: 2.Rezistor 7k Ω s menovitou hodnotou aspoň 0.50W
  • 90W zosilňovač: 2.4k Ω, 0.50W
  • 65W zosilňovač: 2.2k Ω, 0.50W
  • 50 W ampér: 1.8k Ω, 0.50W
  • 40W zosilňovač: 1.6k Ω, 0.25W
  • 30W zosilňovač: 1.5k Ω, 0.25W
  • 20W zosilňovač: 1.2k Ω, 0.25W

Zmerajte presný odpor rezistora. Tento odpor sa môže mierne líšiť od vytlačeného odporu. Zapíšte si nameranú hodnotu.

Zapojte rezistor a reproduktor do série. Pripojte reproduktor k zosilňovaču, pričom rezistor je medzi nimi. Tým sa vytvorí zdroj konštantného prúdu napájajúci reproduktor.

Udržujte reproduktor mimo prekážok. Vietor alebo odrazené zvukové vlny by mohli narušiť tento citlivý test. Minimálne udržujte reproduktor stranou s magnetom dole (kužeľ hore), v bezvetrí. Ak sa vyžaduje vysoká presnosť, priskrutkujte reproduktor k otvorenému rámu bez pevných predmetov v dosahu 2 stôp (61 cm) v akomkoľvek smere.

Vypočítajte prúd. Pomocou Ohmovho zákona (I = V / R alebo prúd = napätie / odpor) vypočítajte prúd a zapíšte ho. Použite nameraný odpor rezistora pre R.

  • Napríklad, ak má rezistor nameraný odpor 1230 ohmov a zdroj napätia je 10 voltov, prúd I = 10/1230 = 1/123 ampérov. Môžete to nechať ako zlomok, aby ste sa vyhli chybám pri zaokrúhľovaní.

Upravte frekvenciu tak, aby ste našli rezonančný vrchol. Nastavte generátor sínusových vĺn na frekvenciu v strednom alebo hornom rozsahu zamýšľaného použitia reproduktora. (100 Hz je dobrý východiskový bod pre basové jednotky.) Umiestnite striedavý voltmeter na reproduktor. Nastavte frekvenciu smerom nadol približne po 5 Hz, kým neuvidíte, že napätie prudko stúpa. Zmenšujte frekvenciu tam a späť, kým nenájdete frekvenciu, pri ktorej je napätie najvyššie. Toto je rezonančná frekvencia reproduktora na „voľnom vzduchu“ (kryt a okolité predmety ju zmenia).

  • Namiesto voltmetra môžete použiť osciloskop. V tomto prípade nájdite napätie spojené s najväčšou amplitúdou.

Vypočítajte impedanciu pri rezonancii. Impedanciu Z môžete v Ohmovom zákone nahradiť odporom. Výpočtom Z = V / I zistite impedanciu pri rezonančnej frekvencii. Mala by to byť maximálna impedancia, s ktorou sa váš reproduktor stretne v zamýšľanom zvukovom rozsahu.

  • Napríklad ak I = 1/123 ampéra a voltmeter nameria 0.05 V (alebo 50 mV), potom Z = (0.05) / (1/123) = 6.15 ohmov.
  • Výpočet impedancie pre iné frekvencie. Ak chcete zistiť impedanciu v celom zamýšľanom frekvenčnom rozsahu reproduktora, nastavte sínusoidu v malých krokoch. Zaznamenajte napätie pri každej frekvencii a pomocou rovnakého výpočtu (Z = V / I) zistite impedanciu reproduktora pri každej frekvencii. Môžete nájsť druhý vrchol, alebo môže byť impedancia pomerne stabilná, keď sa vzdialite od rezonančnej frekvencie.
  • Odkazy