Cum înlocuiesc un difuzor cu o rezistență de sarcină — principii, metode și precauții

La nenumărate amplificatoare comerciale HiFi, în special la cele din clasa cu preţ ridicat, este prevăzută posibilitatea conectării mai multor difuzoare. Prin aceasta, de exemplu, un program poate fi transmis în mai multe camere, ceea ce permite o comparaţie nemijlocită a audiţiei între diferitele boxe de difuzoare, fără plicticoasa operaţie de înnădire a cablurilor. Amplificatoarele de construcţie proprie ar trebui să fie înzestrate, din acest motiv, cu cel puţin două racorduri interschimbabile de difuzor.

În multe situaţii practice apare necesitatea de a înlocui temporar un difuzor (care poate fi defect sau indisponibil) cu o rezistenţă de sarcină (dummy load) pentru a evita deteriorarea etajului final al amplificatorului sau pentru a putea testa amplificatorul sub sarcină. Pentru a realiza aceasta corect este important să înţelegem ce reprezintă rezistenţa, ce reprezintă impedanţa, cum se comportă difuzoarele la semnal audio (curent alternativ) şi ce consecinţe au conexiunile în serie sau paralel între mai multe boxe.

Diferenţa între rezistenţă şi impedanţă - de ce contează pentru înlocuirea difuzorului

Când tensiunea este aplicată unui sistem electric, acel sistem va prezenta opoziție la curent și opoziția este cunoscută sub numele de rezistență. În cazul unui difuzor, rezistența este un număr fix exprimat în ohmi. În cazul curentului alternativ (AC) precum semnalele audio, atunci când tensiunea este aplicată unui difuzor, rezistența se schimbă, în funcție de frecvența aplicată acestuia. Numărul pe care îl vedeți pe o foaie specifică este „impedanța nominală”, care este „media” rezistenței vorbitorului.

Impedanța difuzorului nu este un număr fix; este mai nuanțată. Difuzoarele sunt clasificate în impedanță de curent alternativ, iar în utilizare, variază în funcție de frecvență. Potrivirea gradului de impedanță a unui vorbitor (nominal) cu gradul de impedanță al amplificatorului este esențială pentru performanțe și siguranță optime. Cu toate acestea, cerinţele reale pe care un difuzor le plasează pe transformatorul de ieşire al unui amplificator sunt cu totul diferite decât un număr fix.

Când este justificată înlocuirea difuzorului cu o rezistență de sarcină

• Când difuzorul este defect şi trebuie testat amplificatorul fără a lăsa ieşirea în gol;
• În laboratoarele sau atelierele de reparaţii pentru măsurători de putere şi testare a etajului final;
• Pentru simularea unei sarcini nominale (4 Ω sau 8 Ω) când dorim să verificăm funcţionarea amplificatorului sub sarcină statică;
• Pentru a proteja transformatorul de ieşire sau etapa finală în cazuri în care boxa ar genera scurturi sau curenţi anormali.

Ce tip de rezistență folosești și de ce

Rezistenţa de sarcină trebuie să aibă puterea disipată adecvată şi comportament stabil la semnal audio. În practică se folosesc rezistoare de potenţă (rezistori de putere), rezistenţe bobinate enfasate sau rezistenţe special construite pentru sarcină audio (dummy load). Este important ca rezistenţa să aibă valoarea apropiată de impedanţa nominală a difuzorului pe care îl înlocuieşte (de ex. 4 Ω sau 8 Ω) şi o capacitate de disipare a puterii suficientă pentru a suporta puterea furnizată de amplificator în timpul testului.

Precauții privind puterea și disiparea

Rezistenţa de rezervă trebuie să poată disipa energia produsă fără a se supraîncălzi sau a se deteriora. Dacă intenţionaţi să testaţi un amplificator de putere mare, alegeţi o rezistenţă de putere corespunzătoare (sau un banc de rezistenţe în paralel/serie pentru repartizarea puterii). Căldura trebuie gestionată: montare pe radiator sau într-un loc ventilat.

Conectarea corectă: serie vs paralel și efectele asupra amplificatorului

Sunt desenate alăturat două comutatoare pentru un aşa numit comutator A/B/A+B, în execuţie mono. Pentru stereo, cel de al doilea canal este identic cu primul. În poziţia A, numai difuzorul A (perechea de difuzoare) este racordat la ieşirea amplificatorului; în poziţia B, numai difuzorul B (perechea de difuzoare); iar în poziţia A+B, sunt în funcţiune ambele difuzoare (perechi de difuzoare). Fig. 1 prezintă montajul în paralel, fig. 2 montajul în serie al ambelor difuzoare în poziţia A+B. La montajul din fig. 1, amplificatorul are ca sarcină impedanţele celor două difuzoare legate în paralel; aceasta poate totuşi, în funcţie de situaţie, să conducă la o supraîncărcare a etajului final. Pe de altă parte, factorul de atenuare este mai ridicat la conectarea în paralel a difuzoarelor A şi B decât la conectarea în serie ca în fig. 2.

Factorul de atenuare este egal cu raportul dintre rezistenţa nominală de sarcină (de cele mai multe ori 4 Ω sau 8 Ω) şi rezistenţa cu care boxa difuzorului „priveşte spre înapoi” în direcţia amplificatorului. Ultima rezistenţă menţionată se compune din: impedanţa de ieşire a amplificatorului, rezistenţa conductoarelor, rezistenţele de trecere ale legăturilor prin fişe şi rezistenţele eventualelor comutatoare. Şi la amplificatoarele de construcţie proprie ar trebui să ne străduim ca rezistenţele conductoarelor şi rezistenţele de trecere să fie cât mai mici posibil, deoarece de acestea depinde în principal factorul de atenuare.

Paşi practici pentru înlocuirea difuzorului cu o rezistenţă de sarcină

1. Identificaţi impedanţa nominală a difuzorului care urmează a fi înlocuit (de obicei 4 Ω sau 8 Ω).
2. Alegeţi o rezistenţă de sarcină cu aceeaşi valoare şi cu o capacitate de disipare a puterii corespunzătoare.
3. Deconectaţi amplificatorul de la reţea înainte de a efectua legături sau modificări; asiguraţi-vă că nu există tensiune aplicată la mufele de ieşire.
4. Conectaţi rezistenţa de sarcină la bornele de ieşire ale amplificatorului exact ca şi cum ar fi un difuzor (polaritatea nu este critică pentru o rezistenţă pură, dar păstraţi aceleaşi convenţii pentru consistenţă).
5. Porniti amplificatorul la volum redus şi monitorizaţi temperatura rezistenţei; creşteţi treptat semnalul dacă totul este stabil.
6. Folosiţi protecţii adecvate (siguranţe, termistori sau monitorizare) pentru testare prelungită.

Aspecte practice legate de cabluri, prize şi comutatoare

În ambele cazuri, nu ajungem să ne plimbăm de colo-colo intercalând comutatoare între ieşirea amplificatorului şi boxele difuzoarelor. Contactele comutatorului trebuie să depăşească cu mai mulţi amperi curentul efectiv; rezistenţa lor în timpul duratei de viaţă a comutatorului (din fericire, lungă) trebuie să fie cât mai mică, iar frecvenţa să rămână (realmente) independentă. în caz contrar, se ajunge la un factor de atenuare prea scăzut care prejudiciază audiţia.

Secţiunea conductoarelor difuzoarelor ar trebui aleasă pe cât posibil mai mare, chiar şi atunci când nu sunt distanţe mari de parcurs. Cablul de instalaţie cu o secţiune de 2,5 mm² este aici foarte potrivit; în plus, izolaţii colorate diferit ale conductoarelor uşurează conectarea la aceeaşi fază în cazul stereo-stereo.

Priza şi fişa de difuzor, standardizare DIN, ar fi mai bine să nu fie utilizate, ele constituind prea des un „test" pentru siguranţele de scurtcircuit ale amplificatoarelor. Atunci când trebuie totuşi să folosim neapărat două legături prin fişă per boxă (la amplificator şi la boxa însăşi), este bine să folosim prize şi fişe dimensionate suficient sau, şi mai bine, cleme de cablu.

Exemple practice şi consideraţii legate de impedanţă la multiple difuzoare

Punând acest lucru într-o aplicație practică, să luăm exemplul amplificatorului Dr. Z Z-Master. Acest amplificator folosește un transformator de ieșire de 4 ohmi și trei boxe de 8 ohmi conectate în paralel. Aceasta creează o nepotrivire sigură a impedanței care contribuie de fapt la rezultatul sonic al amplificatorului. Folosind legea lui Ohm, impedanța nominală a trei boxe de 8 ohmi conectate în paralel este 2.6666 ... rotunjită până la 2.67. Cu toate acestea, legea lui Ohm este utilizată pentru a calcula rezistența la curent continuu, deci acest număr nu este indicativ pentru o utilizare practică, deoarece impedanța de curent alternativ a unui difuzor se schimbă în funcție de frecvențele pe care le reproduce la un moment dat.

Legea lui Kirchhoff ar fi mai potrivită pentru rezolvarea acestei probleme. Așadar, ținând cont de intervalul de frecvență relativ al chitarei electrice în aplicare și calculând impedanța bazată pe trei difuzoare utilizate, încărcătura paralelă a difuzoarelor este de aproximativ 3.2 ohmi, ceea ce reprezintă încărcarea medie AC pe care difuzoarele o reflectă pe transformatorul de ieșire. Utilizarea unui transformator de ieșire de 4 ohmi creează o mică nepotrivire care face parte din sunetul Z-Master.

Liniaritatea dispozitivelor şi ce înseamnă pentru testare

Un dispozitiv electronic liniar este un dispozitiv electronic la care legea dintre curent si tensiune este liniara. Adica R=U/I sau Z=U/I. Faptul ca in loc de rezistenta apare o impedanta (unghiul dintre tensiunea aplicata si curentul rezultat este diferit de 0) nu influenteaza liniaritatea. Valoarea efectiva (si implicit cea maxima) a curentului va depinde in mod liniar de valoarea efectiva (respectiv maxima) a tensiunii aplicate. Impedanta nu se modifica in functie de tensiunea aplicata. Faptul ca impedanta variaza in functie de frecventa nu influenteaza liniaritatea dispozitivului.

Exemplu de dispozitive electronice liniare: rezistorul, bobina, capacitorul. Observi ca desi impedanta bobinei si condensatorului variaza cu frecventa, ea nu variaza cu valoarea tensiunii aplicata la bornele lor. De aceea ele sunt dispozitive liniare. Acum, exemple de dispozitive neliniare: dioda, tranzistorul, tiristorul, triacul, diacul... La toate acestea curentul rezultat nu variaza liniar in functie de tensiunea aplicata. Cel mai simplu de observat acest lucru e sa te uiti pe caracteristica curent-tensiune a unei diode.

Tabel comparativ: rezistor dummy vs difuzor real (pe scurt)

Urmaţi paşii de mai sus şi luaţi în considerare toate precauţiile legate de disipare, cabluri şi compatibilitate. Valorile între 20 şi 30 pentru factorul de atenuare sunt suficiente cu prisosinţă pentru multe aplicaţii, iar amplificatoarele comerciale au în general factori de atenuare între 50 şi 200 la rezistenţa de sarcină nominală.

tags: #cum #inlocuiesc #un #difuzor #cu #o

Postări populare:

• Unde s-a născut Bebe Rexha: rădăcinile unei stele ale muzicii
• Antibioticele în sarcină: ce spune medicină despre riscuri și recomandări
• Utilizarea Beneficios Napraznic pentru prevenirea avortului spontan
• introducerea tărâțelor de ovăz în alimentația diversificată
• Destinații balneoclimaterice în România pentru tratamente ginecologice