Ha egy erősítő egyik oldalára egyszerre 2, hangváltóval rendelkező passzív hangfalat kötök (tehát sztereóba összesen 4-et összesen 2 hangfalkimenetre), abból lehet bármilyen baj?

Ha a két hangszórót párhuzamosan kötöd, akkor az eredő impedancia 4/2=2 Ω lesz. Az erősítő névlegesen 4 Ω terhelésre készült, kisebb impedanciával terhelve nagyobb áram folyik a végerősítő eszközökön, ami azok meghibásodását okozhatja.

Ha a két hangszórót sorosan kötöd, akkor az eredő impedancia 4·2=8 Ω lesz. Ekkor az erősítőből maximálisan kivehető teljesítmény elvileg csak 20·4/8=10 W lesz, a valóságban ennél valamivel több. A két azonos impedanciájú sorosan kötött hangszórón ez a teljesítmény feleződik, egy-egy hangszóróra 5 W kerül, bár, hogy ez azonos lesz-e a két hangszórón, azt már befolyásolhatja, hogy a két hangváltó nem egyforma. A te hangszóróid 15, illetve 20 W-osak, az 5 W körüli teljesítmény nem tesz bennük kárt.

Reakcióba nem lépnek egymással a hangváltók, de némiképpen befolyásolhatják egymás átviteli jelleggörbéjét.

Egy erősítő kimeneti ellenállása a terheléshez képest igen kicsi, így feszültséggenerátornak tekinthető. Ennek megfelelően terheléskor a leadott feszültsége alig csökken. Leegyszerűsítve, idealizálva talán így érthetőbb:

Van egy 12 V feszültségű, ideális (nulla belső ellenállású) tápfeszültségforrás. Ha erre rákapcsolsz egy R1=8 Ω-os ellenállást, akkor azon I1=U/R1=12/8=1,5 A áram folyik, a rajta keletkező teljesítmény:

P1=I1²·R1=1,5²·8=U²/R1=12²/8=18 W

Ha erre rákapcsolsz egy R2=4 Ω-os ellenállást, akkor azon I2=U/R2=12/4=3 A áram folyik, a rajta keletkező teljesítmény:

P2=I2²·R2=3²·4=U²/R2=12²/4=36 W.

Ha a két ellenállást sorosan kapcsolod a tápfeszültségre, akkor az eredő ellenállás:

R=R1+R2=8+4=12 Ω

Ekkor az áram: I=U/R=12/12=1 A

A tápfeszültségforrás által leadott teljesítmény: P=U·I=12·I=12 W

Az egyes ellenállásokra jutó teljesítmény:

P1=I²·R1=1²·8=8 W

P2=I²·R2=1²·4=4 W

A kisebb ellenállásra az ellenállások arányában kisebb teljesítmény jut. Ha a két ellenállás azonos értékű (R1=R2=6 Ω), akkor mindkettőre azonosan 6 W teljesítmény kerül. Ez így van a hangszórók esetén is, ha azok teljesen egyformák.

A te esetedben az erősítő kimeneti teljesítménye Z1=4 Ω terhelésen P1=20 W. Ennek alapján a teljes kivezérléskor az erősítő kimeneti feszültsége:

Uki=√P1·Z1=√20·4=8,94 V

Ez a feszültség ‒ mivel az erősítő kimeneti impedanciája kicsi ‒ gyakorlatilag nem változik, ha két sorosan kapcsolt Z1=Z2=4 Ω-os hangszóróval, eredőben Z=8 Ω-mal terheled. Valójában a kisebb terhelés miatt egy kissé nagyobb lehet. Ekkor a maximális kimeneti teljesítmény:

P2=Uki²/Z=8,94²/8=10 W

Behelyettesítéssel adódik: P2=P1·Z1/Z=20·4/8=10 W

Ekkora teljesítményt ad le az erősítő, ez a két sorosan kapcsolt hangszórón, azok impedanciájával fordított arányban oszlik meg. Azonos impedanciájú hangszórók esetén feleződik, vagyis egy hangszóróra 5 W teljesítmény jut. A nem teljesen egyforma hangszórók és a hangváltók miatt ez csak közelítőleg igaz.

Ellenállás alatt az egyenárammal mért ellenállást értik. Impedancia a váltakozó árammal szemben mutatott „ellenállás”, ami függ a frekvenciától.

Egy hangszóró ellenállása a lengőtekercs egyenárammal mért ellenállását jelenti, ez mindig kisebb, mint az impedanciája, például egy 4 Ω impedanciájú hangszóró egyenáramú ellenállása lehet 3 Ω környékén. A lengőtekercsnek van induktivitása is, váltakozó áram esetén ezt is figyelembe kell venni, emiatt nagyobb a hangszóró impedanciája, mint az ellenállása. Viszont a dolog nem éppen egyszerű, mert ez az induktivitás függ a frekvenciától, a membrán kitérésétől (nagyobb membránkitérésnél a lengőtekercs egy része kikerülhet a mágneskörből, ezért megváltozik az induktivitása), ezenkívül minden hangszórónak van egy mechanikai rezonanciapontja, ha ekkora, vagy ehhez közeli frekvenciájú jelet kap, akkor ott és annak környezetében jelentősen megnövekszik az impedanciája. Ezenkívül az egyenáramú ellenállás sem állandó, mert nagyobb teljesítményeknél a tekercs felmelegszik, emiatt megnövekszik az ellenállása. Vagyis a megadott névleges impedancia csak átlagosnak tekinthető, értékét sok tényező befolyásolja. Mindezt tovább bonyolítják a hangszórókábelek és a hangváltó, amelyben tekercsek és kondenzátorok vannak. Ezek után az olyan teljesítményszámítás, hogy P=Uki²/Zh, csak egy közelítésnek tekinthető, mert Zh sok tényezőtől függ, nem egy állandó érték.

4# A kisebb impedanciájú hangfal általában hangosabb lesz, nem pedig halkabb. Ennek oka, hogy az erősítő könnyebben ad le nagyobb áramot egy alacsonyabb impedanciájú hangfalra, így több energiát tud átadni, ami nagyobb hangerőt eredményez.

Az impedancia azt jelenti, hogy mennyire "ellenáll" a hangfal az elektromos áramnak. Ha alacsonyabb az impedancia, kisebb ellenállással szemben áramlik az áram, és így az erősítő nagyobb teljesítményt adhat át a hangfalnak. Például egy 4 ohmos hangfal valószínűleg hangosabb lesz, mint egy 8 ohmos ugyanazon erősítővel meghajtva, feltéve, hogy az erősítő támogatja mindkét impedanciát.

Fontos azonban figyelembe venni, hogy az erősítőt ne terhelje túl alacsony impedanciájú hangfalakkal, mert ez károsíthatja az erősítőt, ha nem képes kezelni az ilyen terhelést.