Az nagy baj ha a 2x130w-ra tervezett erősítőre a két 120w-os hangfal mellé még rá kötök 2 40w-os hangfalat?

Milyen erősítő?

Milyen hangfalak?

Hogyan kötnéd be őket? Sorosan vagy párhuzamosan?

Hangfalakat nem kötünk sorosan, mert a keresztváltók belepofáznának egymásba, még két azonos típusú hangfal sorbakötése esetén is.

Kérdező: Ha az erősítő 4 ohmos, és a hangfalaid 8 ohmosak, akkor igen, de az elérhető teljesítmény maximum 80W lesz, mivel a gyengébb hangfal a szűk keresztmetszet. Hiába viselne el nagyobb feszültséget a 120 wattos hangfal, a 40 wattos meghatározza a maxumális meghajtást.

Két dolgot kell ilyenkor figyelembe venned:

1., Túléli -e az erősítőd?

2., Túléli -e a hangfalad?

Nézzük az első esetet!

Minden erősítőnek meg van adva a doksiban, jobb esetben a burkolatra is felvésik, hogy mennyi a ráköthető terhelő impedancia tartománya, illetve ezeknél milyen elektromos teljesítményt fog leadni.

Például így: Zki=2...8ohm. 8ohm/12,5W, 4ohm/25W, 2ohm/50W

Ebből is látod, hogy minél kisebb a terhelő ellenállás értéke, annál nagyobb teljesítményt kell elviselnie az erősítődnek. Nyilván a gépedet adott teljesítményre méretezték, többet nem fogsz tudni tartósan kivenni belőle. Egyrészt a tápegység nem lenne képes a szükséges energiát fedezni, másrészt a sokkal finnyásabb végfokozat tranzisztorai kalapot emelnek és elköszönnek. Ez elég drága mulatság tud lenni. Fogjuk rá, hogy ez bizony elég "nagy baj", de legalábbis egy körutazás kinéz a szerelőhöz... - Jobb esetben az alkatrész kereskedőhöz új biztosítékokért.

Na most a hangfalba épített hangszóróknak a tekercselése többféle impedanciájú lehet. Csinálnak pl. 8ohmos, 6ohmos, 4ohmos impedanciájú hangszórókat, de létezik sok hangszórós rendszerekhez gyártott, belső trafóval szerelt 100Voltos hangfal is.

(Azért impedanciát és nem ellenállást írok, mert váltó áramnál kicsit másképp van, mint egyenáramon az ellenállás mérése. Egy multiméterrel 6ohmosnak mért ellenállású hangszóró pl. 1Khz-es szinuszjellel mérve kb. 8ohm ellenállást mutat, de ez az érték függ pl. a mágnes erősségétől és sok egyéb dologtól. A hangszóróknál tehát soha nem a multiméterrel mért érték számít, hanem az, amit ráírtak, vagy amit egy direkt hangszóró mérésre alkalmas műszerrel megmérnek)

Ideális esetben egy erősítő végfokozatra egy terhelő ellenállás, azaz hangszóró van kötve, ami az adott ohm impedancia mellett adott wattnyi teljesítményre van méretezve. Ha ettől kisebb vagy nagyobb impedanciásat használunk, akkor az erősítő túlterhelődik és meghibásodik. Jó esetben az elektronikus védelem érzékeli a hibát és még időben lekapcsol a rendszer. Közepesen jó esetben a vész védelmet ellátó biztosítékok kiolvadnak. Rossz esetben a félvezetők is tönkremennek. Legrosszabb esetben kijön a működtető füst és egy maroknyi tranzisztort, ellenállást, esetleg kondenzátort kell kicserélni. Pl. egy Oriester erősítőben 17 tranzisztor szokott kimenni ilyenkor, amit nem szívesen javít meg az ember. Sok esetben a javítás teljesen gazdaságtalan, vagy az alkatrészek beszerezhetetlensége miatt megy az egész erősítőd a kukába. Ezt nem riogatásként írom, de sajnos ez is benne van a képletben....

Na most mindegy, hogy mennyi hangszórót kötsz sorosan vagy párhuzamosan, az erősítőd végfokozaténak a kimenete csupán egy eredő terhelést fog érzékelni. Ált suliban tanultunk a soros és párhuzamos kapcsolásokról. Közép suliban pedig párhuzamos és vegyes tagok eredő ellenállásáról is. Azaz ha több hangszórót kötünk sorba/párhuzamosan/vegyesen, akkor ki is tudjuk számolni az eredőt. Ha nem, akkor erre a neten lehet lelni online kalkulátorokat. Szóval mielőtt még bármit bárhogyan összekötünk, előtte mindig számolunk!

legyen két soros 4 ohmos hangszórónk. Ekkor soros tagok összeadódnak, tehát lesz 8ohmunk. Megnézzük az erősítő adattábláját. Mondjuk rá van írva, hogy 4..8ohm. Tehát ezt rá tudjuk kötni.

Most kössük párhuzamosan. Ilyenkor ha egyformák az ellenállások, akkor Re=R/n, vagyis ahányat kötünk paralel, annyival kell osztanunk. Esetünkben 4ohm/2ohm=2ohm. Ezt ebben a példában nem tudjuk rákötni, mert az erősítő adattáblája minimum 4ohm terhelést ír elő.

Kicsit legyünk bonyolultabbak: egyik hangszóró 4, a másik 6 ohmos. Soros kapcsolásban 4ohm+6ohm=10ohm

Mivel az adattábla maximum 8-at ír elő, ezt sem használhatjuk. Gondolná az ember, hogy ugyan mi baj lenne, hiszen ez kisebb terhelőáramot vesz fel, azaz még kevésbé fog melegedni az erősítőm?!? - Na ez az, ami nem mindig így van...

Egyes erősítőknél nincs megadva felső impedancia. Azoknál valóban nem okoz gondot. Másoknál viszont odaírják, mert a belső felépítés miatt arra is érzékeny, ha az energia "bennragad" a végfokban. Pl. anno a TBA810-es végfok IC erre is nyűgös volt. Természetesen tönkre is tettem, mikor levettem róla a hangszórót, azaz felment végtelenbe az impedancia - tehát nullára csökkent a végfokon a terhelés.

Fene gondolta volna akkor. Persze ilyenkor az ember olvas, tanul a hibájából és mindjárt megérti, mi történt.

Ez esetben a kettős tápról üzemelő ellenütemű végfok okozta a problémát, amit a visszacsatoló kör koppra kinyitott. A keresztezési áram pedig ekkor már elég nagy volt az IC túlmelegedéséhez. Szerintem ez súlyos tervezési hiba volt, de azt az IC-t attól még cserélni kellett.

Nézzük ugyanezt a két hangszórót párhuzamosan kötve:

Ekkor az (R1*R2)/(R1+R2) ("replusz") képletet tudjuk használni: (4*6)/(4+6) => 24/10 => 2,4ohm...

Ez meg kevesebb, mint a minimális 4ohm. Azaz ezt a két hangszórót pl. se sorosan, se paralel nem köthetjük a fenti erősítőnk kimenetére egyszerre. Ugyanakkor külön - külön mindkét tag gond nélkül használható...

Folytatás...

Számos más példát lehetne írni, de a fentiek alapján már látható, hogy mindig matekolni kell, mielőtt szerelünk!

2., Most pedig nézzük a másik oldalt, a hangszórók esetét:

A hangszórónál két adat fontos: az impedancia és a teljesítmény. A teljesítmény egy abszolút limit. Semmilyen körülmények közt nem haladhatja meg a rá eső névleges villamos teljesítmény az adattábla értékét.

A névlegest azért hangsúlyoztam, mert számos erősítőre, hangfalra, hangszóróra nem névleges értéket írnak, hanem

decibelt, vagy egyéb, relatív hangnyomás értéket adnak meg. Ez marketingfogás, ami rengeteg félreértés és ebből adódó meghibásodás forrása. Lásd a 8db elemről működő "500Wattos" feliratú kétkazettás négerrmagnókat, amiket régi filmeken szoktak a vállukon hurcimbálva bömböltetni. Szerencsére a legtöbb készüléken vagy kézikönyvben apró betűkkel a névleges érték is szerepel...

Másik gond a hangszórókkal, hogy a dinamikus és statikus terhelhetőségük nem azonos. Tipikus példa, mikor régen az autómagnóban egy 40db-es dinamikájú tompa zene hallgatása teljes hangerőt se okozott gondot a 40Wattos erősítőre kötött 40Wattos hangszórókon. Azután jött az MP3, vagy a CD a maga 92db-es dinamikájával. Ugyanaz a hangerő beállítás, ugyanaz a hangrendszer. Halk koncertzene, a tulaj feltekeri a hangerőt, hogy a motorzajt elnyomja az utastérben. Igen ám, de mikor jön az üstdob, hogy traatatata-bum-bumm-bumm, akkor egy reccsenés kíséretében a két hangszóró az ajtóban kiköpi a membránt előre és elhallgat örökre... Merthogy a dinamikus terhelhetőségét túlléptük nekik. Erre az utóbbi időben az a szabály, hogy az erősítő elektromos teljesítményéhez képest a hangszórók villamos teljesítménye 2..3-szorosan haladja meg. Ez nyilvánvaló túlméretezés, de a digitális rendszer keltette nagy dinamika miatt szükségessé vált. Ettől rosszabb lesz persze a hatásfok, halkabb az átlag zene, de legalább nem torzítanak a hangosabb részek, tisztább, élethűbb a rendszer hangzása. Szóval a hangszóróra írt felső teljesítményt képzeletben érdemes osztani minimum kettővel-hárommal. Sok hangszóróra ezt a két értéket rá is szokták már írni. Ilyen esetben természetesen a kisebbik értékkel kell számolni és nem kell osztani.

Következő szabály: Ha hangszórókat kötünk egy közös kimenetre, lehetőleg egyforma típusokat használjunk!

Nem hiba eltérőket sem összekötni, azonban ilyen esetekben a matek sokkal bonyibb lesz, hiszen ha az impedancia eltérő, a két hangszóróra eső villamos teljesítmény is el fog térni. Vagyis a számolás során ezt a változást is meg kell határozni!

Mondjuk használunk egy erősítőn egy 8Ohm-osat, ami 50wattos. Az erősítő legyen 8 ohmos teher mellett 25Wattos. Azaz a ha kétszeres dinamika tartalékkal beérjük, akkor ez így épp jó.

Kössünk két egyformát ebből paralel a végfokra.

Eredő impedancia 4ohm, a teljesítmény megduplázódik, azaz 50watt jön ki az erősítőből. Mivel a hangszórók egyformák, így mindkettőre 25-25Watt jut, ami megint csak optimális.

Ha sorba kötjük (és az erősítő adattáblája se tiltakozik ez ellen) akkor 16ohmra nő az impedancia. Ekkor 12,5Watt lesz a leadott teljesítmény, ami hangszórónként 6,25W-ban oszlik meg.

Ha eltérő hangszórókat használunk, akkor viszont nehezebb a dolog!

Lássunk itt is két példát_

Mondjuk kössünk sorba egy 6 és egy 4 ohmosat. Ez 10ohm eredő impedancia. Az erősítőnk adjon le mondjuk itt 100wattot. Ekkor 60Watt jut a 6ohmosra, 40watt pedig a 4 ohmosra. Nyilván ha mindkét hangszóró max. 60wattot bír dinamikusan, akkor a 4 ohmos érezhetően halkabban fog szólni, mert rosszabb lesz a hatásfoka (nem 60wattot kap, csak 2/3-át) és kevesebb feszültség is esik rajta, ami meg az impedancia viszonyokból ered. Ezért ez a párosítás "nem nagy baj", (=semmi se megy tönkre) de nem is okoz felhőtlen örömöt a hallgatóságnak. :)

Párhuzamos kapcsolásban ennél a példánál viszont már baj lenne. Eredő impedancia 6*4/6+4=2,4ohm. Tegyük fel, az ez erősítő ezt kibírja, mert 2ohmig terhelhető. A hangszórókkal már más a helyzet...

A 10ohmon 100wattos gép most negyed terhelő ellenálláson kiköhög fickósan közel 400Wattot. Ez eloszlik a két paralel hangszórón az ellenállások arányában, vagyis a 6ohmon 240W, a 4ohmon 160W villamos teljesítmény nyelődik el. Ettől mindkét hangszóró leégne. Szerencsés esetben előbb a 4ohmos tekercse megszakad, az eredő ellenállás megnő, az erősítő által leadott teljesítmény lecsökken és a 6ohmos hangfal esetleg túléli, ha azonnal kikapcsolják a gépet. Szerencsétlen esetben zárlatos lesz egyik vagy mindkét tekercs, ekkor új hangszóró és új erősítő járja...

És ezek még csak puszta hangszórók!

A hangváltókat szándékosan kihagytam, mert sok ott sok egyéb tényező módosítja a működést. Egyik hangfalban nincs hangváltó. Másikban a mély direktben kap mindent, a magas egy bipoláris kondenzátoron keresztül. Megint másik típusban 2, 3, esetleg 4 utas hangváltó kapcsolás van, ami frekvencia tartományok szerint ide-oda szortírozza a hangfalban levő 2..4 hangszóró között az energiát. EZ esetben az impedanciák minden hangmagasság mellett másképp alakulnak. Megeshet, hogy egyik hangtartományban, mondjuk 200Hz-en jó minden, 2Khz-en viszont végzetesen rossz. Ráadásul eltérő hangfalak esetén jönnek igazán a bonyodalmak...

Szóval a fentiek alapján az a tömör válaszom kérdésedre, hogy NEM TUDOM. :)

Mivel a szómenős kolléga a hangdobozok sorbakötését elfogadhatónak tartotta (tudomást nem véve a keresztváltóról), ment a negatív.

Politikusnak kéne menni, azok tudnak három mondantban elmondható tényekről fél órán keresztül ködösíteni.

Aki tudja csinálja, aki nem tudja, az kétoldalas értekezést ír róla...

A 2x130W-os erősítőhöz 2x260W hangszóró kellene.

Gondolom ilyened nincs, nem is lesz, hát kösd rá 2x120-at. (azért kellene nagyobb , hosszú életű legyen)

A soros/párhuzamos hangfalkötésre még nem láttam példát a szakirodalomban, szóval hagyjuk.

Sokkal fontosabb az erősitő és a hangfal impedanciája, 4 vagy 8 ohm. Ha 8 ohmos erősítőre 4 ohmos hangfalat kötsz valószínűleg kinyírod az erősítőt. Az meg nem jó.

Gondolatkísérlet: 2 db 4 ohmos hangfalat kötsz párhuzamosan, az eredmény 2 ohm, ami már garantáltan nyírja az erősítőt.