Connecting speakers affects sound quality. If you connect speakers with a lower resistance than allowed, the amplifier will break or come out of the speaker. The wheezing of the music says just that. With more, we will not achieve the desired volume. So the selection of their resistances and the selection of the switching scheme should be approached more carefully. Consider how to connect speakers in parallel and series connection.
Theory. Types of connections
В електриці є два типи з’єднань — послідовне та паралельне. При послідовному з’єднанні опір підсумовується, при паралельному стає нижче, ніж щонайменше зі з’єднаних. Це те, що варто пам’ятати і що стане в нагоді для того, щоб правильно підключити динаміки.
Основні формули для паралельного та послідовного підключення на ілюстрації:
Є ще мішане з’єднання. Це коли послідовні ланцюжки і паралельне підключення «намішані». У такому разі застосовують формули розрахунку, поступово приходячи до однієї з «чистих» схем – паралельного чи послідовного.
На малюнку показано послідовне перетворення складного змішаного з’єднання у просте.
Як з’єднувати
Якщо ви очікуєте, що вам скажуть, підключайте тільки паралельно або тільки послідовно — даремно. Схема підключення підбирається індивідуально. Враховувати треба два основні моменти:
- Потужність підсилювача.
- Опір навантаження підсилювача.
Якщо у вас є підсилювач певної потужності, і є відповідні колонки, це добре. Але буває так, що під підсилювач потрібно підібрати навантаження з декількох динаміків різної потужності. Ось тут і потрібно розуміти, як поєднати динаміки послідовно, паралельно чи змішано, щоб не перевищити параметри.
Як підключати динаміки — послідовно чи паралельно? І так і так. Залежить від того, які у вас динаміки. Точніше, з якою потужністю та опором. А ще важлива вихідна потужність каналу і те, скільки динаміків ви хочете повісити на кожен канал.
Визначаємо потужність та опір динаміків
Тут досить просто. Ці параметри зазвичай наносяться на задній частині корпусу динаміків.
Зазвичай вказується довгострокова потужність, тобто величина, за якої динамічна головка здатна працювати довгий час. Також в деяких моделях вказується максимальна або пікова потужніст – її динамік здатний витримати, наприклад, секунду.
Правильне підключення динаміків
Особливість з’єднання динаміків у тому, що вони мають плюсовий та мінусовий входи. Ось їх необхідно якимось чином підключити до входів підсилювача, а також з’єднати між собою.
Правильне паралельне та послідовне з’єднання динаміків:
А тепер розглянемо окремо послідовне та паралельне з’єднання.
Послідовне з’єднання динаміків
Послідовне з’єднання – це коли динаміки включені один за одним за типом вагонів. Якщо подивитись на схему вище, то можна помітити, що підключення проводів йде так. Мінус з виходу підсилювача подаємо на мінус колонки А плюс на плюс гучномовця В. А їх вільні входи (плюс у А і мінус у В) з’єднуємо між собою.
Послідовне підключення динаміків: опір сумується, вихідна потужність падає.
Зверніть увагу, що опір ланцюжка динаміків зростає. Воно підсумовується з усіх складових. У прикладі з’єднані послідовно два динаміки по 4 Ом. Сумарний опір вже 8 Ом. Таке з’єднання добре, якщо підсилювач не може працювати з низькоомним навантаженням. Низькоомна – це 2 Ома і нижче. У такому випадку або підключають колонки з більш високим опором, або з’єднують послідовно низькоомні.
Як підключити послідовно три і більше колонок
Як підключити три колонки на один канал? Та все також — одну за одною. Мінус, подаємо на мінус першої (А); плюс – на плюс третьої С (або останньої). Вільний плюс з елемента А заводимо на мінус елемента В. Потім плюс подаємо на мінус С. Ось і отримали ланцюжок з трьох динаміків, підключених до одного каналу.
Як підключити 3 динаміки на 1 канал послідовно
Якщо треба на один канал послідовно підключити чотири фрагменти і більше, їх просто вставляємо в середину. Не забувайте, що опір ланцюга підсумовується. З кожним новим елементом у ланцюжку воно стає більше.
Потужність при послідовному з’єднанні
Оскільки опір зростає, вихідна потужність падатиме. Скільки ват отримає кожен із динаміків при послідовному підключенні? А можна порахувати. Є формула обчислення реальної потужності, що подається на канал підсилювача:
Po=Pr*Zr/Zt, де
Po – потужність, що підводиться, — це потужність, яку видасть підсилювач у канал, тобто те, що ми намагаємося розрахувати.
Pr – виміряна потужність – це та, яка вказана в характеристиках (те, що йде в канал за паспортними даними).
Zr – опір, при якому потужність вимірювалася. Зазвичай вона пишеться у характеристиках як мінімальне навантаження на канал.
Zt – сумарний опір – опір колонок, які ви плануєте «повісити» на цей канал.
Приклад:
Давайте застосуємо формулу на прикладі. Нехай у нас є 2-х канальний підсилювач, який кожен канал видає по 100 Вт (2*100 Вт). Працювати з низькоомним навантаженням (2 Ома та нижче) він не може. Тому вирішено кожен канал послідовно підключити по дві колонки опором 2 Ом. Підставляємо дані у формулу: 100 Вт * (4 Ом / 8 Ом) = 100 Вт * 0,5 = 50 Вт. Це те, що піде у кожен канал.
Підбирати потужність динаміків треба так, щоб вона була на 10—20% вищою за потужність, яка на неї приходитиме. У такому разі будь-який гучномовець працюватиме довго. А якщо взяти потужність «впритул», то навіть найякісніший динамік дуже скоро захрипить і його треба буде міняти .
Так як на каналі буде по два гучномовці з однаковими параметрами, то канальна потужність розділиться навпіл. Ось і отримуємо, що на кожен динамік приходитиме 25 Вт. Якщо додати бажаний запас потужності, доведеться шукати динаміки потужністю щонайменше 30—35 Вт.
Паралельне підключення динаміків
На малюнку зверху зображено паралельне підключення двох динаміків. Плюс з підсилювача подаємо на плюсовий вхід динаміка А, мінус – на мінус колонки B. Далі плюсовий вихід колонки B заводимо на плюс А, мінус А – на мінус B. Зі схемою, начебто, зрозуміло.
Що ж із опором? Яким буде результуючий опір двох підключених паралельно динаміків? Якщо паралельне підключили дві однакові колонки, то сумарний опір такої зв’язки буде вдвічі меншим. Тобто фактичний опір колонки ділимо на два.
На малюнку позначено опір обох рупорів у 4 Ом. Загальне при паралельному з’єднанні буде 2 Ом. Тобто виходить, що при паралельному підключенні динаміків вихідна потужність сигналу виходить вищою, ніж при підключенні одного. Використання такого низькоомного навантаження можливе при підключенні до сабвуфера.
Паралельне підключення трьох і більше динаміків на канал
Принцип підключення трьох і більше динаміків паралельно на один канал такий самий. Плюс з виходу підсилювача подаємо на всі динаміки, що підключаються. Мінус – на всі мінуси.
Підключення трьох і більше динаміків на один канал паралельно
As a result, it turns out that the signal to each of the circuit elements is the same. And the current is divided into “handles”, that is, it becomes less. And the current that flows through the speaker depends on the resistance of this element.
Power in parallel connection
The formula for calculating the power that will go from the amplifier to the channel with a parallel connection is the same.
Po = Pr * Zr / Zt.
Only Zr/Zt will be larger. After all, as was mentioned earlier, the total resistance decreases when the speakers are connected in parallel. As in the example above, when two 4 Ohm speakers are connected in parallel, the resulting resistance will be 2 Ohms. If we substitute the data from the previously considered example (for serial connection) into the formula, we will get that with an amplifier power of 100 W, the channel will go 100 W * 4 Ohms/2 Ohms, the channel will go = 100 W * 2 = 200 W. That is, 200 W will go to the channel. But at the same time, the amplifier must work with a low-impedance load.
This property can be used if you have a low-power amplifier, but you want a loud sound. But you need speakers that can work with large powers. This is not a problem at all. There are options designed for hundreds of watts. Only they are standing accordingly.
And the ability of the amplifier to work with low loads is also important. So, here, pay attention to such a parameter as the minimum load. And, again, it is better that the load is a little higher than the minimum. Working at the limit of characteristics is always an accelerated failure.
As already said, work on the edge should be avoided. This applies to both speakers and amplifiers. Now you can choose equipment for almost any requirements.