Подключение динамиков оказывает влияние на качество звука. Если подключить динамики с меньшим сопротивлением, чем допустимо, усилитель сломается или выйдет из динамики. Хрип музыки как раз говорит об этом. С большим – не достигнем желаемой громкости. Так что к подбору их сопротивлений и выбору схемы включения следует отнестись повнимательнее. Рассмотрим, как подключить динамики в параллельном и последовательном соединении.
Теория. Типы соединений
В электричестве есть два типа соединений – последовательное и параллельное. При последовательном соединении сопротивление суммируется, при параллельном становится ниже, чем по меньшей мере из соединенных. Это то, что стоит помнить и что пригодится для того, чтобы правильно подключить динамики.
Основные формулы для параллельного и последовательного подключения на иллюстрации:
Есть еще смешанное соединение. Это когда последовательные цепочки и параллельное подключение «намешаны». В таком случае применяют формулы расчета, постепенно приходя к одной из «чистых» схем – параллельного или последовательного.
На рисунке показано последовательное превращение сложного смешанного соединения в простое.
Как соединять
Если вы ожидаете, что вам скажут, подключайте только параллельно или последовательно — напрасно. Схема подключения подбирается индивидуально. Учитывать нужно два основных момента:
- Мощность усилителя.
- Сопротивление нагрузке усилителя.
Если у вас есть усилитель определенной мощности и есть соответствующие колонки, это хорошо. Но бывает так, что под усилитель нужно подобрать нагрузку из нескольких динамиков разной мощности. Вот здесь и нужно понимать, как объединить динамики последовательно, параллельно или смешано, чтобы не превысить параметры.
Как подключать динамики последовательно или параллельно? Так и так. Зависит от того, какие у вас динамики. Вернее, с какой мощностью и сопротивлением. А еще важна выходная мощность канала и то сколько динамиков вы хотите повесить на каждый канал.
Определяем мощность и сопротивление динамиков
Здесь достаточно просто. Эти параметры обычно наносятся на заднюю часть корпуса динамиков.
Обычно указывается долговременная мощность, то есть величина, при которой динамическая головка способна работать долгое время. Также в некоторых моделях указывается максимальная или пиковая мощность – ее динамик способен выдержать, например, секунду.
Правильное подключение динамиков
Особенность соединения динамиков состоит в том, что они имеют плюсовый и минусовый входы. Вот их нужно каким-то образом подключить к входам усилителя, также соединить меж собой.
Правильное параллельное и последовательное соединение динамиков:
Теперь рассмотрим отдельно последовательное и параллельное соединение.
Последовательное соединение динамиков
Последовательное соединение – это когда динамики включены один за другим по типу вагонов. Если посмотреть на схему выше, то можно заметить, что подключение проводов идет следующим образом. Минус с выхода усилителя подаем на минус колонки А плюс на плюс громкоговорителя В. А свободные их входы (плюс у А и минус в В) соединяем между собой.
Последовательное подключение динамиков: сопротивление суммируется, выходная мощность падает.
Обратите внимание, что сопротивление цепочке динамиков растет. Оно суммируется из всех составляющих. В примере соединены последовательно два динамика по 4 Ом. Суммарное сопротивление уже 8 Ом. Такое соединение хорошо, если усилитель не может работать с низкой нагрузкой. Низкоомная – это 2 Ома и ниже. В таком случае либо подключают колонки с более высоким сопротивлением, либо соединяют последовательно низкоомные.
Как подключить последовательно три и более колонок
Как подключить три колонки на один канал? И все тоже — одна за другой. Минус, подаваемый на минус первой (А); плюс – на плюс третьей С (или последней). Свободный плюс из элемента А заводим на минус элемента В. Затем плюс подаем на минус С. Вот и получили цепочку из трех динамиков, подключенных к одному каналу.
Как подключить 3 динамика на 1 канал последовательно
Если нужно на один канал последовательно подключить четыре фрагмента и больше, их просто вставляем внутрь. Не забывайте, что сопротивление цепи суммируется. С каждым новым элементом в цепочке оно становится больше.
Мощность при последовательном соединении
Поскольку сопротивление растет, выходная мощность будет падать. Сколько ватт получит каждый из динамиков при последовательном подключении? А можно сосчитать. Есть формула вычисления реальной мощности, подаваемой на канал усилителя:
Po=Pr*Zr/Zt, где
Po – подводимая мощность — это мощность, которую выдаст усилитель в канал, то есть то, что мы пытаемся рассчитать.
Pr – измеренная мощность – это та, которая указана в характеристиках (то, что идет в канал по паспортным данным).
Zr – сопротивление, при котором мощность измерялась. Обычно она пишется в характеристиках как минимальная нагрузка на канал.
Zt – суммарное сопротивление – сопротивление колонок, которые вы планируете повесить на этот канал.
Пример:
Давайте применим формулу на примере. Пусть у нас есть 2-х канальный усилитель, каждый канал выдает по 100 Вт (2*100 Вт). Работать с низкоомной нагрузкой (2 Ома и ниже) он не может. Поэтому решено каждый канал последовательно подключить по две колонки сопротивлением 2 Ом. Подставляем данные в формулу: 100 Вт*(4 Ом/8 Ом) = 100 Вт*0,5 = 50 Вт. Это то, что уйдет в каждый канал.
Подбирать мощность динамиков нужно так, чтобы она была на 10—20% выше мощности, которая на нее будет приходить. В этом случае любой громкоговоритель будет работать долго. А если взять мощность «в упор», то даже самый качественный динамик очень скоро захрипит и его нужно будет менять.
Так как на канале будет по два громкоговорителя с одинаковыми параметрами, то канальная мощность разделится пополам. Вот и получаем, что на каждый динамик будет приходить 25 Вт. Если добавить желаемый запас мощности, придется искать динамики мощностью не менее 30—35 Вт.
Параллельное подключение динамиков
На рисунке сверху изображено параллельное подключение двух динамиков. Плюс из усилителя подаем на плюсовый вход динамика А, минус – на минус колонки B. Далее плюсовый выход колонки B заводим на плюс А, минус А – на минус B. Со схемой, казалось бы, понятно.
Что же с сопротивлением? Каким будет результирующее сопротивление двух подключенных параллельно динамиков? Если параллельно подключили две одинаковые колонки, то суммарное сопротивление такой связки будет вдвое меньше. То есть фактическое сопротивление колонки делим на два.
На рисунке отмечено сопротивление обоих рупоров в 4 Ом. Общее при параллельном соединении будет 2 Ом. То есть выходит, что при параллельном подключении динамиков выходная мощность сигнала получается выше, чем при подключении одного. Использование такой низкоомной нагрузки возможно при подключении к сабвуферу.
Параллельное подключение трех и более динамиков на канал
Принцип подключения трех и более динамиков параллельно на один канал такой же. Плюс с выхода усилителя подаем на все подключаемые динамики. Минус – на все минусы.
Подключение трех и более динамиков на один канал параллельно
В результате выходит, что сигнал на каждый из элементов схемы приходит одинаковый. А ток делится на «ручки», то есть становится меньше. И ток, протекающий через динамик, зависит от сопротивления этого элемента.
Мощность при параллельном соединении
Формула для расчета мощности, которая пойдет от усилителя на канал при параллельном соединении одна и та же.
Po = Pr*Zr/Zt.
Вот только Zr/Zt будет больше. Ведь, как было сказано ранее, суммарное сопротивление при параллельном соединении динамиков уменьшается. Как в примере выше – при подключении двух динамиков по 4 Ома в параллель, результирующее сопротивление будет 2 Ома. Если подставить в формулу данные из рассмотренного ранее примера (для последовательного соединения), то получим, что при мощности усилителя 100 Вт, канал будет идти 100 Вт*4 Ома/2 Ома канал уйдет = 100 Вт*2 = 200 Вт. То есть на канал уйдет 200 Вт. Но при этом усилитель должен работать с низкой нагрузкой.
Это свойство можно использовать, если у вас усилитель маломощный, а хочется громкого звука. Но нужны динамики, которые могут работать с большими мощностями. Это вообще не проблема. Есть варианты, рассчитанные на сотни ватт. Вот только они стоят соответственно.
А еще важна способность усилителя работать с низкими нагрузками. Итак, здесь обращайте внимание на такой параметр, как минимальная нагрузка. И, опять-таки, лучше чтобы нагрузка была немного выше минимума. Работа на грани характеристик – всегда ускоренный выход из строя.
Как уже говорили, следует избегать работы на грани. Это касается и динамиков, и усилителей. Сейчас можно подобрать оборудование практически под любые требования.