Promluvme si o požadavcích na velikost drátu reproduktoru do auta

není to tak dávno, co jsme narazili na diskusi o potřebě připojení drátu reproduktorů do auta s velkým rozchodem k vysokovýkonnému zesilovači. Komentáře k příspěvku byly ukázkovými příklady toho, jak málo někteří nadšenci zvuku chápou signály směřující k reproduktorům v jejich autorádiu. Abychom pomohli co nejvíce lidem porozumět tématu, sestavili jsme tento článek, abychom vysvětlili, proč pro své výškové reproduktory nepotřebujete 12-AWG drát.

zvukové signály-amplituda a frekvence

množství napětí produkovaného zesilovačem závisí na nastavení hlasitosti a frekvenčním obsahu zvukového signálu. Předpokládejme, že posloucháte nahrávku elektrické kytary. V takovém případě bude váš zesilovač produkovat výrazně méně energie, než by bylo zapotřebí k reprodukci nejnižších tónů syntezátoru nebo basů, a to i při stejné vnímané úrovni hlasitosti.

proč vyšší frekvence potřebují k reprodukci méně energie? Většina zvuků, které slyšíme, má stejný přibližný tvar jako růžový šum. Pokud analyzujete energii v růžovém šumu, uvidíte, že její amplituda zeslabuje rychlostí -3 dB na oktávu nebo -10 dB za desetiletí, jak se frekvence zvyšuje.

pokud máte typický autorádio, pak můžete mít subwoofer nebo dva pro manipulaci s reprodukcí zvukových frekvencí pod 80 Hz, středními ovladači pro zpracování zvuků od 80 do 3 500 Hz a výškovými reproduktory pro tyto frekvence nad 3 500 Hz. Níže uvedený graf ukazuje energii přiváděnou do subwooferů, ovladače středního rozsahu a výškové reproduktory pomocí těchto přechodových bodů.

je zřejmé, že výškové reproduktory dostávají mnohem méně energie než střední ovladače ve dveřích. Ve skutečnosti je to asi o 20 dB méně na nejvyšší úrovni. Pokud byste měli 100 wattů jít do reproduktorů dveří, vaše výškové reproduktory by jen potřebovat 1 watt energie držet krok. V tomto příkladu je průměrná amplituda signálu směřujícího ke středům ve srovnání s výškovými reproduktory o 13,9 dB hlasitější. Pokud tedy středy získávají 100 wattů, potřebujete pro tyto výškové reproduktory asi 4.1 wattů. S téměř 5 dB požadovaným vyšším výkonem by subwoofery potřebovaly 316 wattů, za předpokladu, že mají stejnou účinnost jako střední reproduktory.

napájení signálů střídavého proudu

komentátor v tomto vlákně napsal: “jo, ale je to AC, ne DC,” jako by naznačoval, že AC signál by do reproduktoru nepřinesl tolik proudu. Pro čisté sinusové vlny to s tím, kde přichází kořenová Střední čtvercová (RMS) hodnota. AC sinusová vlna, říci, 10 voltů RMS může dělat stejné množství práce jako 10 voltů DC.

hudba není jediný konstantní sinusový průběh. Mění se v amplitudě a frekvenci. Jako takový, musíme se podívat na průměrnou úroveň. Abychom udrželi náš příklad jednoduchý, použijme 300 wattů, 100 wattů a 4 watty pro matematiku zapojenou do výpočtu toho, kolik energie je ztraceno v důsledku odporu kabeláže reproduktorů. Budeme také udržovat jednoduchost příkladu za předpokladu, že všechny reproduktory v systému mají jmenovitou impedanci 4 ohmy.

proud v drátu reproduktoru do auta

V našem příkladu se naše úrovně výkonu 300, 100 a 4 wattů převádějí na 8.66, 5 a 1 amp proud protékající příslušnými reproduktory. Pro náš benchmark použijeme kus 12-AWG reproduktorového drátu o délce 10 stop. Pokud je vodič reproduktoru plný AWG spec a je vyroben z čisté mědi, Délka 10 stop bude mít celkový odpor asi 36.3 miliohms. Pokles napětí v drátu bude 0.314, 0.181 a 0.026 voltů, což, pokud je moje matematika správná, představuje snížení výkonu 0.157, 0.091 a 0.018 dB. Stručně řečeno, tyto rozdíly nebudou slyšitelné v ničem jiném, než když se hlasitost úplně zvýší. Dokonce o jeden stupeň dolů se tato snížení výrazně snižují. S dynamickými vlastnostmi hudby je bezpečné předpokládat, že průměrný požadovaný výkon je 1/10 maxima.

co se stane, když místo 12 – AWG spustíme 14-nebo 18-AWG drát? Níže uvedený graf ukazuje snížení výkonu v nejextrémnějších případech s přehrávanými testovacími tóny. Pro vaše výškové reproduktory to prostě nezáleží. Pro středy, při plném výkonu, možná existuje minutová ztráta, která by mohla ovlivnit rovnováhu systému. Měli byste pomocí subwooferu použít drát reproduktoru 18-AWG? Asi ne.

co se děje při normální úrovni poslechu? Řekněme, že dojíždíte do práce a rádio je zapnuté, takže můžete slyšet provoz a zprávy s podivnou písní hodenou do mixu. S typickým středním ovladačem, který má účinnost 86-88 dB při 1W / 1M, budete pravděpodobně průměrně mnohem méně než 1 watt energie ke dveřím. Pro argument, řekněme, že jste. Chcete-li zachovat stejné relativní úrovně výstupu, sub by se dostal 3 watty a výškové reproduktory jsou na 40 miliwattů. Naše ztráty v drátu reproduktoru klesají na nepostřehnutelné úrovně 0.063 dB na basových reproduktorech, 0.036 dB na středech a 0.003 dB na výškových reproduktorech. Stále se obáváte velikosti drátu reproduktoru?

pojďme se podívat na další Subwoofer Math

zdá se, že společnosti zabývající se automobilovým zvukem navrhují zesilovače subwooferu, které produkují svůj maximální výkon do nízkých impedancí. Oběti v účinnosti zesilovače a zvýšení zkreslení při nízkých impedancích jsme již zkoumali v jiném článku.

Stručně řečeno, pro stejné napájení subwooferů vyžadují nižší impedance zátěže více proudu, aby protékaly hlasovou cívkou reproduktoru. Více proudu znamená, že v drátu reproduktoru je kvůli jeho odporu plýtváno více energie. Uvaříme další příklad-750 wattů na 4 -, 2-a 1-ohmové zátěže s 12 -, 14-a 18-AWG reproduktorovým drátem. Zde jsou výsledky:

jak vidíte, je to další dobrý důvod, proč se vyhnout zesilovačům, které vyžadují nízké impedance zátěže k výrobě velkého množství energie. OK, 750 wattů přes 18-AWG vodič, který je 10 stop dlouhý, je docela extrémní příklad, ale to přerušuje bod docela jasně.

ve skutečnosti nikdy nedodáte plný výkon všem reproduktorům v autě, s výjimkou možná subwooferu, pokud soutěžíte v obsahu SPL. V těch případech, kde desetiny nebo možná i setiny decibelu záleží, je nemožné mít nadměrný reproduktorový vodič a napájecí kabel zesilovače. Vydejte se a nechte svého instalačního technika spustit osm-AWG Napájecí kabely k ponorkám! Pro nás ostatní, kteří poslouchají hudbu i při skromných úrovních výkonu, je 14-AWG reproduktorový drát více než dostačující a vaše výškové reproduktory nepotřebují nic přes 18-AWG. Pokles o místní speciální mobilní vylepšení prodejce se dozvědět o audio upgrady, které jsou k dispozici pro vaše auto nebo kamion. Utraťte peníze, které ušetříte za to, že si nekoupíte monstrózní reproduktorový drát pro výškové reproduktory a střední ovladače na lepších reproduktorech.