Låt oss tala om Bilstereo högtalarkabel storlek krav

för inte så länge sedan snubblade vi över en diskussion om behovet av stor bilhögtalarhögtalarkabel för att anslutas till en högeffektförstärkare. Kommentarerna på inlägget var utmärkta exempel på hur lite vissa ljudentusiaster förstår om signalerna som går till högtalarna i deras billjudsystem. Så, för att hjälpa så många som möjligt att förstå ämnet, sätter vi ihop den här artikeln för att förklara varför du inte behöver 12-AWG-tråd för dina tweeters.

ljudsignaler-amplitud och frekvens

mängden spänning som produceras av din förstärkare är beroende av volyminställningen och frekvensinnehållet i ljudsignalen. Antag att du lyssnar på en inspelning av en elgitarr. I så fall kommer din förstärkare att producera betydligt mindre effekt än vad som krävs för att reproducera de lägsta tonerna i en synthesizer eller bas, även vid samma upplevda volymnivå.

Varför behöver högre frekvenser mindre kraft för att reproducera? De flesta ljud vi hör följer samma ungefärliga form som rosa brus. Om du analyserar energin i en rosa brusvågform ser du att dess amplitud dämpar med en hastighet av -3 dB per oktav eller -10 dB per årtionde när frekvensen ökar.

om du har ett typiskt billjudsystem kan du ha en subwoofer eller två för att hantera återgivning av ljudfrekvenser under 80 Hz, mellanregisterdrivrutiner för att hantera ljuden från 80 till 3500 Hz och tweeters för dessa frekvenser över 3500 Hz. Diagrammet nedan visar den energi som matas till subwoofers, mellanregisterdrivrutiner och tweeters med hjälp av dessa övergångspunkter.

det är tydligt att se att diskant får mycket mindre energi än mellanregister förare i dörrarna. Det är faktiskt cirka 20 dB mindre på högsta nivå. Om du hade 100 watt som går till dörrhögtalarna, skulle dina tweeters bara behöva 1 watt för att fortsätta. I det här exemplet är den genomsnittliga amplituden för signalen som går till mids jämfört med diskantarna 13,9 dB högre. Så, du behöver cirka 4,1 watt för dessa tweeters om mids får 100 watt. Med nästan 5 dB mer effekt krävs, subwoofers skulle behöva 316 Watt, förutsatt att de hade samma effektivitet som mellanregisterhögtalarna.

ström i Växelströmssignaler

en kommenterare i den tråden skrev, “Ja, men det är AC, inte DC”, som om det skulle innebära att en AC-signal inte skulle leverera så mycket ström till högtalaren. För rena sinusvågor, detta med där Root Mean Square (RMS) – värdet kommer in. En AC sinusvåg av, säga, 10 volt RMS kan göra samma mängd arbete som 10 volt DC.

musik är inte en enda konstant sinusformad vågform. Det varierar i amplitud och frekvens. Som sådan måste vi titta på en genomsnittlig nivå. För att hålla vårt exempel enkelt, låt oss använda 300 watt, 100 watt och 4 watt för matematiken som är involverad i att beräkna hur mycket ström som går förlorad på grund av högtalarkabelns motstånd. Vi kommer också att behålla enkelheten i exemplet genom att anta att alla högtalare i systemet har en nominell impedans på 4 ohm.

ström i Bilstereo högtalarkabel

för vårt exempel översätter våra 300 -, 100 – och 4-watt effektnivåer till 8.66, 5 och 1 amp ström som strömmar genom respektive högtalare. Låt oss använda en bit 12-AWG högtalarkabel med en längd på 10 fot för vårt riktmärke. Om högtalarkabeln är full AWG spec och är tillverkad av ren koppar, kommer 10-fotlängden att ha ett totalt motstånd på cirka 36,3 milliohm. Spänningsfallet i tråden kommer att vara 0.314, 0.181 och 0.026 volt, vilket, om min matte är korrekt, representerar en minskning av produktionen av 0.157, 0.091 respektive 0.018 dB. Kort sagt, dessa skillnader kommer inte att höras på något annat än när volymen är uppskruvad hela vägen. Vid ännu ett hack ner, dessa minskningar minskar avsevärt. Med musikens dynamiska egenskaper är det säkert att anta att den genomsnittliga erforderliga effekten är 1/10 av det maximala.

vad händer om vi kör 14 – eller 18-AWG-tråd istället för 12-AWG? Diagrammet nedan visar minskningen av produktionen i de mest extrema fallen med testtoner som spelas. För dina tweeters spelar det ingen roll. För mids, vid full effekt, kanske det finns en minutförlust som kan påverka systemets balans. Ska du använda 18-AWG högtalarkabel med din subwoofer? Förmodligen inte.

vad händer vid normala lyssningsnivåer? Säg att du pendlar till jobbet och radion är på så att du kan höra trafik och nyheter med den udda låten som kastas i mixen. Med den typiska mellanregisterdrivrutinen med en effektivitet på 86-88 dB vid 1W / 1m, kommer du sannolikt att vara i genomsnitt mycket mindre än 1 watt ström till dörrarna. För argumentets skull, låt oss säga att du är. För att upprätthålla samma relativa utgångsnivåer, sub skulle få 3 watt och diskant är på 40 milliwatt. Våra förluster i högtalarkabeln sjunker till omärkliga nivåer på 0.063 dB på woofers, 0.036 dB på mids och 0.003 dB på tweeters. Fortfarande orolig för högtalarkabelstorlek?

Låt oss titta på mer Subwoofer Math

Bilstereo företag verkar vilja designa bilstereo subwooferförstärkare som producerar sin maximala effekt till låga impedanser. Vi har redan tittat på offren i förstärkarens effektivitet och ökningar i distorsion vid låga impedanser i en annan artikel.

kort sagt, för samma strömförsörjning till subwoofrarna kräver lägre belastningsimpedanser mer ström att strömma genom en högtalares röstspole. Mer ström betyder att mer energi slösas bort i högtalarkabeln på grund av dess motstånd. Låt oss koka upp ett annat exempel-750 watt i 4-, 2 – och 1-ohm laster med 12 -, 14-och 18-AWG högtalarkabel. Här är resultaten:

som du kan se är detta ännu en bra anledning att undvika förstärkare som kräver låga belastningsimpedanser för att producera stora mängder ström. OK, 750 watt genom en 18-AWG-ledare som är 10 meter lång är ett ganska extremt exempel, men det punkterar punkten ganska tydligt.

i verkligheten kommer du aldrig att leverera full effekt till alla högtalare i din bil, spara för kanske subwoofern om du tävlar i SPL-innehåll. I de fall, där tiondelar eller kanske till och med hundradelar av en decibel materia, med överdimensionerad högtalarkabel och förstärkare strömkabel är omöjligt. Slå ut dig själv och låt din installatör köra åtta AWG-strömkablar till subs! För resten av oss som lyssnar på musik till och med blygsamt rimliga effektnivåer är 14-AWG högtalarkabel väl mer än tillräcklig, och dina tweeters behöver inte något över 18-AWG. Släpp av din lokala specialitet mobile enhancement återförsäljare att ta reda på om ljud uppgraderingar som är tillgängliga för din bil eller lastbil. Spendera pengarna du sparar på att inte köpa monstrous högtalarkabel för dina tweeters och mellanregisterdrivrutiner på bättre högtalare.