Как добавить резистор к динамику, чтобы изменить или согласовать импеданс

Возможно, у вас завалялись дополнительные динамики или вы просто хотите узнать, как добавить резистор к динамику, чтобы изменить его импеданс. В любом случае, вам повезло!

В этой статье я покажу вам:

• Как изменить (или согласовать) импеданс динамиков с помощью резисторов (с отличными схемами!)
• Недостатки использования резисторов для изменения импеданса динамика.
• Какие резисторы вам понадобятся
• Что делать, если вы не можете найти нужные резисторы (есть несколько удобных способов обойти это!)
• Где купить подходящие резисторы и при этом не разориться!

Какие резисторы следует использовать для изменения импеданса динамика?

Примеры распространенных «силовых» (мощных) резисторов, используемых для импеданса звука и динамиков. Это резисторы, предназначенные для работы с более высокими уровнями мощности усилителя или стереосистемы.

Чтобы работать с более высокой выходной мощностью усилителей и ресиверов, вам необходимо использовать резисторы мощности при работе с динамиками.

Мощный резистор — это просто резистор большего размера, который может выдерживать гораздо большую мощность и тепло, чем маленькие резисторы, обычно используемые на электронных платах. На самом деле они довольно недороги (около 5 долларов за 2–4 штуки в упаковке) и обычно используются для пользовательских проектов динамиков.

Для акустических систем рекомендую использовать акустическую систему с номинальной мощностью 25 Вт или более, чтобы быть уверенным. Для автомобильных стереосистем (не автомобильных усилителей — они более мощные) часто можно обойтись от 10 Вт до 15 Вт.

Примечание. Сопротивление обычно описывается в единицах, называемых омами, которые также обычно обозначаются греческим символом омега «Ом».

Сопротивления, которых следует избегать

Здесь показан резистор осевого типа, используемый в маломощной электронике. Эти типы резисторов не подходят для работы с динамиками, аудио и другими электрическими цепями высокой мощности. Не используйте их в качестве динамиков, так как они могут сильно нагреться и перегореть.

Хотя у вас может возникнуть соблазн попробовать их, важно избегать маломощных (маленьких) электронных резисторов. Обычно они рассчитаны всего на от 1/8 ватта до 1/2 ватта. Они просто слишком малы, чтобы безопасно справляться с большим количеством тепла, которое могут выделять динамики и усилители.

Если вы подключите их к мощной аудиосистеме, они могут стать чрезвычайно горячими, что может привести к ожогам или просто к полному выгоранию и выходу из строя (если повезет) или даже повреждению предметов, к которым они близко.

Как добавить резистор к динамику, чтобы изменить или согласовать импеданс

Вы можете изменить импеданс динамика с помощью резисторов в двух случаях:

1. Чтобы использовать динамик с более низким импедансом, чем обычно с усилителем или стереосистемой.
2. Чтобы использовать динамик с более высоким импедансом там, где требуется динамик с более низким сопротивлением (например, кроссовер для динамиков, предназначенный только для динамика с определенным сопротивлением в Ом).

Из двух случаев № 2 встречается гораздо реже. Тем не менее, это действительно полезно при использовании колонок с кроссоверами и в некоторых других ситуациях, с которыми вы можете столкнуться.

Если вы хотите использовать более высокий импеданс динамика больше, чем требуется для стереосистемы или усилителя, обычно это не проблема. Пока импеданс динамика равен или превышает минимальное сопротивление стереосистемы или усилителя в Омах, он будет работать безопасно.

1. Использование резисторов для увеличения общего импеданса нагрузки динамика

Как показано на моей диаграмме выше, если вы планируете использовать динамик с более низким импедансом, вы можете добавить резисторы последовательно. для того, чтобы поднять общий импеданс, который видит стереосистема или усилитель. Это позволяет безопасно избежать перегрева и перегорания электроники, к которой вы подключаетесь.

Для этого:

• Подключите резистор с правильным значением сопротивления (Ом), чтобы поднять импеданс динамика по мере необходимости, и не менее чем на 1/2 номинальной мощности стереосистемы или номинальной выходной мощности усилителя. (Пример:для стереосистемы мощностью 50 Вт на канал вы должны выбрать резистор мощностью 25 Вт или более.)
• Изолируйте все оголенные выводы резистора, чтобы они не могли закоротить провод динамика или металл. Всегда следите за тем, чтобы провод динамика или резистора был полностью закрыт и не оголялся.

Резистор, соединенный последовательно, просто добавляет свое сопротивление к номинальному импедансу динамика. (Пример:резистор на 4 Ом плюс динамик на 4 Ом =всего 8 Ом).

2. Использование резисторов для уменьшения общего импеданса акустических систем

Замечательно то, что вы можете не только увеличить импеданс динамика, подключенного к усилителю или ресиверу, но также эффективно уменьшить это тоже! Это не то, с чем вы столкнетесь очень часто, но есть ситуации, когда действительно полезно знать, как это сделать:

• Подбор динамика с разным импедансом для кроссовера.
• Временное использование дополнительных динамиков, пока вы не получите замену оригинальным.
• Замена устаревших динамиков на лучшие, которые вы можете найти, но они должны соответствовать импедансу.
• Используйте колонки со скидкой, на которые вы получили отличную цену

В этом случае вы можете уменьшить общую нагрузку на динамики, подключив резисторы параллельно.

Для этого это в основном то же самое, что и последовательное соединение резисторов, но основное отличие состоит в том, что вы будете подключать его параллельно:

• Рассчитайте необходимое сопротивление резистора в омах (обычно это то же самое, что и для динамика:например, чтобы кроссовер видел 4 Ом с динамиком 8 Ом, вы можете подключить резистор 8 Ом параллельно
• Добавьте резистор к проводу динамика и динамику:подключите резистор к положительной и отрицательной клеммам динамика (вы можете сделать это с помощью провода динамика — нет необходимости делать это прямо на динамике, если это проблема)
• Изолируйте и полностью закройте любой оголенный провод громкоговорителя или провода резистора, чтобы они не могли вызвать короткое замыкание на ближайшую проводку или металл.

Параллельное сопротивление немного сложнее

Параллельное сопротивление немного сложнее вычислить с точки зрения математики. Однако не волнуйтесь! На самом деле это довольно просто, если вы понимаете, как все это работает.

Сопротивление параллельно добавляется по этой формуле:R_total =1 / [(1/R1) + (1/R2)]

Однако для параллельного сопротивления/импеданса, если все значения одинаковы, вы можете просто разделить их на их количество.

Каковы недостатки использования резисторов для изменения импеданса нагрузки громкоговорителей?

Диаграмма, показывающая пример распределения мощности при использовании резисторов для изменения импеданса динамика, видимого усилителем или радиоприемником.

Следует помнить, что это не идеальное решение — есть недостатки.

Одним из них является то, что когда вы добавляете резистор последовательно с динамиком, подаваемая мощность делится между ними. Во-вторых, вы не можете получить такую ​​же максимальную громкость от вашего усилителя или радиоприемника, как если бы вы использовали только правильно подобранный импеданс динамика.

Например, предположим, что вы хотите использовать динамик на 4 Ом с домашним ресивером на 8 Ом минимум 100 Вт на канал. Добавление резистора 4 Ом последовательно доводит общее сопротивление (нагрузка динамика в Омах) до безопасного уровня 8 Ом.

Однако наличие последовательного резистора, подключенного к динамику, означает, что каждый из них получает только 1/2 от общей мощности. Это означает, что при использовании резистора для компенсации неправильного значения Ом динамика вы всегда будете терять часть мощности на нем. Это не зависит от подключения до или после динамика — это не имеет значения.

Общая доступная мощность также снижается для параллельных резисторов

Точно так же при использовании резисторов параллельно с динамиком для снижения импеданса, который видит усилитель или стереосистема, они также делят мощность. Например, использование резистора 8 Ом параллельно с динамиком 8 Ом даст общее сопротивление 4 Ом. Однако при 50-ваттном усилителе на канал мощность по-прежнему распределяется между ними, и на динамик остается максимум 25 Вт.

Это связано с тем, что у них одинаковое количество электрического тока, которое может производить усилитель. Он больше не полностью доступен только для одного сопротивления (одного динамика).

Использование резисторов иногда может слегка повлиять на звук

Динамики не совсем похожи на резисторы — это означает, что в некоторых областях их импеданс меняется в зависимости от звуковых частот, которые они воспроизводят. Это связано с индуктивностью и тем, как на звуковую катушку влияет музыкальный сигнал переменного тока (AC).

В этом случае добавление резистора может слегка изменить звук, так как это может привести к тому, что динамик будет вести себя немного по-разному в зависимости от диапазона звука. Однако в большинстве случаев это не представляет большой проблемы.

Просто имейте в виду, что если вы заметите разницу, это может быть причиной.

Что делать, если вы не можете найти именно те резисторы, которые вам нужны?

Покупка резисторов подходящего номинала и мощности может оказаться мучительной задачей! Это особенно актуально, когда вы не можете найти нужные значения или их нет в наличии

Вот несколько советов по выбору резисторов правильного номинала, если у вас возникли проблемы с поиском того, что вам нужно:

• Вы можете использовать несколько резисторов, которые в сумме дают нужное значение.
• Они не должны быть идеальными Сопротивление в омах – обычно нормальное. Например, если вы не можете найти резистор на 4 Ом, вполне подойдет резистор на 4,2 Ом (при условии, что он подходит для управления мощностью на нем).
• Вы можете использовать два резистора параллельно, чтобы получить более низкое значение:например, если вам нужен 8 Ом, вы можете использовать два резистора 16 Ом параллельно, чтобы получить 8 Ом.

По моему опыту, не в каждом магазине электронных запчастей есть то, что вам нужно. Возможно, вам придется проявить творческий подход, если вы не можете найти то, что хотите.

Некоторые из наиболее распространенных резисторов с номиналом в Ом имеют такие значения, как 1 Ом, 2 Ом, 5 Ом, 10 Ом и т. д., которые вы можете использовать, чтобы получить достаточно близкое значение к нужному вам значению.

Вы можете использовать резисторы с несколькими значениями мощности с динамиками, чтобы изменить их импеданс. Для этого вы можете смешивать и сочетать по мере необходимости, чтобы получить правильную общую ценность.

Где купить резисторы для изменения импеданса нагрузки динамика

Мощные резисторы — это не то, что вы найдете повсюду. Я нашел их в нескольких местах:

• Компания Fry’s Electronics (однако может прекратить свою деятельность, так что имейте в виду).
• Parts Express — отличный поставщик многих типов компонентов для аудиосистем и динамиков, включая резисторы.
• Amazon, eBay и другие интернет-магазины различных запчастей.

Если вы из США, конечно. Для других стран вам нужно немного поискать, если у вас еще нет хорошего источника.

Сколько стоят мощные резисторы для использования с динамиками?

Мощные резисторы должны быть доступными. Например, я заплатил всего 1,99 доллара за пару и часто получал наборы из 2 или 4 штук примерно за 5 долларов. На самом деле это для резисторов с мощностью до 25 Вт.

Еще отличные статьи для чтения

Проверьте эти другие статьи, которые я собрал вместе! Есть тонна отличная информация ждет вас.

• Узнайте, как сопротивление динамика влияет на громкость и выходную мощность вашей системы в дБ.
• Да, вы знаете, что низкий импеданс динамика может вызвать проблемы — узнайте точно как плохо здесь низкий импеданс динамика.
• Вот как правильно использовать резисторы для уменьшения громкости твитера.
• Узнайте, как импеданс динамиков влияет на кроссоверы динамиков и почему это важно.

Есть ещё больше тоже жду! Ознакомьтесь со всеми моими инструкциями и информационными руководствами здесь.