Łączenie głośników

Dzisiaj opowiem krok po kroku jak należy dobrze połączyć kilka głośników i na czym polegają podstawowe błędy. Ważną sprawą podczas łączenia jest zachowanie tej samej fazy, czyli mówiąc po prostu wszystkie membrany połączonych głośników muszą się wychylać w jedną stronę. Dlaczego to jest takie ważne? Głośnik podczas normalnej pracy promieniuje fale dźwiękowe z obu stron membrany, jednak te fale są odwrócone w fazie. Prosty przykład:, jeżeli wymontujemy głośnik z kolumny i podłączymy go do źródła sygnału szybko zauważymy, że promieniuje on lepiej tony średnie a tzw. „basów” mało, co słychać. Wkładając ten sam głośnik w kolumnę, od razu następuje wzmocnienie niskich tonów, przy takim samym źródle sygnału. O co chodzi? Podczas kiedy głośnik znajduje się bez obudowy, jego fale rozchodzą się równomiernie z obu powierzchni membrany, ale ponieważ są odwrócone w fazie, dlatego się znoszą, czyli wygłuszają, wystarczy tylko oddzielić jedną stronę od drugiej i efekt znoszenia przestaje działać. W dalszych postach opiszę jak tą „wadę” przemienić w „zaletę”, ale teraz zajmijmy się łączeniem.
Połączenia równoległe

Pewnie przypominacie sobie jak w szkole uczyliście się na fizyce jak można połączyć kilka oporników w obwodzie elektrycznym. Tutaj sprawa ma się bardzo podobnie. Głośniki tak jak i nasze szkolne oporniki możemy połączyć szeregowo lub równolegle. Jak widać na rysunku połączenie jest bardzo proste, należy tylko pamiętać o połączeniu takich samych biegunów. Na koniec, dla pewności podłączamy na chwilę baterię i obserwujemy czy wszystkie membrany wychylają się w tym samym kierunku. Łączenie równoległe mamy już opanowane, ale zmienia się wypadkowa impedancja (opór) całego zestawu. Niżej pokazałem wzór matematyczny jak wyliczamy wypadkowy opór. Można oczywiście nie bawić się w matematykę, tylko zmierzyć układ omomierzem i po krzyku, ale jak ktoś chce się poczuć na chwilę „naukowcem” to bardzo proszę.

Rz………………….impedancja wyjściowa
Rn………………….Impedancja głośników w zestawie

Przykład: łączymy dwa głośniki o impedancji 16 ohm
1/Rz = 1/16 + 1/16 = 2/16
1/Rz = 8 ohm

I mamy kolumnę 8 ohm. Prawda, że to proste? A jakie parametry jeszcze się dodatkowo zmienią? No oczywiście moc. Załóżmy, że łączyliśmy dwa głośniki o mocy 50W o dynamice 90 dB Oczywiście moc całkowita wzrośnie do 100W czyli będzie sumą połączonych głośników. Powierzchnia membran się podwoi, więc zwiększy się też sprawność całego zestawu do 93dB, Dlatego producenci kolumn, a szczególnie kolumn instrumentalnych, czyli gitarowych i basowych dawno już odeszli od pojedynczych głośników o dużej średnicy. Zastąpienie jednego dużego głośnika, czterema mniejszymi daje nam bardzo sprawną kolumnę. Po prostu taka kolumna będzie dużo głośniejsza niż na jednym głośniku, przy takiej samej mocy wzmacniacza. Uwaga! Należy unikać łączenia głośników o różnych opornościach i mocach, gdyż wtedy moc wzmacniacza rozkłada się nierówno, głośnik, który ma mniejszą impedancję zawsze będzie grał głośniej i większa moc wzmacniacza może go uszkodzić. Taka kolumna brzmi nie równo i nie ma możliwości bezstratnej, żeby to zmienić. Można oczywiście dopasować taki głośnik, łącząc szeregowo z nim opornik dużej mocy, ale moc będzie nam uciekała w ciepło generowane na tym oporniku i efektywność zestawu spadnie. Są konstrukcje specjalistyczne, na przykład do gitary basowej, gdzie stosuje się głośniki o różnych średnicach, ale o równej impedancji. Sam wykonałem kiedyś taką kolumnę, żeby lepiej podzielić pasmo przenoszenia, ale głośniki były jednej firmy o zbliżonej do siebie skuteczności i po dodaniu odpowiedniej zwrotnicy cały zestaw brzmiał świetnie.


Połączenia szeregowe
Takie połączenia stosuje się głównie w zestawach lampowych, jak wiadomo wzmacniacze lampowe (te starsze) miały dużą impedancję wyjściową. Żeby dopasować odpowiednią moc kolumny oraz impedancję łączyło się np. cztery głośniki o mocy 30W i impedancji 4 ohm w szereg. Jak na przykładzie oporników , wypadkowa impedancja i moc się sumowała. W efekcie mieliśmy kolumnę o impedancji 16 ohm i mocy 120W czyli dopasowaną do większości wzmacniaczy gitarowych. Obecnie produkowane wzmacniacze lampowe mają kilka wyjść o różnej impedancji, więc ten problem już nie istnieje. Samo łączenie jest proste, zaczynamy od ujemnego bieguna pierwszego głośnika i łączymy go z dodatnim biegunem następnego i tak dalej. W efekcie otrzymujemy łańcuszek czterech głośników gdzie plus zestawu jest dodatnim zaciskiem pierwszego głośnika a minus, ujemnym zaciskiem głośnika ostatniego. Oczywiście pozostałe parametry, czyli moc i sprawność wzrastają tak samo jak przy łączeniu równoległym. Czasem stosuje się też połączenia mieszane, np. łączymy dwa głośniki w szereg i drugi taki sam zestaw łączymy równolegle z pierwszym, przy założeniu, że wszystkie głośniki miały po 4 omy, wypadkowa całego zestawu równierz będzie miała 4 omy. Czasem to się bardzo przydaje, szczególnie kiedy mamy dużo głośników a impedancja wzmacniacza nie pozwala na podłączenie innej oporności kolumny. Myślę, że wyjaśniłem trochę jak należy łączyć głośniki, acha, z kolumnami postępujemy identycznie. W następnym poście opiszę dokładnie jak wykonać zwrotnice głośnikowe i co to są crosovery aktywne. Zapraszam