Импеданс динамика - это мера сопротивления динамика переменному току. Чем ниже импеданс, тем больше ток, потребляемый усилителем. Если сопротивление слишком велико, это повлияет на диапазон громкости и динамику динамика. Если импеданс слишком низкий, усилитель может самоуничтожиться, поскольку он изо всех сил пытается удовлетворить требования к мощности. Если вы просто хотите проверить общий диапазон ваших динамиков, все, что вам нужно, - это мультиметр. Чтобы выполнить более точный тест, вам понадобятся более конкретные инструменты.
Шаг
Метод 1 из 2: выполнение экспресс-прогноза
Шаг 1. Проверьте номинальное сопротивление на этикетке
Большинство производителей громкоговорителей указывают номинальное сопротивление на этикетке или на упаковке. Этот «номинальный» рейтинг импеданса (обычно 4, 8 или 16 Ом) является приблизительным «минимальным» импедансом для типичного звукового диапазона. Этот диапазон обычно составляет 250-400 Гц. Фактическое сопротивление довольно близко к значениям в этом диапазоне и медленно увеличивается с увеличением частоты. Ниже этого диапазона импеданс быстро изменяется, достигая пика на резонансной частоте динамика и его корпуса.
- На некоторых этикетках громкоговорителей указан фактический номинальный импеданс для указанного импеданса.
- Для лучшего понимания частоты большинство басов находятся в диапазоне от 90 до 200 Гц, в то время как суббасы имеют частоту всего 20 Гц. Среднечастотные громкоговорители, включая большинство ударных инструментов и голоса в диапазоне от 250 Гц до 2 кГц.
Шаг 2. Измерьте сопротивление мультиметром
Мутлиметр будет направлять электрический ток для измерения сопротивления импеданса. Поскольку импеданс соответствует качеству переменного тока электрической цепи, этот метод не может измерять импеданс напрямую. Однако этот подход даст довольно точные измерения для большинства домашних аудиосистем (например, с помощью этого метода вы можете легко определить разницу между динамиками на 4 и 8 Ом). Используйте самое низкое значение сопротивления диапазона, которое для большинства мультиметров составляет 200 Ом. Однако мультиметр с меньшим значением (20 Ом) может дать более точные результаты.
- Если мультиметр имеет только одну настройку сопротивления, устройство автоматически регулирует диапазон (автоматический выбор диапазона) и само найдет правильный диапазон.
- Избыточный постоянный ток может повредить звуковую катушку в громкоговорителе. В этом проекте риск довольно низок, потому что большинство мультиметров вырабатывают лишь небольшую силу тока.
Шаг 3. Выньте динамик из корпуса и откройте заднюю часть корпуса
Если вы имеете дело со съемными динамиками или корпусами динамиков, на этом этапе вы ничего не можете сделать.
Шаг 4. Отключите питание динамиков
Любое питание динамика приведет к повреждению измерителя и потенциально сожжет мультиметр, поэтому лучше его выключить. Если провода, подключенные к клеммам, не припаяны, отключите их.
Не отсоединяйте кабели, которые подключаются непосредственно к мундштуку динамика
Шаг 5. Подключите провод мультиметра к разъему динамика
Внимательно посмотрите и определите положительную и отрицательную клеммы. Обычно эти две клеммы отличаются символами «+» и «-». Подключите щуп / красный провод мультиметра к положительной стороне, а черный провод - к отрицательной.
Шаг 6. Оцените полное сопротивление сопротивления
Обычно сопротивление составляет примерно 85% от номинального импеданса, указанного на этикетке. Например, для громкоговорителя на 8 Ом сопротивление 6-7 Ом является нормальным.
Большинство громкоговорителей имеют номинальное сопротивление 4, 8 или 16 Ом. Если результаты не являются необоснованными, вы можете предположить, что громкоговоритель имеет одно из этих значений импеданса для сопряжения с усилителем
Метод 2 из 2: точное измерение
Шаг 1. Подготовьте устройство, генерирующее синусоидальную волну
Импеданс динамика зависит от частоты, поэтому вам нужно устройство, которое позволит передавать синусоидальные волны на любой частоте. Генераторы звуковой частоты часто дают точные результаты. Вы можете использовать любой генератор сигналов или генератор функций с функцией синусоидальной волны или развертки, но некоторые модели могут давать неточные результаты из-за изменений напряжения или плохой оценки синусоидальной волны.
Если вы новичок в самотестировании аудио или электроники, рассмотрите возможность использования подключенного к компьютеру комплекта для тестирования аудио. Обычно этот инструмент менее точен, но графики и данные будут генерироваться автоматически, что упрощает задачу для новичков
Шаг 2. Подключите устройство ко входу усилителя
См. Значение мощности на этикетке усилителя или в руководстве пользователя в ваттах (среднеквадратичное значение). Усилитель высокой мощности обеспечивает более точные измерения в этом тесте.
Шаг 3. Установите усилитель на низкое напряжение
Этот тест является частью серии стандартизированных тестов для измерения «параметра Тиле-Смолла». Все эти тесты предназначены для низких напряжений. Уменьшите коэффициент усиления усилителя, используя вольтметр, подключенный к переменному напряжению и подключенный к выходной клемме усилителя. В идеале вольтметр должен быть в пределах 0,5–1 вольт, но если у вас нет чувствительного устройства, установите его ниже 10 вольт.
- Некоторые усилители создают непостоянные напряжения на низких частотах, что обычно приводит к неточным измерениям. Для получения наилучших результатов проверьте с помощью вольтметра, чтобы напряжение оставалось постоянным при регулировке частоты с помощью генератора синусоидальной волны.
- Используйте мультиметр самого высокого качества, который вы можете себе позволить. Дешевые модели мультиметров обычно менее точны для тестов, которые будут проводиться позже. Так что купить качественный мультиметр в магазине электроники - хорошая идея.
Шаг 4. Выберите резистор высокого номинала
Найдите в списке ниже номинальную мощность (в ваттах RMS), ближайшую к усилителю. Выберите резистор с рекомендованным сопротивлением и указанным номинальным током или выше. Сопротивление не обязательно должно быть точным, но если оно слишком велико, вы можете защемить усилитель и помешать тесту. С другой стороны, если измерение будет слишком низким, результаты будут неточными.
- 100 Вт ампер: резистор 2,7 кОм номиналом не менее 0,50 Вт
- 90 Вт, ампер: 2,4 кОм, 0,50 Вт
- 65 Вт, ампер: 2,2 кОм, 0,50 Вт
- 50 Вт, ампер: 1,8 кОм, 0,50 Вт
- 40 Вт, усилитель: 1,6 кОм, 0,25 Вт
- 30 Вт ампер: 1,5 кОм, 0,25 Вт
- 20 Вт, ампер: 1,2 кОм, 0,25 Вт
Шаг 5. Измерьте точное сопротивление резистора
Точное сопротивление резистора может немного отличаться от значения, указанного на компоненте. Запишите измеренное число сопротивления.
Шаг 6. Последовательно подключите резистор и громкоговоритель
Подключите динамики к усилителю с резистором между ними. Таким образом, громкоговорители будут питаться постоянным электрическим током.
Шаг 7. Держите громкоговоритель в стороне
Ветер или отраженные звуковые волны могут помешать этому чувствительному тесту. Как минимум, держите динамик магнитной стороной вниз (мундштук вверх) в безветренном месте. Если вы хотите получить очень точные результаты, прикрепите динамик к открытой раме с помощью винтов и убедитесь, что в пределах 61 см от динамика нет твердых предметов.
Шаг 8. Рассчитайте электрический ток
Используйте закон Ома (I = V / R или ток = напряжение / сопротивление), чтобы рассчитать и записать электрический ток в цепи. Используйте измеренное сопротивление резистора, чтобы получить значение R.
Например, если номинальное сопротивление резистора составляет 1230 Ом, а напряжение источника составляет 10 вольт, то ток I = 10 / 1,230 = 1/123 ампер. Вы можете оставить это дробью, чтобы избежать отклонений от округления
Шаг 9. Отрегулируйте частоту, чтобы найти резонансный пик
Установите генератор синусоидальной волны на частоту в среднем или верхнем диапазоне динамика, который вы хотите использовать (100 Гц - хорошая отправная точка для басового блока). Поместите вольтметр переменного тока вдоль динамика. Уменьшайте частоту на 5 Гц за раз, пока не увидите резкий скачок напряжения. Перемещайте частоты вперед и назад, пока не найдете частоту с наибольшим напряжением. Это резонансная частота громкоговорителя в «свободном воздухе» (корпус и предметы вокруг громкоговорителя изменят эту частоту).
Вместо вольтметра можно использовать осциллограф. В этом случае найдите напряжение, соответствующее наибольшей амплитуде
Шаг 10. Рассчитайте резонансный импеданс
Вы можете заменить импеданс Z на сопротивление R по закону Ома. Вычислите Z = V / I, чтобы найти импеданс на резонансной частоте. Результатом является максимальное сопротивление, которое динамик получает в пределах желаемого звукового диапазона.
Например, если I = 1/123 ампер и вольтметр показывает 0,05 В (или 50 мВ), это означает, что Z = (0,05) / (1/123) = 6,15 Ом
Шаг 11. Рассчитайте сопротивление другой частоты
Чтобы найти полное сопротивление в желаемом частотном диапазоне громкоговорителя, постепенно регулируйте синусоидальную волну. Запишите напряжение на каждой частоте и используйте тот же расчет (Z = V / I), чтобы найти импеданс громкоговорителя на каждой частоте. Вы можете найти второй пик, или сопротивление может быть достаточно стабильным после прохождения резонансной частоты.
