Collegamento altoparlanti: SERIE o PARALLELO? diefferenze qualitative

  

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Più spesso una questione compare nei nostri forum su impedenza dell'altoparlante e il risultato di collegare più diffusori per un singolo amplificatore. Così abbiamo preparato questo tutorial introduttivo per contribuire a chiarire alcune di queste domande.

I modi più comuni di mettersi in più di un altoparlante a un canale dell'amplificatore sono:

Collegamento Series
Collegamento in parallelo
Collegamento serie-parallelo (per più di 2 altoparlanti)
Ci sono pro e contro di ogni metodo di cui parleremo qui.

Per capire le differenze, dobbiamo prima esaminare il principio di base di come l'elettricità fluisce attraverso un circuito.

Legge Ohm: V = i * R dove V = tensione, i = corrente, R = resistenza (1)

Un altoparlante non è una semplice resistenza, perché è un dispositivo elettroacustico-meccanico che di solito è governato da una complessa rete di crossover passivo composto da induttori, condensatori e resistenze. Così il sistema di altoparlanti presenta un'impedenza complessa che varia con la frequenza e la potenza. "Complex" qui significa l'impedenza è una grandezza vettoriale che possiede sia la fase e l'amor semplicità magnitude.For, saremo modello unico grandezza dell'impedenza del nostro sistema, ignorando fase. Come esempio, diamo un'occhiata a una curva di impedenza (o modulo di impedenza) di un altoparlante reale (l' Onix x-LS ).

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Grafico 1: Sistema di Campione modulo di impedenza



Il minimo impedenza 0f 6,56 Ω a 42 Hz indica la frequenza di sintonizzazione scatola ventilata. Ci sono altri due minimi locali, che si trova a 164 Hz (6,386 Ω) e 3,4 kHz (4,97 Ω). Che i primi due minimi sono prossimale in grandezza indica un'azione riflessa efficiente. Il picco impedenza grande, trovato ~ 850 Hz pone come risultato dell'interazione delle sezioni di alta e passa basso del crossover, costituendo una risonanza parallelo. Le oscillazioni di fase impedenza tra +39 ° e -54 ° attraverso lo spettro udibile. Con un valore di minima grandezza minima di 4,97 Ω, l'impedenza nominale del sistema (per gli standard IEC) valore sarebbe 6 Ω.

Connessioni serie Basics



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Schema 1: Circuit Series

Come potete vedere nel nostro schema qui sopra, abbiamo collegato Zspk1 e Zspk2 in serie con il nostro amplificatore (Vs). Utilizzando la legge Ohm (1) possiamo calcolare le seguenti relazioni:

Impedenza equivalente anche conosciuto come il Thevenin impedenza dove a breve la nostra fonte di tensione (in questo caso il nostro amplificatore) per calcolare il carico totale sarà vedere dalle nostre due altoparlanti collegati in serie.

Zeq = Zspk1 + Zspk2 (2)

Per semplicità, useremo i carichi diffusori identici dal diffusore abbiamo mostrato nell'esempio precedente.

Quindi, Zspk1 = Zspk2

Zeq = 6 + 6 = 12 ohm

Pertanto collegando due altoparlanti in serie, l'amplificatore ora vede doppio l'impedenza di carico. Ma come si traduce questo per erogazione di potenza?

In un circuito in serie, c'è solo un percorso dalla sorgente attraverso tutti i carichi e indietro alla sorgente. Ciò significa che tutta la corrente nel circuito deve fluire attraverso tutti i carichi e la corrente se ogni carico è la stessa.

Per calcolare la caduta di tensione attraverso ciascun carico, noi applichiamo la legge Ohm: (1)

Vspk1 = i * Zspk1

Vspk2 = i * Zspk2

Avanti applichiamo la legge di tensione di Kirchoff (LKT), che determina la somma delle tensioni all'interno di un circuito deve equivalere a zero.

Così otteniamo la seguente relazione:

Vs = Vspk1 + Vspk2 o Vspk1 + Vspk2 - Vs = 0

Assegniamo alcuni numeri arbitrari per risolvere per le variabili nelle nostre equazioni.

Vs = 10V

Zspk1 = Zspk2 = 6 ohm (come da nostro esempio oratore)

In primo luogo dobbiamo risolvere per la corrente nel circuito in modo che possiamo calcolare la nostra tensione scende a ciascun carico.

Utilizzando LKT scriviamo la seguente equazione di maglia:

-10V + i * (6) + i * (6) = 0

Risolvendo per I, otteniamo: i = 10/12 = 0.83A

Ora possiamo risolvere i nostri tensioni di carico utilizzando la legge Ohm (1):

Vspk1 = i * Zspk1 = 0.83A * 6 ohm = 5V

Vspk2 = i * Zspk2 = 0.83A * 6 ohm = 5V

Naturalmente un metodo più semplificato noto come principio Divisore di tensione può essere usata per calcolare la tensione di tutti i carichi in circuiti serie. Ecco come possiamo risolvere in fretta per Vspk2:

Voltage Divider Relazione: Vspk2 = Vs * (Zspk2) / (Zspk1 + Zspk2) (3)

Uso LKT controlliamo per vedere se la somma delle nostre tensioni carico pari nostra origine in modo che la somma totale tensione nel circuito equivale a zero.

-Vs + Vspk1 + Vspk2 = 0

-10 + 5 + 5 = 0

come potete vedere abbiamo calcolato in modo corretto le nostre tensioni del circuito come LKT era soddisfatto. Lavorando su un modello di circuito con Electronics Workbench (EWB) lo conferma.




workbench.jpg
Schema 2: Circuit Series

Ma per quanto riguarda il potere?

Per calcolare il nostro potere di ogni altoparlante, dobbiamo prima sviluppare un rapporto di potere.

Qui ci sono tre equazioni comunemente utilizzati: P = V * i; P = V ^ 2 / R o P = I ^ 2 * R (4)

[Torta]
La Carta Handy Dandy Ohm Legge Pie

Poiché abbiamo calcolato tutte le nostre tensioni del circuito e la corrente, possiamo trovare il potere con una delle equazioni di cui sopra. Usiamo P = V ^ 2 / R solo saremo rappresentare R come Z per il nostro diffusore grandezza.

Pspk1 = Vspk1 ^ 2 / Zspk1 = (5V) ^ 2/6 = 25/6 = 4.17 watt

Pspk2 = Vspk2 ^ 2 / Zspk2 = (5V) ^ 2/6 = 25/6 = 4.17 watt

Ptot = Pspk1 + Pspk2 = 4.17 watt + 4,17 watt = 8.33 watt

Se dovessimo rielaborare questo esempio per un solo 6 ohm altoparlante collegato al nostro amplificatore, avremmo visto la seguente erogazione di potenza per l'altoparlante:

PSPK = 10 ^ 2/6 = 16,67 watt poiché tutti la tensione dal nostro amplificatore sarebbero stati consegnati al carico singolo altoparlante. Ancora una volta il nostro modello conferma.


workbench2.jpg
Schema 3: Single carico

Collegando due altoparlanti in serie provocato ½ il consumo di energia di un solo diffusore direttamente collegato al nostro amplificatore. Questo ha senso dal momento che l'amplificatore è ora di vedere doppio l'impedenza di carico e la consegna solo ½ la corrente.

nullo

Così come questo equivale a livelli di pressione sonora?
Essendo collegati due diffusori identici in serie con il nostro amplificatore, ogni altoparlante vede solo la metà della caduta di tensione su di esso quindi come conseguenza vedrà solo 1/4 della potenza erogata a ciascun diffusore rispetto al un singolo altoparlante collegato al nostro amplificatore. La SPL equivalente ora prodotta da ogni altoparlante è 6 dB inferiore se un singolo altoparlante stavano giocando fuori l'amplificatore per un combinato calo complessivo-3dB. Tuttavia, l'esecuzione di due altoparlanti raddoppia il volume di spostamento rispetto a quella di un altoparlante. Riprodurre Così, attraverso i due piloti si traduce in un guadagno di 3 dB. Aggiungendo questo al calo 3dB già citato e la complessiva netta di pressione sonora livello rimarrà invariato. Così, giocando due diffusori identici collegati in serie fuori di un amplificatore comune (al contrario di giocare con un solo oratore che l'amplificatore) si traduce in nessuna goccia di livello, rispetto al caso singolo altoparlante. Questa analisi, naturalmente, ignora mutuo accoppiamento e artefatti acustici camera indotta. Tuttavia, se i diffusori collegati in serie non sono co-localizzati e sommando perfettamente nella stanza, la SPL netto sarebbe probabilmente fino a-3dB inferiore rispetto riproduzione di un singolo oratore lo stesso amplificatore. Il prodotto SPL netto in questo caso ha una relazione dipende dalla distanza tra gli altoparlanti e le frequenze sono interferire distruttivamente nella stanza.

Modellazione sia un sistema a singolo conducente e un sistema doppio driver serie-cablato vediamo piazzole dB SPL sono praticamente identici.


[Zser12]
Grafico 2a: autista unico, modello di sistema: la risposta di ampiezza. livello di dB spl unità @ 1m/2.828Vac, ref. a 20 Pa.

[Zser21]
2b Grafico: Dual-pilota, serie cablato modello di sistema: la risposta di ampiezza. dB spl livello di unità 1m/2.828Vac, ref. a 20 Pa.

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Nozioni di base di collegamento in parallelo

Il nostro prossimo, metodo più comune di collegamento di due altoparlanti ad un singolo amplificatore è noto come il collegamento in parallelo.

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Schema 4: Parallel Circuit


Nei circuiti paralleli, la caduta di tensione attraverso ciascun carico è identico mentre la somma delle correnti che entrano ogni nodo deve essere pari a zero secondo la legge di Kirchhoff corrente (KCl). Così ci lasciamo il circuito in due maglie in cui maglia # 1 è composto da Vs e Zspk1 e maglia # 2 è composto da Zspk1 e Zspk2.

Utilizzando LKT scriviamo le seguenti equazioni:

-Vs + Zspk1 * (i1-i2) = 0

Zspk1 * (i2 - i1) + Zspk2 * (i2) = 0

Lasciando Vs = 10V e Zspk1 = Zspk2 = 6 ohm, ora possiamo risolvere i nostri incognite

-10 + 6 (i1-i2) = 0

6 (I2-i1) + 6 (i2) = 0

con un po 'algebra di base, risolviamo per le correnti utilizzando sostituzione.

6i1 - 6i2 = 10

-6i1 + 12i2 = 0 à i2 = ½ (i1)

così

i1 = 3.33A e i2 = 1.67A

per risolvere per Vspk1 usiamo legge Ohm e la seguente relazione relativa al nostro circuito:

Vspk1 = Zspk1 (i2 - i1) = 6 (1,67-3,33) = 10V

Vspk2 = Zspk2 * i2 = 6 * 1.67 = 10V

Naturalmente c'è sempre un modo più semplice di risolvere i nostri incognite. Nei circuiti paralleli sappiamo che tutti gli elementi in parallelo con la sorgente devono condividere la stessa tensione della sorgente. Quindi se noi già conosciamo i nostri impedenze forti e fonte di tensione, possiamo calcolare il nostro assorbimento di potenza per ciascun carico utilizzando le equazioni di potenza abbiamo stabilito in (4).

Pspk1 = Vs ^ 2 / Zspk1 = 10 ^ 2/6 = 16,67 watt

Pspk2 = Vs ^ 2 / Zspk2 = 10 ^ 2/6 = 16,67 watt

In alternativa (e facendo riferimento Schema 5 e il grafico a torta legge di Ohm sopra) PSPK 1,2 può essere calcolato mediante:

Pspk1 = Vspk1 * Ispk1 = 10V * 1.667A = 16.67 Watts
Pspk2 = Vspk2 * Ispk2 = 10V * 1.667A = 16,67 Watt

Per calcolare il consumo di potenza totale bisogna aggiungere il consumo energetico di entrambi i diffusori.

Ptot = Pspk1 + Pspk2 = 16,67 watt + 16,67 watt = 33.3 watt


sch5.jpg
Schema 5: Parallel Circuit

Questo è il doppio del consumo di energia di un solo altoparlante collegato direttamente all'amplificatore e quattro volte il consumo di potenza di collegare i due diffusori identici in serie dal nostro esempio precedente.

Per determinare il carico dell'amplificatore vedrà quando si collegano due altoparlanti in parallelo, ci riferiamo nuovamente al principio di impedenza Thevenin cortocircuitando il generatore di tensione e derivando la seguente equazione:

Zeq = Zspk1 * Zspk2 / [(Zspk1 + Zspk2)] (5)

Per più di due altoparlanti collegati in parallelo (non raccomandato) la seguente relazione può essere utilizzato:

1 / Zeq = 1/Zspk1 + 1/Zspk2 + ..... 1/Zspkn (6)



Così come questo equivale a livelli di pressione sonora?
Essendo collegati due diffusori identici in parallelo con il nostro amplificatore, ogni altoparlante vede la caduta di tensione identico attraverso di esso quindi come conseguenza consumerà la stessa potenza erogata a ciascun altoparlante rispetto ad un singolo altoparlante collegato al nostro amplificatore. Come risultato, il nostro amplificatore è ora tassato per produrre il doppio della corrente nel carico equivalente che è ora ½ che del collegamento altoparlante singolo. Così l'SPL equivalente prodotto da due altoparlanti collegati in parallelo sarebbe 6dB più forte di un unico altoparlante giocare spegnimento dell'amplificatore e 6dB più forte di avere due altoparlanti identiche collegate in serie all'amplificatore. Come prima, questa analisi, naturalmente, ignora mutuo accoppiamento e artefatti acustici camera indotta. Tuttavia, se i diffusori collegati in parallelo non sono co-localizzati e sommando perfettamente nella stanza, la SPL netto sarebbe probabilmente più simile a 3 dB più forte di riproduzione di un singolo oratore lo stesso amplificatore. Il prodotto SPL netto in questo caso ha una relazione dipende dalla distanza tra gli altoparlanti e le frequenze sono interferire distruttivamente nella stanza.

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Grafico 3: il driver singolo e in parallelo-wired sistemi di guida modello dualistico: Linea blu: parallela-wired sistema 2-conducente; Linea nera: sistema a singolo conducente; livello di dB spl unità @ 1m/2.828Vac, ref. a 20 Pa


Serie - Parallelo Nozioni di base di connessione

Questo è di solito il metodo meno comune di collegare più diffusori per un singolo amplificatore, ma è decisamente consigliato se più di due diffusori devono essere collegati in quanto contribuirà a garantire l'impedenza equivalente non scenda al di sotto del minimo impedenza di carico consigliata indicato dal produttore amplificatore.

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Schema 6: serie-parallelo Cablaggio



Come possiamo vedere nel diagramma sopra, Zspk2 e Zspk3 sono in serie (2). Così possiamo aggiungere e sostituirli con un nuovo impedenza che possiamo riferirci come Zspk2 '.

Così: Zspk2 '= Zspk2 + Zspk3

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6b Schema: serie-parallelo Cablaggio equivalente



Per trovare l'impedenza forte equivalente vista dal nostro ampli, aggiungiamo Zspk1 e Zspk2 'in parallelo (6) e cediamo il seguente risultato:

Zeq = (Zspk1 * Zspk2 ') / (Zspk1 + Zspk2')

Sostituendo i nostri valori 6 ohm, cediamo un'impedenza equivalente di:

ZEQ = (6 * 12) / (6 + 12) = 4 ohm

Ma quanta energia viene consegnato a ciascuno dei tre diffusori collegati in serie / parallelo schema sopra indicato?

Per rispondere a questa domanda, dobbiamo ricordare le conoscenze che abbiamo stabilito in merito serie e reti parallele.

Poiché Zspk1 è in parallelo con Vs (nostra amp), possiamo facilmente calcolare la potenza utilizzando EQ (4)

Pspk1 = V ^ 2/Zspk1 = 10 ^ 2/6 = 16,67 watt

Poiché Zspk2 e Zspk3 sono in serie, con l'altro, ma il loro valore combinato è in parallelo con Zspk1, sappiamo che la caduta di tensione su entrambi deve essere uguale alla caduta di tensione di Zspk1 e Vs. Ricordate Zspk2 = Zspk3, sappiamo che la caduta di tensione attraverso ciascuna di esse deve essere uguale.

Quindi:

Pspk2 = 5 ^ 2/6 = 4,167 watt

Pspk3 = 5 ^ 2/6 = 4,167 watt

Ptot = Pspk1 + Pspk2 + Pspk3 = 16,67 + 4,167 + 4,167 = 25 watt

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Schema 7: Serie \ circuito parallelo

Così come questo equivale a Livello di pressione sonora?

Poiché abbiamo collegato tre altoparlanti identici in una combinazione serie-parallelo con il nostro amplificatore, Zspk1 sfrutta la potenza equivalente di un solo altoparlante collegato al nostro amplificatore, mentre Zspk2 e Zspk3 ciascuna vedono ¼ della potenza di una singola connessione diffusore. Nella Vs-Lspk1 maglia abbiamo l'equivalente del circuito di pilotaggio singolo visto in Schema 3. L'Lspk2 e 3 maglia è l'equivalente del doppio driver, circuito serie-wired illustrato in Schema 2. Sommando l'uscita acustica del 3 sorgenti sonore cablati elettricamente in questa combinazione serie-parallelo produrrà un guadagno di +6 dB rispetto all'uscita di un singolo driver. Questo ovviamente presuppone che i tre relatori stanno giocando senza problemi per la cancellazione acustica nella stanza. Tuttavia, se i diffusori collegati in serie-parallelo non sono co-trovano nelle immediate vicinanze, la SPL netto sarebbe probabilmente più simile a 1,76 dB più alto la riproduzione di un singolo oratore lo stesso amplificatore. Il prodotto SPL netto in questo caso ha una relazione dipende dalla distanza tra gli altoparlanti e le frequenze sono interferire distruttivamente nella stanza.

serparm.jpg
Grafico 4: autista unico e serie-parallelo cablato tripla sistemi Driver Model: Linea blu: sistemi di guida triple cablati serie-parallelo; Linea nera: sistema a singolo conducente; livello di dB spl unità @ 1m/2.828Vac, ref. a 20 Pa

Tabulato di seguito il confronto di serie vs connessioni parallele per carichi di impedenza dei diffusori identici rispetto a un carico singolo altoparlante.

Confronto tra diversi metodi di connessione

Metrico

Un altoparlante

Collegamento Series (due altoparlanti)

Collegamento in parallelo (due altoparlanti)

Serie-parallelo
(tre altoparlanti)

Impedenza equivalente

Zspk

2 * Zspk

0.5 * Zspk

0.67 * Zspk

Tensione

Vs

0.5Vs per Zspk1 & Zspk2

Uguale a Vs per tutti i carichi

Vs per Zspk1, 0.5Vs per Zspk2 & Zspk3

Corrente

È

Uguale per tutti i carichi (Is / 2)

Uguale per tutti i carichi (Is)

È per Zspk1; Equal per Zspk2 & Zspk3 (Is / 2)

Consumo

PSPK

0.5 * PSPK
0,25 * PSPK per diffusore

2 * PSPK

1.5 * PSPK

SPL NET Diff
(co-locati)

0dB

0 dB

+6 DB

+6 DB

SPL NET Diff
(non co-locati)

0dB

-3dB

+3 DB

1,76 dB

Nota: Questo presuppone Zspk1 = Zspk2 = Zspk3
Quindi, quale metodo di connessione è meglio?

Questo dipende da una serie di variabili. Se l'amplificatore non è in grado di guidare in modo sicuro carichi a bassa impedenza, di paralleli che collegano due altoparlanti può provocare un sovraccarico dell'amplificatore ed eventualmente danneggiarlo. In questo caso, è generalmente preferibile collegare un solo diffusore all'amplificatore o due in serie se audio distribuito è l'obiettivo. Serie di collegamento di diffusori deve essere fatto solo con altoparlanti identici per evitare il suono risultante incoerente. Collegamento di una coppia di altoparlanti in serie solito degradare la qualità del suono dal diffusore in serie con il primo è soggetto a variazioni di risposta in frequenza da essere presentato con un complesso di impedenza di carico invece di essere direttamente accoppiato con l'amplificatore. Il grado di degradazione dipende dalla complessità del disegno diffusore, progettazione degli amplificatori, e la sensibilità ascoltatore.

Se l'amplificatore è sufficientemente robusto per agire come una sorgente di tensione ideale dove può raddoppiare la corrente quando la metà impedenza di carico, che questo è il metodo di connessione preferito poiché sarà massimizzare erogazione di potenza, SPL e minimizzare le variazioni di frequenza tipico sistema del metodo di collegamento in serie .

In alcuni casi in cui un installatore vorrebbe collegare più subwoofer fuori un singolo amplificatore di potenza, il collegamento in serie può ancora funzionare abbastanza bene, soprattutto se ogni sub è già bassa impedenza. Nonostante la perdita netta di 3 dB SPL, ora avete il doppio della superficie utilizzando due sub che probabilmente produrre un output più impressionante pur mantenendo l'amplificatore di potenza e diffusori in controllo per non sgarrare.

Come faccio a sapere se i miei terminali altoparlante ricevitore A / B sono collegati in serie o in parallelo?

Questo di solito è abbastanza facile da determinare. Basta collegare una coppia di diffusori ai terminali SPK A. Durante l'ascolto di una fonte, premere il selettore SPK B o Selezionare SPK A + B. Se non si sente più il suono, il ricevitore è cablato SPK A / SPK B in serie. Se si sente ancora la fonte di queste connessioni sono realizzate in parallelo.

Come faccio a sapere se il mio ricevitore / amplificatore è in grado di pilotare carichi a bassa impedenza?

Verificare con i rating produttore per determinare la minima impedenza di carico di sicurezza in grado di gestire e rimanere all'interno delle loro raccomandazioni il più fedelmente possibile. Realizzare tuttavia non vi è più la difficoltà di un carico diffusore rappresenta un amplificatore di una valutazione impedenza assoluto. Questa discussione va oltre lo scopo di questo articolo, ma può essere rivisitato in un prossimo articolo.

Riassunto

Se si collegano due diffusori identici in serie elettrica, ma acusticamente in parallelo, ci sarà un guadagno netto di 0 dB se confrontato con l'output di un sistema unico driver. Collegare due piloti sia in parallelo elettrica & acustica e la plusvalenza netta complessiva sarebbe 6dB rispetto al collegamento altoparlante singolo, allo stesso modo per la combinazione serie-parallelo 3 autista Se hai intenzione di collegare più di tre altoparlanti ad un amplificatore comune, una combinazione di collegamento serie-parallelo rappresenta il miglior compromesso per massimizzare SPL minimizzando ceppo amplificatore. Questo naturalmente tutto assume nessuna compressione altoparlante potere, adeguata headroom amplificatore è disponibile, non cancellazione della camera, i problemi di filtraggio a pettine o il guadagno di confine sono considerati. In realtà, ci saranno cancellazioni acustici e potenziamenti a certe frequenze che non possono essere contabilizzate nel contesto di questa analisi.

Raccomandazioni

Consultare sempre il manuale del proprietario o il produttore dell'apparecchiatura per comprendere le limitazioni del prodotto. Assicurarsi di verificare la polarità delle connessioni degli altoparlanti. Se si sta collegando due altoparlanti in parallelo, assicurarsi che il (+) di ogni diffusore si collega al terminale (+) del vostro amplificatore, mentre il terminale (-) di ogni diffusore si collega al terminale - del vostro amplificatore (). Se si sta collegando due altoparlanti in serie, assicurarsi che il terminale (+) del primo altoparlante si collega al terminale (+) dell'amplificatore, il terminale (-) del primo altoparlante si collega al terminale (+) del secondo diffusore, mentre il terminale (-) del secondo altoparlante si collega al terminale (-) dell'amplificatore, e così via. Vedere l'illustrazione di seguito per ulteriori chiarimenti.

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Schema 8: Schema di base

[Box]Se si prevede di collegare un sistema audio distribuito più complesso nella vostra casa, vi consigliamo di considerare l'utilizzo di impedenza controllata switch box speaker (come il prodotto Selettore Niles Speaker mostrato a destra) che assicurano il corretto bilanciamento del carico del sistema di altoparlanti quando si collega all'amplificatore (s) o impiegare una combinazione di un sistema di cablaggio serie-parallelo per garantire l'impedenza equivalente non scenda al di sotto dei produttori di amplificazione raccomandazioni minime. Ricorda il suo meglio per aggiungere o sostituire amplificatori se la vostra applicazione supera l'amplificatore (s) capacità di fornire energia pulita e unclipped al sistema audio. Amplificatori di distribuzione multicanale sono anche da prendere in considerazione in sede di attuazione più elaborate più connessioni degli altoparlanti per applicazioni audio distribuite.

Biagio De Simone ha scritto:



Essendo collegati due diffusori identici in serie con il nostro amplificatore, ogni altoparlante vede solo la metà della caduta di tensione su di esso quindi come conseguenza vedrà solo 1/4 della potenza erogata a ciascun diffusore rispetto al un singolo altoparlante collegato al nostro amplificatore. La SPL equivalente ora prodotta da ogni altoparlante è 6 dB inferiore se un singolo altoparlante stavano giocando fuori l'amplificatore per un combinato calo complessivo-3dB. Tuttavia, l'esecuzione di due altoparlanti raddoppia il volume di spostamento rispetto a quella di un altoparlante. Riprodurre Così, attraverso i due piloti si traduce in un guadagno di 3 dB. Aggiungendo questo al calo 3dB già citato e la complessiva netta di pressione sonora livello rimarrà invariato. Così, giocando due diffusori identici collegati in serie fuori di un amplificatore comune (al contrario di giocare con un solo oratore che l'amplificatore) si traduce in nessuna goccia di livello, rispetto al caso singolo altoparlante. Questa analisi, naturalmente, ignora mutuo accoppiamento e artefatti acustici camera indotta.

oh oh oh...





bello il pendolo, Biagio  

Questo è interessantissimo, qualcosa di inerente ce lo si può trovare, ma soprattutto ci sono tutte le risposte che aveva fatto Valter, non a caso abbiamo scomodato il dipartimento di scienze naturali
di Harward.   
Il pendolo sopra, viene da questi laboratori.   

Leggi bene, leggi tutto......   nà parola!   

Dopo aver letto quasi tutto, mi permetto di focalizzare un attimo la questione:
Nel caso si collegamento in parallelo di due altoparlanti (al netto di distanze di montaggio, caricamenti vari etc etc) e' da tutti affermato che il guadagno sia di 6 db.
Di questi sei db 3 sono dovuti al maggior wattaggio ricevuto grazie al dimezzamento dell'impedenza, e su questo anche Valter e' d'accordo, essendovi una maggiore forza elettromotrice che egli interpreta come l'unica responsabile dell'aumento di livello.
(questo vale anche per il collegamento in serie)

Quello che e' realmente da capire sono i 3 db dovuti all'aumento della superficie radiante (che dalle prove empiriche effettuate sembrerebbe confermato) e che probabilmente e' spiegato nello scritto di Linkwitz postato, ma che personalmente non sono in grado di comprendere (sopratutto la spiegazione matematica)  

Bene.., vedo che la questione è ancora aperta..
Vediamo se riesco a chiuderla..

Ho appena provato con due casse in serie (che mi tocca fare di domenica, alle 10 della mattina.. ).

La prova l'ho eseguita così:
Amplificatore con balance tutto a destra, Pc con rumore rosa, Smartphone con "fonometro" a 45 cm di distanza dalla cassa


Caso 1)
Una cassa con 1woofer (tweeter scollegato) collegato al canale destro
Ho fatto 2 misure
Misurazione a ore 9:
74dB
Misurazione a ore 12:
93dB


Caso 2)
Due casse con 1woofer (tweeter scollegato) collegato al canale destro
Ho fatto 2 misure
Misurazione a ore 9:
74dB
Misurazione a ore 12:
93dB

Quindi?
0dB di guadagno di sensibilità in serie, vale a dire:
-3dB elettrici (l'impedenza raddoppia e quindi la potenza dimezza)
+3dB acustici (raddoppia la superficie radiante).

Nel parallelo avevo misurato +6dB
+3dB elettrici (l'impedenza dimezza e quindi la potenza raddoppia, anche se nel mio caso avevo usato due canali separati, ma il ragionamento non cambia, perchè avevo raddoppiato la potenza )
+3dB acustici (raddoppia la superficie radiante).

Ovvio non ho usato un fonometro di precisione in camera anecoica, ma con tutte le approssimazioni del caso, credo che le "misure" da me effettuate confermino la teoria che "raddoppiando la superficie, aumento la sensibilità di +3dB e quindi miglioro l'efficienza".
Anche a orecchio le due casse in serie "suonavano forte" come una sola.

Provare per credere  

Biagio De Simone ha scritto:Questo è interessantissimo, qualcosa di inerente ce lo si può trovare, ma soprattutto ci sono tutte le risposte che aveva fatto Valter, non a caso abbiamo scomodato il dipartimento di scienze naturali
di Harward.   
Il pendolo sopra, viene da questi laboratori.   

http://sciencedemonstrations.fas.harvard.edu/icb/icb.do?keyword=k16940&panel=icb.pagecontent273271%3Ar%241%3Fname%3Dindepth.html%2Cicb.pagecontent273314%3Ar%241%3Fname%3Dindepth.html&pageid=icb.page80867&pageContentId=icb.pagecontent273308&view=view.do&viewParam_name=indepth.html#a_icb_pagecontent273308

Giancarlo ha scritto:
Quindi?
0dB di guadagno di sensibilità in serie, vale a dire:
-3dB elettrici (l'impedenza raddoppia e quindi la potenza dimezza)
+3dB acustici (raddoppia la superficie radiante).

Qui mi devo correggere:
0dB di variazione di SPL non di sensibilità!!
La sensibilità è aumentata di +3dB, perchè in serie, con metà potenza (ho raddoppiato l'impedenza) si ottiene uguale SPL!!

Un conto è parlare di confronti di pressione acustica SPL, ottenute nel confronto parallelo, serie con un altoparlante e qui è giusto dire che le variazioni di SPL sono:
in parallelo +6dB di SPL
in serie 0dB di SPL

Se si parla di sensibilità, invece, si avrà che l'aumento di sensibilità sarà sempre e solo +3dB, a causa del raddoppio della superficie radiante:
in parallelo +3dB di sensibilità
in serie +3dB di sensibilità

Se le misure fossero state fatte a parità di potenza e non di tensione non ci sarebbero stati equivoci perchè si sarebbero avuti +3dB direttamente misurabili dal "fonometro" in entrambi i casi.

A beneficio di quelli che, a prescindere dalla questione serie/parallelo, non hanno molta dimestichezza con il parametro sensibilità dei diffusori, mi permetto di fare un po' di chiarezza.

La sensibilità può essere espressa in due modi:
in dB @2.83v/1m
in dB @1w/1m

Tenete presente che solo con un diffusore a 8 ohm si avrà una potenza elettrica di 1W ( 2.83^2/ 8 )

Confrontare la sensibilità di due diffusori non è così scontato come potrebbe sembrare.
Non sempre fare una sottrazione è corretto, a volte ci sono delle trappole nascoste..:

:: Se i diffusori hanno la sensibilità espressa in dB @1W/1m non ci sono problemi e si può fare il confronto senza correttivi .
:: Se i diffusori hanno l'impedenza di 8 ohm non ci sono problemi e si può fare il confronto senza correttivi indipendentemente da come è stata espressa la misura.
:: Se i diffusori hanno impedenze diverse e almeno uno dei due diffusori ha la sensibilità espressa in dB @2.83v/1m si può fare il confronto con correttivo .

A scuola ci hanno insegnato che non è possibile sottrarre le pere con le mele e quindi bisognerà fare una conversione da dB @2.83v/1m a dB @1w/1m:

Per un diffusore a 8 ohm il valore non cambia
Per un diffusore a 4 ohm correttivo di -3dB
Per un diffusore a 16 ohm correttivo di +3dB

E ora per chi vorrà farlo, propongo un compitino per vedere se avete capito

Indicate nei seguenti casi se la sensibilità del diffusore "a" è uguale, inferiore, superiore al diffusore "b" (basterà scrivere ad esempio 1) a>b). Già sapete qual'è una risposta sbagliata..

1) a: 90 dB @1w/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @1w/1m (8 ohm)

2) a: 90 dB @1w/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @2.83v/1m (8 ohm)

3) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @1w/1m (8 ohm)

4) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @2.83v/1m (8 ohm)

5) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @1W/1m (8 ohm)

6) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs. b: 90 dB @1W/1m (4 ohm)

7) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs. b: 87 dB @1W/1m (8 ohm)

Non ho certo letto tutti i post ed intervengo sollecitato più volte dal buon Biagio:

Giancarlo ha scritto:
0dB di variazione di SPL non di sensibilità!!
La sensibilità è aumentata di +3dB, perchè in serie, con metà potenza (ho raddoppiato l'impedenza) si ottiene uguale SPL!!

Non esatto. E' aumentata l'efficienza non la sensibilità
Metà potenza impegnata-->stesso risultato = efficienza raddoppiata
Stessa tensione ai capi --->stesso livello acustico = sensibilità immutata

Giancarlo ha scritto:
Un conto è parlare di confronti di pressione acustica SPL, ottenute nel confronto parallelo, serie con un altoparlante e qui è giusto dire che le variazioni di SPL sono:
in parallelo +6dB di SPL
in serie 0dB di SPL

OK

Giancarlo ha scritto:
Se si parla di sensibilità, invece, si avrà che l'aumento di sensibilità sarà sempre e solo +3dB, a causa del raddoppio della superficie radiante:
in parallelo +3dB di sensibilità
in serie +3dB di sensibilità

Errato. La sensibilità aumenta con gli AP in parallelo e di 6dB

Giancarlo ha scritto:
La sensibilità può essere espressa in due modi:
in dB @2.83v/1m
in dB @1w/1m

Non esatto.

dB @2.83v/1m = Sensibilità
dB @1w/1m = Efficienza.

(stò usando le stesse dizioni qui usate)

Non so dove ma credo aver letto di aumenti solo sulle basse frequenze o di tw scollegati.

L'aumento/riduzione di sensibilità/efficienza si verifica SU TUTTO LO SPETTRO riprodotto.

Quello che varia è la difficolta delle misure di verifica che aumenta esponenzialmente con la
frequenza presa in esame.

Fernando Micelli ha scritto:
Non esatto.

dB @2.83v/1m = Sensibilità
dB @1w/1m = Efficienza.

(stò usando le stesse dizioni qui usate)

Mhmmm..

Fonte:
http://en.wikipedia.org/wiki/Loudspeaker

"Sensitivity is usually defined as so many decibels at 1 W electrical input, measured at 1 meter (except for headphones), often at a single frequency. The voltage used is often 2.83 VRMS, which is 1 watt into an 8 Ω (nominal) speaker impedance (approximately true for many speaker systems). Measurements taken with this reference are quoted as dB with 2.83 V @ 1 m"


Fonte:
http://www.sengpielaudio.com/calculator-efficiency.htm

"In loudspeaker data you never see the real efficiency in percent,
but usually you find the sensitivity in dB per 1W in 1m distance instead"

Efficiency = 10(Sensitivity in dB – 112)/10

Fernando Micelli ha scritto:
Non so dove ma credo aver letto di aumenti solo sulle basse frequenze o di tw scollegati.

L'aumento/riduzione di sensibilità/efficienza si verifica SU TUTTO LO SPETTRO riprodotto.

Quello che varia è la difficolta delle misure di verifica che aumenta esponenzialmente con la
frequenza presa in esame.

Questo è vero, ma nella misura ho preferito scollegarli per semplicità e fare un confronto 1 vs 2 parallelo/serie.
E' una cosa che in effetti avevo capito anche dalle misure, che non cambiavano anche con i tweeter collegati..
E' giusto che tu l'abbia sottolineato.

Ricordo che qui si richiede di valutare la SENSIBILITA' del diffusore A rispetto al B e
temo che le mie risposte saranno diverse da quel che ci si aspetti:

1) a: 90 dB @1w/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @1w/1m (8 ohm) - Maggiore

2) a: 90 dB @1w/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @2.83v/1m (8 ohm) - Maggiore

3) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @1w/1m (8 ohm) - Minore

4) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @2.83v/1m (8 ohm) - Minore

5) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @1W/1m (8 ohm) - Minore (doppione della 3)

6) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs. b: 90 dB @1W/1m (4 ohm) - Minore

7) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs. b: 87 dB @1W/1m (8 ohm) - Uguale

Fonte:
http://www.giannicornara.net/pages/pages_technotes/page_sens_eff.htm

"Le modalità correntemente utilizzate per dichiarare la sensibilità sono due:
con riferimento alla potenza
con riferimento alla tensione"

.....

"L'efficienza si definisce come rapporto fra la potenza acustica resa e la potenza elettrica fornita: essendo un rapporto fra potenze, quindi fra grandezze omogenee, l'efficienza è un numero adimensionale (un numero puro)."
E quindi non si misura in dB aggiungo io.

"Pochi fabbricanti dichiarano l'efficienza, nei fogli tecnici Ciare è identificata dal simbolo η° .

L'efficienza è un valore calcolato in base ai parametri dell'altoparlante, secondo la formula che segue (è un'ottima approssimazione):

η° = 4π^2 * Fs^3 * Vas / c^3 * Qes ( c è la velocità del suono)"

I due parametri però sono concettualmente diversi, e alla fine ci dicono due cose diverse, anche se correlate: l'efficienza ci dice quanta potenza elettrica viene convertita in energia sonora, quindi analogamente quanta energia elettrica si spreca, la sensibilità ci dice quanto suono si produce.

Giancarlo ha scritto:
Fonte:
http://en.wikipedia.org/wiki/Loudspeaker

"Sensitivity is usually defined as so many decibels at 1 W electrical input, measured at 1 meter (except for headphones), often at a single frequency. The voltage used is often 2.83 VRMS, which is 1 watt into an 8 Ω (nominal) speaker impedance (approximately true for many speaker systems). Measurements taken with this reference are quoted as dB with 2.83 V @ 1 m"

Appunto.
Sensibilità = 2.83VRMS su 8Ω (nominali). Solo su 8Ω 2.83V portano ad 1W

Fernando Micelli ha scritto:
Ricordo che qui si richiede di valutare la SENSIBILITA' del diffusore A rispetto al B e
temo che le mie risposte saranno diverse da quel che ci si aspetti:

1) a: 90 dB @1w/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @1w/1m (8 ohm) - Maggiore

2) a: 90 dB @1w/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @2.83v/1m (8 ohm) - Maggiore

3) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @1w/1m (8 ohm) - Minore

4) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @2.83v/1m (8 ohm) - Minore

5) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs b: 90 dB @1W/1m (8 ohm) - Minore (doppione della 3)

6) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs. b: 90 dB @1W/1m (4 ohm) - Minore

7) a: 90 dB @2.83v/1m (4 ohm) vs. b: 87 dB @1W/1m (8 ohm) - Uguale

Secondo me le risposte giuste sono:
1) a=b
2) a=b
3) a<b
4) a<b
5) a<b
6) a<b
7) a=b

Scusa per il doppione 3-5, me ne ero accorto, ma non potevo più modificare il post..

Azzo..
Mo' dopo la battaglia Giancarlo vs valterneri, adesso
Giancarlo vs Micelli!

Eeeh no!!

Aiutoooooo!!!!!!

Giancarlo ha scritto:
Secondo me le risposte giuste sono:
1) a=b
2) a=b
3) a<b
4) a<b
5) a<b
6) a<b
7) a=b

Credo tu faccia confusione fra Sensibilità ed Efficienza.

E' un fraintendimento non da poco che spesso i costruttori di casse
hanno contribuito a creare e non sempre involontariamente.  

Ma non ti preoccupare, non sei il solo.

Fernando Micelli ha scritto:Credo tu faccia confusione fra Sensibilità ed Efficienza.

E' un fraintendimento non da poco che spesso i costruttori di casse
hanno contribuito a creare e non sempre involontariamente.

Ma non ti preoccupare, non sei il solo.

E se invece non fossi io a fare confusione?
Scusa la franchezza e senza offesa neh..

Se non troviamo un punto d'accordo sulla definizione di sensibilità, efficienza e sul loro metodo di misura è completamente inutile dire "ho ragione io.. Tu sbagli qui.."

Io so che l'efficienza si esprime in % e può avere un range che va da 0 a 100%. Poi magari sbaglio io..

Nessuna battaglia.
Tranquillo. 

La questione non potrebbe interessarmi di meno
e ancor meno avere o no ragione.

Ok.. Scherzavo prima..

A questo punto se vuole intervenire anche qualcun altro a dire la sua (con cognizione di causa), mi farebbe piacere.

Domanda:
Due altoparlanti costruttivamente identici e fatti dalla stessa ditta, ma con solo differente impedenza (4 e 8 ohm), avranno stessa sensibilità ed efficienza?

Quindi avendo:

Modello a 4 ohm
Sensibilità S1 in dB @2.83v/1m
Sensibilità S1' in dB @1w/1m
Efficienza Z1

Modello a 8 ohm
Sensibilità S2 in dB @2.83v/1m
Sensibilità S2' in dB @1w/1m
Efficienza Z2

Come saranno i parametri S1, S1', S2, S2', Z1, Z2, nei due modelli a 4 e 8 ohm?