Типичная история: купил сабвуфер с двумя катушками по 2 Ом, соединил их параллельно, получил 1 Ом, а усилитель на такой нагрузке работать не рассчитан. Греется, уходит в защиту, и ты не понимаешь почему. Выход здесь простой: последовательное подключение динамиков или катушек. Ниже расчёт на сабвуфере с двумя катушками и то, чем за такую схему приходится платить.
Сколько Ом даст сабвуфер DVC 2 × 2 Ом последовательно?
Сопротивления при последовательном соединении просто складываются: Z = Z₁ + Z₂ + …
| Что подключаем | Итого |
|---|---|
| 2 × 4 Ом | 8 Ом |
| 2 × 2 Ом | 4 Ом |
| Сабвуфер DVC 2 × 2 Ом | 4 Ом |
Соединив катушки последовательно, получаем 4 Ом вместо 1 Ом. Усилитель работает в безопасном режиме, правда, отдаёт меньше мощности, чем на низкой нагрузке.
На схеме видно, что голова та же, меняется только перемычка: минус первой катушки идёт на плюс второй, и вместо 1 Ом усилитель видит 4 Ом.
Что ты за это платишь
- Мощность падает. Чем больше сопротивление, тем меньше мощности от того же усилителя.
- Динамики влияют друг на друга. Импеданс одного меняет напряжение на другом, и АЧХ может поплыть, особенно если динамики разные.
- Контроль слабеет. Каждый динамик «видит» в цепи сопротивление соседа, поэтому растёт Qes. Для двух одинаковых катушек одного сабвуфера это не проблема: они и так работают как одна.
Когда последовательное подключение полезно?
- Поднять нагрузку до допустимой для усилителя.
- Подобрать нужный импеданс для двух- и многокатушечных сабвуферов.
- Собрать схему «последовательно-параллельно» для нескольких сабвуферов, в паре с параллельным подключением.
Частые ошибки
- Соединять последовательно разные динамики, например мидбас и СЧ динамик на одном канале: из-за взаимного влияния импедансов звук становится непредсказуемым. Разным динамикам лучше дать отдельные каналы.
- Не пересчитать мощность усилителя на новой нагрузке и удивляться, что сабвуфер «стал тише».
Что уточняют, когда катушки уже соединены
При последовательном подключении мощность от того же напряжения падает пропорционально росту сопротивления, это следует из P = U² / R. Прикидка: два динамика по 4 Ом последовательно дают 8 Ом, и при том же выходном напряжении усилитель отдаёт вдвое меньше мощности, это около −3 дБ. Реальная разница зависит от того, сколько ватт усилитель держит на каждой нагрузке, смотри паспорт.
У двух сабвуферов DVC 2 × 4 Ом всего три варианта итоговой нагрузки: 1 Ом, 4 Ом и 16 Ом. Катушки каждого параллельно дают по 2 Ом, и два таких сабвуфера параллельно дадут 1 Ом, последовательно 4 Ом. Катушки каждого последовательно дают по 8 Ом: параллельно 4 Ом, последовательно 16 Ом. Чаще всего выбирают 4 Ом, а 2 Ом с такой парой не собрать.
При последовательном подключении сопротивления складываются, ток через все динамики одинаковый, а напряжение делится между ними. При параллельном подключении напряжение на всех одинаковое, а итоговое сопротивление меньше самого маленького: два по 4 Ом дают 2 Ом. Последовательная схема поднимает нагрузку, параллельная опускает, а комбинация обеих помогает попасть в нужные омы с несколькими сабвуферами.
В мост обычно вешают нагрузку вдвое выше минимальной стерео, потому что в мосту каждый канал усилителя видит её вдвое ниже. Это ориентир, точные цифры в паспорте. Если канал держит 2 Ом в стерео, в мост вешают от 4 Ом, и сабвуфер DVC 2 × 2 Ом с последовательными катушками сюда подходит. Подробнее в статье про мостовое подключение. Подходящие головы ищи в разделе сабвуферов.
Прежде чем паять, посчитай итоговую нагрузку и посмотри в паспорте усилителя, сколько он выдаёт именно на ней. Как устроены сопротивление и нагрузка, разобрано в шаге «Изучаем теорию».
Не можешь выбрать между последовательной и параллельной схемой? Опиши свои сабвуферы и усилитель в нашем Telegram, подскажем.
Источники
- IEC 60268-3: Sound system equipment. Amplifiers
- А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В. И. Шоров, «Акустика. Справочник», 1989
См. также: Параллельное подключение, Импеданс, Звуковая катушка.