Perché i segnali CC sono dannosi per gli altoparlanti?


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Ho cercato su Google e ho scoperto attraverso alcuni forum che:

DC ha un'ampiezza costante che si surriscalda e distrugge la bobina vocale dell'altoparlante.

Qualcuno potrebbe chiarire se questa risposta è completa e accurata?


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Sono persino dannosi per gli altoparlanti silenziosi ...
circa

Risposte:


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La bobina su un altoparlante è effettivamente un grande induttore. Capita anche di generare suono, ma i loop di filo in un campo magnetico lo fanno agire come un induttore.

Gli induttori cambiano l'impedenza rispetto alla frequenza. Questo perché qualsiasi cambiamento di corrente attraverso il sistema deve costruire il campo magnetico nelle bobine. Più veloce è l'oscillazione della corrente, più pronunciato è l'effetto. Questo fa sì che gli induttori abbiano un'alta impedenza a frequenze più elevate e una bassa impedenza a frequenze basse.

Quindi cosa succede a Washington? Bene, l'impedenza di un induttore ideale a DC è 0. Ciò significa che nessuna resistenza a tutti! Certo, questo non è un induttore ideale. C'è un mucchio di filo e quel filo fornirà una certa resistenza. Tuttavia, è banale vedere che la resistenza della bobina a CC sarà molto inferiore a quella a una frequenza più elevata.

Ora la maggior parte degli amplificatori sono fonti di tensione. Emettono una tensione specificata e sono progettati per fornire abbastanza corrente per mantenere tale tensione attraverso l'impedenza dell'altoparlante. Quindi, se hai una resistenza molto bassa, avrai una corrente molto alta, molto più alta di quella che altrimenti potrebbe formarsi. Questa corrente significa che la tua bobina deve dissipare molto calore!


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Un po 'come un motore elettrico in stallo assorbe molta più corrente di uno che gira alla giusta velocità: non viene generato alcun backfem se viene staccato. Puf!

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Presumibilmente potrebbe anche danneggiare l'amplificatore in quanto non sarà progettato per fornire una corrente così elevata.
Chris H,

Inoltre, un altoparlante con DC applicato potrebbe non essere in movimento, il che danneggia il raffreddamento della bobina. Una bassa impedenza (perché si vede solo la resistenza CC), combinata con uno scarso raffreddamento (perché la bobina non si muove nell'aria nell'intercapedine) può facilmente eguagliare il surriscaldamento. Inoltre, il DC introdurrà uno spostamento nella posizione del cono, aumentando probabilmente la distorsione poiché la cosa ha maggiori probabilità di rimanere senza escursione lineare in una direzione, di solito non dannosa, ma neanche buona per l'audio.
Dan Mills,

Tuttavia DC non significa che la corrente rimanga invariata, può essere un'onda quadra DC, l'ampiezza sta cambiando.
eepty,

@eepty nel contesto dell'operazione, è improbabile che venga utilizzata quella definizione di DC
Cort Ammon - Reinstate Monica il

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TUTTA la corrente riscalda la bobina di un altoparlante. Ma la corrente CA è utile per riprodurre suoni (che è ciò per cui è fatto un altoparlante).

D'altra parte, la corrente CC produrrà la quantità equivalente di riscaldamento come corrente CA equivalente, ma non produrrà altro che un offset fisso (anziché spostare il cono dentro e fuori per produrre suono). E mentre puoi sentire la corrente alternata e puoi sentire quando è "troppo forte" e distorce l'altoparlante, non puoi sentire la corrente continua, quindi non sai se la bobina del tuo altoparlante è seduta lì a friggere finché non vedi il fumo Inoltre, la corrente continua polarizza il cono fuori centro, aumentando persino la distorsione armonica.

Per questi motivi non è mai una buona idea consentire alla corrente continua di entrare in una bobina di altoparlanti.


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Dipende da quanto lo "spinga", un po 'andrà bene ma c'è sempre un segnale abbastanza grande da danneggiare l'altoparlante.
Bimpelrekkie,

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Non esiste una chiara correlazione 1: 1 tra distorsione e riscaldamento dannoso. Ci sono alcuni altoparlanti che si distorcono prima di raggiungere un riscaldamento pericoloso e alcuni altoparlanti possono iniziare a surriscaldarsi prima di sentire la distorsione. Ma è probabilmente una regola ragionevole che la distorsione dell'udito da un oratore sia probabilmente un'indicazione di abuso.
Richard Crowley,

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Se si sentono suoni di "sfregamento" o di "demolizione", il cono è danneggiato o la bobina vocale si è bruciata a causa del sovraccarico CA o CC. Gli amplificatori moderni verificano intenzionalmente qualsiasi contenuto CC nello stadio di uscita e cercano di annullarlo. Altrimenti, taglieranno l'amplificatore per proteggere gli altoparlanti. Gli amplificatori a basso costo potrebbero non offrire questa protezione.
Sparky256

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@RichardCrowley proveniente da un utente di computer, ma non sa molto dell'elettronica, sono interessato alla distorsione e ai suoi effetti sull'altoparlante. Significa che la riproduzione di audio distorto (ad esempio a causa del clipping dalla sorgente audio, non a causa del controllo del volume) può danneggiare l'altoparlante? O questo non è affatto correlato?
Andrew T.

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@ Andrew.T No, la distorsione NON significa necessariamente che l'altoparlante sia sovraccarico. Nella maggior parte dei casi la distorsione sta probabilmente accadendo "a monte" da qualche parte e l'oratore la sta solo riproducendo fedelmente. La riproduzione di audio "pre-distorto" non danneggia l'altoparlante. O ci sarebbero un sacco di altoparlanti per chitarra bruciati là fuori! :-)
Richard Crowley,

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Il suono consiste in variazioni di pressione nell'aria.

È possibile generare queste variazioni di pressione utilizzando un altoparlante.

L'altoparlante genera questi cambiamenti di pressione (onde sonore) spostando un diaframma avanti e indietro.

Questo diaframma viene mosso avanti e indietro da un voicecoil costituito da un "tubo" con un filo elettricamente conduttivo avvolto su di esso.

Questo voicecoil è sospeso in un campo magnetico fornito da un magnete permanente.

Se si utilizza correttamente l'altoparlante e si applica solo un segnale CA, la bobina si sposterà di una certa distanza dalla parte anteriore e della stessa distanza dalla parte posteriore. Questo perché la media del segnale che stai applicando è 0 (zero), il segnale ha un valore DC pari a zero. In media (per un po 'di tempo) la posizione della bobina vocale è al suo punto centrale, la posizione "a riposo", la stessa posizione che avrebbe se non si applica alcun segnale all'altoparlante.

Ora, se si applica un segnale CC, si eserciterebbe una forza costante sulla bobina mobile spostandola costantemente un po 'in avanti o (se si inverte la polarità) un po' indietro. Se si applica anche un segnale CA, l'altoparlante funzionerebbe comunque, ma in media non si troverebbe nella posizione centrale di "riposo".

Questo segnale DC induce una forza costante sulla bobina, ma la riscalda anche perché scorre una corrente e poiché il filo elettrico del voicecoil ha una certa resistenza (di solito 4 o 8 ohm), una certa potenza verrà dissipata riscaldando la bobina.

Un altro effetto collaterale è che i buoni altoparlanti sono progettati in modo tale che la bobina vocale possa spostarsi di una certa distanza dalla parte anteriore e una distanza simile alla parte posteriore. Se si applica una tensione CC, la si compensa poiché la distanza che la bobina vocale può percorrere sarà asimmetrica. Se la bobina vocale può spostarsi di 10 mm in avanti e 10 mm in avanti ma la si compensa con un segnale CC di 5 mm in avanti, la bobina può spostarsi solo di 5 mm in avanti e 15 mm in avanti. Ciò comporterà una maggiore distorsione e una peggiore qualità del suono.


È possibile spostare la bobina completamente fuori dallo spazio e alloggiarla anche lì, o sbatterla contro la parte posteriore della struttura abbastanza forte da ammaccarla, in modo che si leghi dopo.

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No, non è completo e non è preciso. Alcune decine di mV di DC non sono un problema con la maggior parte degli altoparlanti.

Gli amplificatori che sono in uscita senza trasformatore e privi di ingombranti condensatori di blocco avranno un po 'di tensione di offset sull'uscita.

io2R


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C'è un'omissione significativa nell'istruzione referenziata. Dovrebbe essere "... che potrebbe surriscaldarsi ..."
Tutto dipende dalla potenza CC applicata rispetto alla capacità di gestione dell'alimentazione del diffusore. Ma anche se l'altoparlante è in grado di gestire il DC, non ha assolutamente senso applicarlo. Gli altoparlanti sono progettati per riprodurre il suono e DC produce "rumore" solo quando viene applicato per la prima volta.


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Rispetto a un segnale CA con la stessa ampiezza picco-picco della tensione di un segnale CC, un segnale CC ha più potenza (se ti stai chiedendo, questo è il significato delle tensioni RMS quando si lavora con segnali CA - la tensione RMS di un segnale CA è la tensione di un segnale CC con uguale potenza). Poiché i segnali CC hanno più potenza, più potenza verrà dissipata nella bobina dell'altoparlante che potrebbe causarne il surriscaldamento.

Un altro modo di vedere questo è considerando il duty-cycle di un segnale AC e il fatto che il segnale AC non rimanga sempre all'ampiezza di picco per tutto il tempo, quindi la bobina dell'altoparlante ha la possibilità di "raffreddarsi" tra i picchi nel segnale e non si surriscalda, mentre un segnale CC rimane sempre alla stessa tensione, quindi la bobina non si "raffredda" e quindi il calore si accumula fino al surriscaldamento della bobina.

I segnali CC influenzano anche il movimento del cono dell'altoparlante che può comportare una riduzione della qualità audio, sebbene ciò non danneggi l'altoparlante.


Questo è completamente irrilevante.
Albero

@Mast non è irrilevante, perché spiega che i segnali DC hanno più potenza dei segnali AC, che è una delle principali cause di danni agli altoparlanti dai segnali DC.
Micheal Johnson,

È energia estranea, energia sprecata per definizione perché non si traduce in movimento. Quindi sì, aggiunge calore, proprio come aggiungendo qualsiasi forma di energia inutile. Ciò non ha nulla a che fare con il fatto che è DC, ha tutto a che fare con il fatto che non è AC.
Albero

@Mast "non AC" e "DC" sono la stessa cosa.
Micheal Johnson,
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