Perché gli altoparlanti sono prodotti con vari valori di impedenza?

Conosco il concetto di adattamento dell'impedenza nelle applicazioni audio, ma c'è qualcosa che mi sfugge. Innanzitutto, uno snippet da un sito home theater :

Gli altoparlanti hanno impedenze di 8 ohm, 6 ohm o 4 ohm (quelli sono valori "nominali" o approssimativi, perché l'impedenza di un altoparlante cambia continuamente con le diverse frequenze della musica). Un altoparlante da 4 ohm assorbe più corrente elettrica attraverso i transistor di uscita del ricevitore AV e poiché più corrente equivale a una potenza maggiore, gli altoparlanti da 4 ohm tendono ad avere una gamma dinamica maggiore e suonano più facilmente rispetto agli altoparlanti da 8 ohm.

Se un altoparlante a impedenza inferiore generalmente ha una gamma dinamica migliore e può raggiungere volumi più alti, perché vediamo ancora altoparlanti da 6, 8 o persino 16 ohm? Non dovremmo "progredire" verso altoparlanti più efficienti con impedenza inferiore? I diffusori ad impedenza superiore sono semplicemente un prodotto di compatibilità con le versioni precedenti?

audio impedance speakers

— JYelton
fonte

Costo. Un amplificatore in grado di fornire corrente a un carico di 4 ohm deve erogare 4 volte la corrente rispetto a un carico di 16 ohm. La differenza tra sourcing 2 amp e 8 amp è sostanziale dal punto di vista del design e dei costi.

— Nate,

L'affermazione su 4 Ohm con una gamma più dinamica è fuorviante. Guarda da vicino le ipotesi che fa. Quindi si fraintende ulteriormente ciò in qualche modo correlandolo all'efficienza, che non è mai stata dichiarata e non è così.

— Olin Lathrop il

Si utilizzano altoparlanti diversi in sistemi diversi e persino configurazioni seriali e parallele diverse; questo è uno dei motivi per cui esistono diversi valori di impedenza. Gli altoparlanti da 8 Ohm sono lo standard per la casa, mentre i 4 ohm si trovano di solito nei sistemi audio per auto.

Se un altoparlante a impedenza inferiore ha generalmente una gamma dinamica migliore e può raggiungere volumi più alti, perché vediamo ancora altoparlanti da 6, 8 o persino 16 ohm? Non dovremmo "progredire" verso altoparlanti più efficienti con impedenza inferiore?

Sebbene sì, il vantaggio degli altoparlanti da 4 ohm è che l'aumento della corrente significa che hanno una gamma dinamica più ampia, saranno più difficili sull'amplificatore (se l'amplificatore è realizzato per 8 ohm) e a volumi più alti avranno un THD maggiore ( totale distorsione armonica .) In sostanza, la tensione di uscita sarà instabile durante l'applicazione ad alta potenza poiché l'amplificatore farà fatica a fornire abbastanza corrente per guidare il carico.

L'uso di un altoparlante da 4 ohm su un amplificatore domestico generico realizzato per un altoparlante da 8 ohm assorbirà il doppio della potenza e può causare l'amplificazione in modalità di protezione o addirittura il surriscaldamento e la rottura.

perché vediamo ancora altoparlanti da 6, 8 o anche 16 ohm?

Diverse configurazioni seriali e parallele vengono utilizzate per modificare il carico su un amplificatore. Ad esempio, è possibile avere due altoparlanti da 4 ohm in serie in modo che il carico sia di 8 ohm. Oppure (comune nei sistemi di auto personalizzati), potresti avere due altoparlanti da 4 ohm collegati in parallelo, quindi il carico sull'amplificatore è solo di 2 ohm, raddoppiando così la corrente.

O in questo caso, quattro altoparlanti da 8 ohm sono collegati in serie in parallelo in modo che l'impedenza totale sia solo di 8 ohm.

4 altoparlanti da 8 ohm in serie paralleli

I diffusori ad impedenza maggiore sono semplicemente un prodotto di compatibilità con le versioni precedenti?

No, hanno il loro posto, dal consentire diverse configurazioni degli altoparlanti, o meno usura degli amplificatori a una migliore qualità del suono.

L'uso di altoparlanti con impedenza superiore al minimo può migliorare la qualità poiché l'amplificatore genererà una tensione e una corrente più stabili. Quindi il THD rimarrà più basso a un'impedenza maggiore mentre la potenza massima erogata dall'amplificatore sarà ridotta a causa della maggiore impedenza di carico.

Gli altoparlanti hanno impedenze di 8 ohm, 6 ohm o 4 ohm (quelli sono valori "nominali" o approssimativi, perché l'impedenza di un altoparlante cambia continuamente con le diverse frequenze della musica

Sono anche indicati come valori a riposo e se si collega un ohmetro all'altoparlante dovrebbe leggere 4 o 8 ecc. Ohm. Quindi, se sposti delicatamente l'altoparlante, la lettura cambierà. Se si misura un altoparlante e mostra un valore diverso rispetto a quello che si suppone, potrebbe essere difettoso o almeno danneggiato leggermente.

— Garrett Fogerlie
fonte

È del tutto corretto presumere che un altoparlante da 4 ohm possa funzionare altrettanto forte di un altoparlante da 8 ohm a circa metà della potenza?

— JYelton,

@JYelton no perché la potenza contro i decibel non è correlata linearmente, il che significa che la differenza tra 50 watt e 100 watt è solo di circa 3 decibel. E un aumento di 10 db è percepito come due volte più forte. Pensalo come un altoparlante da 4 ohm assorbirà il doppio della potenza di un altoparlante da 8 ohm e sarà più forte ma non due volte più forte.

— Garrett Fogerlie,

Grazie, non penso di aver fatto un lavoro così buono, @David Kessner potrebbe probabilmente spiegarlo meglio, è passato un po 'di tempo da quando sono nel settore dell'audio.

— Garrett Fogerlie,

@GarrettFogerlie Penso che tu abbia fatto un ottimo lavoro nel rispondere alla domanda! +1

" Sebbene sì, il vantaggio degli altoparlanti da 4 ohm è che l'aumento della corrente significa che hanno una gamma dinamica più ampia ... ". Questo non è del tutto giusto. Gli altoparlanti da 4 Ω raggiungono la loro potenza di picco a una tensione inferiore e quindi vengono generalmente utilizzati nei sistemi di automobili. Un altoparlante da 8 Ω può avere la stessa potenza di uscita ma avrà bisogno del doppio della tensione per pilotarlo.

— Transistor