Добре, якщо установник має можливість застосувати схему поканального посилення. Однак у більшості випадків це вважається недозволеною розкішшю, і в процесі інсталяції аудіосистеми у дев'яти випадках з десяти виникає потреба навантажити, наприклад, двоканальний апарат чотирма динаміками або чотириканальний вісьмома. Власне страшного в цьому нічого немає. Важливо лише пам'ятати кілька основних способів з'єднання гучномовців. Навіть не кілька, а всього два: послідовний і паралельний. Третій – послідовно-паралельний – похідна з двох перерахованих. Іншими словами, якщо у вас є більше одного динаміка на канал посилення і ви знаєте з якими навантаженнями може впоратися апарат, то вибрати одну, найбільш прийнятну схему з трьох можливих не так вже й складно.
Послідовне з'єднання динаміків
Зрозуміло, що коли драйвери з'єднані в послідовний ланцюжок, зростає опір навантаження. Також зрозуміло, що зі збільшенням кількості ланок воно зростає. Зазвичай потреба збільшення опору виникає зниження вихідних показників акустики. Зокрема, при встановленні тилової підзвучки або динаміка центрального каналу, які переважно виконують допоміжну роль, і значних потужностей від підсилювача їм не потрібно. У принципі послідовно можна з'єднати скільки завгодно динаміків, проте їхній загальний опір не повинен перевищувати 16 Ом: підсилювачів, що працюють з вищими навантаженнями, небагато.
На малюнку 1 показано, яким чином дві динамічні головки включаються до послідовного ланцюжка. Позитивний вихідний роз'єм каналу підсилювача з'єднується з плюсовою клемою динаміка А, а "мінус" того ж драйвера - з "плюсом" динаміка В. Після чого мінусова клема динаміка підключається до негативного виходу того ж каналу посилення. За тією ж схемою будується другий канал.
Це два динаміки. Якщо потрібно послідовно з'єднати, скажімо, чотири гучномовці, то метод аналогічний. «Мінус» динаміка замість того, щоб підключатися до виходу підсилювача, з'єднується з «плюсом» С. Далі від мінусової клеми C кидається провід на «плюс» D, а вже від «мінуса» D відбувається з'єднання з негативним вихідним роз'ємом підсилювача.
Обчислення еквівалентного опору навантаженню каналу посилення, на який навантажена ланцюжок послідовно з'єднаних динаміків, проводиться простим додаванням за такою формулою: Zt = Za + Zb, де Zt - еквівалентний опір навантаженню, а Za і Zb відповідно опір динаміків А і В. Наприклад, є у вас чотири 12-дюймові сабвуферні головки опором в 4 ома і один-єдиний стереопідсилювач 2 х 100 Вт, що не терпить низькоомних (2 Ом і менше) навантажень. І тут послідовне з'єднання НЧ-динаміків — єдино можливий варіант. Кожен канал посилення при цьому обслуговує пару головок із загальним опором 8 Ом, що легко вписується у зазначені вище 16-омні рамки. Тоді як паралельне включення динаміків (про нього пізніше) призведе до неприпустимого (менше 2 Ом) зниження опору навантаження обох каналів та в результаті виходу з ладу підсилювача.
Коли одного каналу посилення послідовно підключається більше одного динаміка, це неминуче відбивається на вихідний потужності. Повернемося наприклад з двома з'єднаними послідовно 12-дюймовими головками і одним 200-ватним стереопідсилювачем, мінімальний опір навантаження якого 4 Ом. Щоб з'ясувати, скільки ват за таких умов зможе віддати динамікам підсилювач, потрібно вирішити ще одне нескладне рівняння: Po = Pr x (Zr/Zt), де Po - потужність, що підводиться, Pr - виміряна потужність підсилювача, Zr - опір навантаженню, при якому проводилися Вимірювання реальної потужності підсилювача, Zt - сумарний опір динаміків, навантажених на даний канал. У разі виходить: Po = 100 x (4/8). Тобто 50 Вт. Динаміків у нас два, тож «полтинник» ділиться на два. У підсумку кожна головка отримає по 25 Вт.
Паралельне з'єднання динаміків
Тут все точно до навпаки: при паралельному з'єднанні опір навантаженню падає пропорційно кількості динаміків. Відповідно зростає вихідна потужність. Число гучномовців обмежене здатністю підсилювача працювати на низьких навантаженнях і межами потужності самих динаміків, включених паралельно. У більшості випадків підсилювачі справляються з навантаженнями в 2 ома, рідше в 1 ом. Існують апарати, яким по зубах і 0,5 ома, але це вже справді велика рідкість. Що стосується сучасних гучномовців, то тут розкид потужності параметрів від десятків до сотень ват.
Малюнок 2 демонструє, як підключити пару драйверів паралель. Провід від плюсового вихідного роз'єму з'єднується з позитивними клемами динаміків А і В (найпростіше з'єднати спочатку вихід підсилювача з плюсом динаміка А, а потім вже від нього тягнути провід до динаміка В). За тією ж схемою з'єднуються мінусовий висновок підсилювача з мінусами обох динаміків.
Обчислення еквівалентного опору навантаженню каналу посилення при паралельному з'єднанні динаміків дещо складніше. Формула така: Zt = (Za x Zb) / (Za + Zb), де Zt - еквівалентний опір навантаженню, a Za і Zb - опір динаміків.
Тепер уявімо, що на низькочастотну ланку в системі приділяється знову-таки 2-канальний апарат (2 х 100 Вт на навантаження 4 Ом), але стабільно працює при 2 омах. Включення двох 4-омних сабвуферних головок у паралель дозволить значно збільшити вихідну потужність, оскільки опір навантаженню каналу посилення скоротиться вдвічі. За нашою формулою отримуємо: Zt = (4 х 4)/(4 + 4). В результаті маємо 2 Ом, що за умови гарного запасу струму у підсилювача дасть 4-кратний приріст потужності на канал: Po = 100 x (4/2). Або 200 Вт на канал замість 50, отриманих при послідовному з'єднанні динаміків.
Послідовно-паралельне з'єднання динаміків
Зазвичай ця схема застосовується збільшення кількості динаміків на борту транспортного засобу для того, щоб домогтися підвищення сумарної потужності аудіосистеми при збереженні адекватного опору навантаженню. Тобто на один канал посилення можна задіяти скільки завгодно динаміків, якщо їхній сумарний опір перебуває в уже позначених нами межах від 2 до 16 Ом.
Підключення, наприклад, 4 динаміків з цього способу виробляється в такий спосіб. Кабель від позитивного вихідного роз'єму підсилювача з'єднується з плюсовими клемами динаміків А і С. Потім мінуси A і C підключаються до плюсів гучномовців B і D відповідно. Нарешті, кабель від негативного виходу підсилювача з'єднується з мінусовими клем динаміків B і D.
Для обчислення сумарного опору навантаженню каналу посилення, який працює з чотирма головками, з'єднаними за комбінаторним способом, застосовується наступна формула: Zt = (Zab x Zcd) / (Zab x Zcd), де Zab - сумарний опір динаміків А і В, а Zcd - сумарний опір динаміків C і D (між собою вони з'єднані послідовно, тому опір підсумовується).
Візьмемо той самий приклад з 2-канальним підсилювачем, що стабільно функціонує при 2 омах. Тільки цього разу два 4-омні сабвуфери, включені паралельно, нас уже не влаштовують, і ми хочемо підключити до одного каналу посилення 4 НЧ-головки (теж 4-омні). Для цього нам потрібно знати, чи апарат витримає таке навантаження. При послідовному з'єднанні сумарний опір дорівнюватиме 16 Ом, що нікого не влаштовує. При паралельному – 1 Ом, що вже не вписується у параметри підсилювача. Залишається послідовно-паралельна схема. Прості підрахунки показують, що в нашому випадку один канал посилення буде навантажений стандартними 4 омами, розгойдуючи при цьому відразу чотири саби. Оскільки 4 Ом - навантаження стандартне для будь-якого автомобільного підсилювача потужності, то жодних втрат і приростів показників потужності в даному випадку не відбудеться. У нашому випадку — це 100 ватів на канал, порівну поділені на чотири 4-омні динаміки.
Підбиваємо підсумки. Головне при побудові подібних схем — не перестаратися. Насамперед у тому, що стосується мінімального навантаження підсилювача. Більшість сучасних апаратів цілком справляються з 2-омними навантаженнями. Однак це зовсім не означає, що вони працюватимуть і при 1 омі. Крім того, на низьких навантаженнях знижується здатність підсилювача контролювати рух дифузора динаміка, що найчастіше результується в розмитому басі.
Усі три наведені вище приклади стосувалися виключно низькочастотної ланки аудіокомплексу. З іншого боку, теоретично на одному двоканальному апараті можна побудувати всю акустичну систему в автомобілі з мід-басами, середньочастотниками та твітерами. Тобто з динаміками, що грають у різних галузях частотного спектру. Отже, доведеться задіяти пасивні кросовери. Тут важливо пам'ятати, що їх елементи – конденсатори та індуктивності – мають бути узгоджені з еквівалентним опором навантаженню даного каналу посилення. Крім того, фільтри самі привносять опір. При цьому чим далі сигнал від смуги пропускання фільтрів, тим більший опір.
Багато автовласників без технічної освіти не знають, як підключати підсилювач до автомагнітоли — для них це здається надто трудомістким завданням. Насправді, не варто поспішати звертатися до автосервісу, оскільки встановити автопідсилювач не так вже й складно.
Технічне обслуговування спеціалістами обійдеться дорого, тому з метою економії варто спробувати розібратися в процедурі підключення, в чому допоможе ця стаття.
Для якісної роботи підсилювача необхідно:
- Подати на нього гарне харчування;
- Подати сигнал від магнітоли. Як правильно підключити магнітолу ми розглянули;
- Підключити акустику чи сабвуфер.
Докладніше про те, як підключити підсилювач, можна ознайомитись нижче.
Гарне харчування запорука успіху
Процедура підключення підсилювача починається з силових дротів. Проведення – це найважливіший елемент автомобільної аудіосистеми, від неї залежить гучність та якість звуку. Для підсилювачів потрібне стабільне харчування, тому що в іншому випадку потужності буде недостатньо, через це звучання стане спотвореним. Щоб розібратися в тому, навіщо потрібно звертати увагу на якість проводки і як вона впливає на звук, що відтворюється гучномовцем, необхідно дізнатися, що з себе являє музичний сигнал.
Деякі припускають, що він є синусом, однак, музичний сингал характеризується великою різницею між звичайним і піковим значенням. Якщо для динаміків автомобільної акустики різкі сплески сигналу не важливі, то у випадку з підсилювачем ситуація зовсім інша. Якщо сигнал хоча б на секунду (або навіть мілісекунду) перевищить допустиму потужність, то ці «аномалії» будуть чутні навіть для тих, хто не може похвалитися добрим музичним слухом.
Якщо підключення автомобільного підсилювача було виконано належним чином, сигнал йтиме по проводах у неспотвореному вигляді. Недбало зроблена робота або неправильно підібраний переріз проводів призведе до того, що звук буде більш затиснутим, грубим і млявим. У деяких випадках також можуть бути чітко чути хрипи.
Як вибрати перетин дроту?
Провід – це звичайнісінький метал, що має певний рівень опору. Чим товщі провід, тим нижче опір дроту. Щоб уникнути спотворення звуку під час сильних перепадів напруги (наприклад, під час відтворення потужного басу) необхідно встановити провід потрібного калібру.
Варто зазначити, що перетин плюсового кабелю не повинен бути більшим за мінусовий (довжина при цьому не має значення).
Підсилювач прийнято вважати досить електроємним пристроєм. Для його ефективної роботи необхідне якісне заземлення, щоб було можливість отримувати потрібну енергію від АКБ.
Щоб правильно вибрати перетин проводів, необхідно зробити деякі розрахунки. Для початку подивитися в інструкцію до підсилювача (або прямо на коробку від виробника, якщо документації немає скористайтеся інтернетом) та знайти там значення номінальної потужності (RMS). Номінальна потужність - це потужність сигналу підсилювача, яку він може видавати протягом тривалого часу на один канал у 4 Ома.
Якщо розглядати чотириканальні підсилювачі, вони зазвичай мають потужність від 40 до 150 Вт на канал. Допустимо, що підсилювач, який ви придбали, видає потужність 80 Вт. Внаслідок нескладних математичних операцій з'ясовуємо, що сумарна потужність підсилювача становить 320 Вт. Тобто. як ми це порахували? все дуже просто помножимо номінальну потужність на кількість каналів. Якщо у нас двоканальний підсилювач має номінальну потужність (RMS) 60 Вт, то сумарна становитиме 120 Вт.
Після того як ви порахуєте потужність, бажано ще визначити довжину дроту від АКБ до вашого підсилювача і можете сміливо скористатися таблицею для підбору потрібного перерізу дроту. Як користуватись таблицею? З лівого боку вказана потужність вашого підсилювача, праворуч вибираєте довжину дроту, піднімаєтеся нагору і дізнаєтесь, який перетин вам необхідний.
У таблиці вказані перерізи мідних проводів, пам'ятайте, що велика кількість проводів, що продаються, зроблені з алюмінію покритим міддю, дані проводи не довговічні і мають більший опір, рекомендуємо використовувати струму мідні проводи.
Вибір запобіжника
Для того, щоб убезпечити підключення автомобільного підсилювача, необхідно забезпечити захист силового підведення від АКБ до підсилювача за допомогою запобіжника. Запобіжники повинні бути розміщені якомога ближче до акумулятора. Важливо розрізняти запобіжник, який захищає сам пристрій (буде це підсилювач або магнітола), і запобіжник, встановлений на силовий провід. 
Останній потрібен для того, щоб захистити саме кабель, тому що ним йде чималий струм.
Переконайтеся, що номінал запобіжників збігався, оскільки якщо номінал запобіжника проводки буде дуже великий, то внаслідок короткого замикання може згоріти провід. Якщо номінал, навпаки, буде меншим, то запобіжник у момент пікових навантажень може легко згоріти і тоді не буде іншого виходу, як купувати новий. У таблиці нижче вказано переріз дроту, та необхідний номінал запобіжника.
Підключаємо міжблокові дроти та керуючий (REM)
Щоб прокласти кабель, потрібно знайти лінійний вихід на магнітолі. Лінійний вихід можна розпізнати характерними «дзвіночками», що розташовані на задній панелі магнітоли. Кількість лінійних виходів відрізняється у різних моделях магнітол. Зазвичай їх від однієї до трьох пар. В основному вони розподіляються наступним чином 1 пара - можна підключити сабвуфер або 2 колонки (підписані як SW\F) Якщо їх 2 пари можна підключити 4 колонки або сабвуфер і 2 колонки (виходу підписані F і SW), і коли на магнітолі 3 пари лінійних дротів можна підключити 4 колонки і сабвуфер (F, R, SW) F Це Front тобто передні колонки, R Read задні колонки, і SW Sabwoorer я думаю і так всім зрозуміло що.
У магнітоли немає лінійних виходів? Ознайомитись зі статтею «».
Для з'єднання буде потрібний міжблоковий провід, на якому в жодному разі не можна економити. Забороняється біля силових проводів укладати міжблочний кабель, тому що при роботі двигуна буде чути різні перешкоди. Протягнути дроти можна як під килимками салону, так і під стелею. Останній варіант особливо актуальний для сучасних машин, в салоні яких створюють перешкоди електронного приладдя.
Ще необхідно підключити керуючий дріт (REM). Як правило, він йде разом з міжблочними проводами, але буває що його і нема, придбайте окремо необов'язково щоб він був великого перерізу 1 мм2 цілком достатньо. Це провід служить управлінням для включення підсилювача тобто, коли вимикаєте магнітолу вона автоматично включає ваш підсилювач або сабвуфер. Як правило, цей провід на магнітолі має синій колір з білою смужкою, якщо його немає, то використовуйте синій провід. Підключається він до підсилювача до клем під назвою REM.
Схема підключення підсилювача
Підключення двоканального та чотириканального підсилювача
Цей розділ ми об'єднали, тому що ці підсилювачі мають дуже схожу схему підключення, навіть можна сказати простіше, чотирьох канальний підсилювач - це два двоканальні. Підключення двоканального підсилювача ми не розглядатимемо, але якщо ви розберетеся як підключити чотириканальний, то з підключенням двоканального у вас не виникне проблем. Більшість автолюбителів для своїх інсталяцій вибирають саме цей варіант, тому що до цього підсилювача можна підключити 4 колонки, або 2 колонки та сабвуфер. Давайте розглянемо, підключення чотирьох канального підсилювача, використовуючи перший і другий варіанти. 
Підключення 4-канального підсилювача до акумулятора рекомендується за допомогою товстого кабелю. Як вибрати правильні силові дроти і підключити міжблокові це все ми розібрали вище. Підключення підсилювача зазвичай вказується в інструкції від виробника. Коли здійснюється підключення підсилювача до акустики, він працює в режимі стерео, в даному режимі такий тип підсилювача може працювати під навантаженням від 4 до 2 ом. Нижче представлена схема підключення чотириканального підсилювача до колонок.
Тепер розберемо другий варіант, коли до чотириканального підсилювача підключаються колонки та сабвуфер. В даному випадку підсилювач працює в режимі моно, він бере напругу відразу з двох каналів, тому намагайтеся підбирати сабвуфер, що має опір 4 ома, це збереже підсилювач від перегріву та відходу на захист. Підключити сабвуфер не складе проблем, як правило, виробник вказує на підсилювач звідки брати плюс для підключення сабвуфера, а звідки мінус. Погляньте на схему, як здійснюється мостове підключення 4 канального підсилювача. 
Підключення моноблока (Одноканального підсилювача)
Одноканальні підсилювачі використовуються лише для однієї мети – підключення до сабвуфера. Визначною характеристикою підсилювачів такого плану є підвищена потужність. Моноблоки також здатні працювати з опором нижче 4 Ом, що називається низькоомним навантаженням. Моноблоки відносять до підсилювачів класу D, причому у них є спеціальний фільтр для обрізки частот.
Установка одноканального підсилювача не вимагатиме багато сил, оскільки схеми його підключення дуже прості. Усього є два виходи - "плюс" і "мінус", і якщо у динаміка тільки одна котушка, то достатньо лише підключити його до неї. Якщо йдеться про підключення двох динаміків, то вони можуть підключатися або паралельним або послідовним способом. Звичайно, необов'язково обмежуватися лише двома динаміками, але перед тим як підключити підсилювач і сабвуфер до магнітоли, чи впорається останній з більшим рівнем опору.
Відео як правильно підключити чотириканальний та одноканальний підсилювач
Сподіваємося, що ця стаття допомогла розібратися у тому, як правильно підключити автомобільний підсилювач. Оцініть статтю за 5 бальною шкалою, якщо є зауваження, побажання або ви знаєте щось, що не зазначено у цій статті. Залишіть свій коментар нижче. Це допоможе зробити інформацію на сайті ще кориснішою.
Якщо ви будуєте гучний фронт з великою кількістю динаміків, то вам доведеться їх комутувати між собою, щоб підключити по два і більше динаміків на один канал підсилювача. По одному діну на канал, звісно, ніхто не ставить, це дорого.
Якщо, наприклад, ставити по 4 пари дінів, звичайно їх краще попарно скомутувати, так буде розумніше, і потужність буде вищою, і підсилювач знадобиться один 4-канальний. Поки сумарний опір дінів, підключених у паралель однією канал, не менше допуску (наприклад 2 Ома чи 1 Ом) все нормально. Але коли хочеться більше динаміків, люди починають комбінувати методи комутації. Наприклад, чотири 4-омних динаміків комутують послідовно попарно і пари включають паралельно. Сумарний опір 4 Ома, підключено 4 динаміки на канал. Начебто все добре. І щоб зовсім було добре, паралельно ще один 4-омний дин комутують, тоді сумарний опір 2 Ома виходить і на кожен канал підключено 5 динаміків.
Зустрічаються і дотепніші комбінації. Наприклад, на канал садять три динаміки. Один 8-омний, і два 4-омних. Чотирьохомні з'єднані послідовно і паралельно до них підключають восьмиомний. Сума знову ж таки 4 Ома, з точки зору математики все нормально.
Але є нюанси. Погано те, що потужність між динаміками розподіляється не рівномірно. Одні перевантажені, інші відпочивають.
Щоб розібратися, що тут до чого, потрібно трохи математики.
Припустимо, що ми маємо два динаміки з опір R 1 і R 2 і вони обидва підключені до одного каналу підсилювача послідовно або паралельно. Потужність підсилювача P буде розподілена між динаміками:
P=P 1 +P 2
де P 1 і P 2 потужності, які "прилітають" на діни.
Яке співвідношення цих потужностей? Наскільки вони можуть бути різними?
Послідовне з'єднання
Якщо динаміки з'єднані послідовно, через них протікає загальний струм. Потужність, що розсіюється на них буде відповідно I 2 R 1 і I 2 R 2
P=I 2 R 1 +I 2 R 2
де I - загальний струм, що протікає через обидва динаміки.
З останнього рівняння явно видно, що потужність розсіюватиметься більше на тій дині, у якого опір більший. Тобто, якщо ми з'єднаємо 8-омний і 4-омний динаміки послідовно, більше навантажений буде 8-омний. Для багатьох це звучить дивно, але це справді так. Тому послідовно включати колонки з різним опором я б категорично не рекомендував. По суті працюватиме лише один.
Що буде, якщо динаміки мають однаковий опір? По ідеї, потужність повинна розподілятися поступово. Але є одна штука, про яку майже ніде не пишуть - реактивна складова повного опору. Повне опір який завжди, залежить від частоти сигналу подається на котушку динаміка. Зі зростанням частоти зростає імпеданс, винна індуктивність звукової котушки. Це всі знають.
Але є ще одна складова імпедансу, дуже важлива, про яку ніколи не згадують. Справа в тому, що динамік це не просто котушка, що має індуктивність, вона ще й рухається в магнітному полі. По суті, будь-який динамік популярної конструкції - це електрична машина зворотно-поступальної дії. Електродвигун. Як багато електричних машин, вона оборотна. Це означає, що під час роботи динамік генерує деяке ЕРС, яке виражається в зростанні імпедансу - повного опору. Чим більше амплітуда коливань, тим більшим буде повний опір. Величина приросту імпедансу невелика майже по всьому звуковому діапазону і не впливає помітного впливу. Мабуть, тому її й не згадують. Але поблизу своєї резонансної частоти динаміка, величина проти-ЕРС настільки велика, що пов'язане з нею збільшення імпедансу може в 10-20 разів перевищувати решту складових повного опору.
Подивіться малюнок. На ньому справжня імпедансна характеристика динаміка Oris GR-654. На резонансній частоті його опір дорівнює 48 Ом. Це просто величезна величина. Вона більш ніж 10 разів перевищує повний опір робочого діапазону.
Чому про це явище взагалі йшлося.
Справа в тому, що коли ви купуєте пару динаміків, вони однакові лише формально. Насправді динаміки вийняті навіть із однієї коробки, трохи різні. Десь котушки на пару витків більше, десь рух трохи жорсткіший або м'якший і т.д. За будь-якої динаміки вагатимуться з різною амплітудою. Тоді і опір в одного буде більшим, ніж в іншого. Потужність буде розподілятися не рівномірно. А якщо динаміки працюють поблизу резонансу, а це майже завжди, буде взагалі неприємна ситуація. Той динамік, у якого більший опір, буде навантажено більше. Небагато. Амплітуда коливань його дифузора буде трохи більшою. Відповідно, ще сильніше збільшиться опір, що ще сильніше збільшить перекіс у потужності, що ще сильніше збільшить опір і так далі. А ми ж пам'ятаємо, що поблизу резонансу опір може збільшитись у 10 разів. Один із динаміків все візьме на себе. Виходить класичний варіант системи з позитивним зворотним зв'язком. Один із динамік швидко перевантажиться, а інший відпочиватиме. Про нормальний звук мови не може бути. Прийде "різати" діни на частотах значно вище частоти резонансу.
Загалом, я б не рекомендував поєднувати динаміки послідовно. Зі середньочастотниками і пищалками це ще абияк проходить, а от із сабами біда. Вони завжди працюють у сфері сильної нерівномірності повного опору. Тому якщо два динаміки з'єднані послідовно (саме динаміки, а не котушки одного динаміка, це важливо), працює і швидко перевантажується лише один, а другий бовтається як пасивний випромінювач. Жодного разу не бачив нормально працюючого саба з двома послідовно з'єднаними динаміками. Навіть на око видно, що їхні дифузори вагаються не синфазно. Часто це списують на неправильний корпус, хоча він тут зовсім не до чого.
На відео, що додається, досить добре видно, як два включених послідовно динаміка Oris LW-D2.12 працюють абсолютно врозбій. Не в протифазі, як може здатися з першого погляду, а саме по суті. Зумовлено це тим, що при великих амплітудах коливання розвивається великий перекіс навантаження між динаміками.
Паралельне з'єднання.
Якщо динаміки з'єднані паралельно, струми через них протікають різні, але сигнал на них абсолютно однаковий. Тому рівняння розподілу потужності можна записати в іншому вигляді:
P=U 2 /R 1 +U 2 /R 2
де U - сигнал, що подається на динаміки.
З цього рівняння видно, що менше опір динаміка, тим більше у ньому розсіюється потужність. Якщо з'єднати 8-омний і 4-омний динаміки паралельно, навантажений в основному буде 4-омний. Інший буде у розслабленому стані.
Якщо з'єднуємо динаміки з однаковим опором, розподіл потужності з-поміж них буде зовсім іншим. Тут буде класична система з негативним зворотним зв'язком. Тобто чим більше буде опір динаміка, тим менше буде потужність, що розсіюється на ньому. Система працюватиме абсолютно стабільно, потужність буде розподілена практично порівну. Можна навіть включати різні за розміром динаміки різних виробників, розбалансування не буде.
Взагалі паралельне з'єднання найкращий варіант для будь-яких динаміків. Для собів взагалі єдиний.
Чи варто комбінувати паралельне та послідовне з'єднання?
Я б не рекомендував, особливо якщо комутуються діни з різним опором. Наприклад, якщо ви комутуєте два 4-омних динаміка послідовно і до них ще один 8-омний, потужність по них розподілиться вкрай не рівномірно. У кращому випадку 50% на 8-омний, і по 25% на 4-омні.
З'єднувати послідовно/паралельно діни з однаковим опором у принципі можна, але варто пам'ятати, що між з'єднаними послідовно може бути великий перекіс за потужністю.
Як поєднувати динаміки?
Однозначно паралельно і все у вас буде добре. Динаміки будь-якого типу і в будь-якій кількості потрібно з'єднувати паралельно, якщо це має сенс. Звичайно ж сумарний опір має бути в межах допуску підсилювача. Підключати більше двох динаміків на канал варто лише у тому випадку. якщо у вас справді потужний підсилювач, 500 і більше Вт на канал. Як би ви не комутували динаміки, потужність підсилювача розподілиться за ними. І якщо ваш підсилювач має 100-150 Вт, на велику віддачу не варто розраховувати. Два дина в паралель - саме те буде. І віддача буде помітно вищою, і з підсилювача все вичавите.
Послідовне, паралельне та змішане з'єднання динаміків
Найголовніше при з'єднанні динаміків - виконати з'єднання так, щоб жоден динамік не був перевантажений. Навантаження загрожує виходом з ладу динаміка.
Важливо розуміти, що у динамік можна подавати потужність чи менше, чи рівну номінальною, яку він, власне, і розрахований. В іншому випадку, рано чи пізно навіть найякісніший динамік вийде з ладу через перевантаження.
Зрозуміло, що перед з'єднанням динаміків слід визначити їх:
Номінальну потужність ( Вт, W);
Активний опір звукової котушки ( Ом, Ω ).
Усе це, зазвичай, вказується на магнітної системі динаміка, чи кошику.
1W – означає на 1Вт, 4Ω – опір звукової котушки.
Марка динаміка - 3ГДШ-16. Перша цифра 3 – це номінальна потужність, 3 Вт. Поруч підпис – 8 Ом, опір котушки.
Буває і не вказують, але можна дізнатися з маркування.
Середньочастотний динамік 15ГД-11-120. Номінальна потужність – 15 Вт, опір котушки – 8Ω.
Поєднання динаміків. приклад.
Давайте почнемо з азів - наочних прикладів. Уявимо, що у нас є 6-ти ватний підсилювач потужності звукової частоти (УМЗЧ) та 3 динаміки. Два динаміки потужністю 1 Вт (опір котушки 8 Ω кожен) та один динамік на 4 Вт (8 Ω). Завдання полягає в тому, щоб підключити всі 3 динаміки до підсилювача.
Спочатку розглянемо приклад невірногоз'єднання цих динаміків. Ось наочний малюнок.
Як бачимо, опори всіх трьох динаміків однаково і дорівнює 8 Ω. Оскільки це паралельне з'єднання динаміків, то струм розділиться порівну між трьома динаміками. При максимальній потужності підсилювача (6 Вт) на кожен з динаміків буде припадати по 2 Вт потужності. Зрозуміло, що 2 з 3 динаміків працюватимуть з перевантаженням - ті, чия номінальна потужність дорівнює 1 Вт. Зрозуміло, що така схема з'єднання не годиться.
Якби підсилювач видавав на виході всього 3 Вт звукової потужності, то така схема підійшла б, але динамік на 4 Вт працював би не на повну силу - "філоніл". Хоча це не завжди критично.
Тепер візьмемо приклад правильного з'єднання тих самих динаміків. Застосуємо так зване змішане з'єднання (і послідовне і паралельне).
З'єднаємо послідовно два 1-ватні динаміки. В результаті загальний їх опір дорівнюватиме 16 Ω. Тепер паралельно їм підключаємо 4-х ватний динамік опором 8 Ω.
Під час роботи підсилювача на максимальній потужності струм у ланцюгу розділиться з опору. Так як опір послідовного ланцюга з двох динаміків в 2 рази більше (тобто 16 Ω), то динаміки отримають від підсилювача всього 2 ват звукової потужності (по 1 ват на кожний). А ось на 4-х ватний динамік піде потужність в 4 вати. Але він працюватиме відповідно до своєї номінальної потужності. Перевантаження під час такого з'єднання не буде. Кожен із динаміків працюватиме у нормальному режимі.
І ще один приклад.
У нас є 4-х ватний підсилювач потужності звукової частоти (УМЗЧ, він же "підсилок"). 4 динаміка, потужність кожного - 1 ват, а опір кожного дорівнює 8 Ω. До виходу підсилювача можна підключати опір навантаження 8 Ω. Потрібно з'єднати динаміки між собою так, щоб загальний опір їх дорівнював 8 Ω.
Як правильно поєднати динаміки між собою у такому разі?
Для початку з'єднаємо всі динаміки послідовно. Що отримаємо у результаті?
Так як при послідовному з'єднанні опір динаміків складається, то в результаті ми отримаємо складовий динамік з опором 32 ома! Зрозуміло, що така схема з'єднання не підійде. До речі, такий же опір (32 Ω) має капсуль навушників - у народі обзиваних "затичками".
Якщо ми підключимо такий складовий динамік на 32 Ω до 8-омного виходу нашого підсилювача, то через високий опір струм через динаміки піде маленький. Динаміки звучатимуть дуже тихо. Ефективного узгодження підсилювача та навантаження (динаміків) не вийде.
Тепер давайте з'єднаємо всі динаміки паралельно – може цього разу вийде?
При паралельному поєднанні загальний опір вважається за такою складною формулою.
Як бачимо загальний опір (R заг) дорівнює 2 Ω. Це менше, ніж потрібно. Якщо ми підключимо наші динаміки за такою схемою до 8-омного виходу підсилювача, то через динаміки піде великий струм через малий опір (2 Ω). Через це підсилювач може вийти з ладу .
Паралельне та послідовне з'єднання динаміків (змішане з'єднання).
Ну а якщо застосувати змішане з'єднання, то отримаємо ось що.
При послідовному з'єднанні динаміків опір їх складається, отримуємо 2 плечі по 16 Ω. Далі опір вважаємо за спрощеною формулою, так як у нас всього 2 плечі, включені паралельно.
Ось таке з'єднання вже підходить для нашого підсилювача. Таким чином, ми погодили вихідний опір підсилювача з навантаженням – нашим складовим динаміком (колонкою). Підсилювач віддаватиме у навантаження повну потужність без перевантаження.
Зазвичай базова конфігурація акустичної системи без усяких примх здатна задовольнити всі потреби пересічного користувача. Адже система підбирається, як правило, відразу під конкретні потреби – наприклад, щоб потужності вистачало для прослуховування музики в конкретному приміщенні. Однак у деяких випадках може статися так, що характеристик наявної акустики стало бракувати даних умов експлуатації. Тоді користувач починає шукати способи модернізувати систему із мінімальними витратами.
Звичайно, найкращим варіантом стає прогресивне покращення – наприклад, заміна старої стереопари на сучасну багатоканальну систему. Якщо фінансові можливості не дозволяють купити новий дорогий набір акустичних пристроїв, стає цікаво, як збільшити кількість колонок в системі. І тут може виникнути питання: «Чи можна підключити ще одну пару колонок до використовується?». Відповідь: ні, безпосередньо колонки одна до одної не підключаються. Але з деякими застереженнями. У яких ситуаціях підключення колонок до колонок може стати можливим?
Способи збирання акустичної системи
Строго кажучи, колонки у будь-якому разі підключаються одна до одної – інакше не забезпечувалася б цілісність системи, необхідної для створення рівномірності та єдності звукового оточення.
Тонкості підключення залежать від типу акустичної системи. Вона буває:
- стерео – має дві фронтальні колонки, що приймають загальний сигнал із двох передніх каналів;
- багатоканальна - приймає роздільний сигнал, по одному на кожну колонку.
У першому випадку з'єднання колонок один з одним або не потрібно, якщо різні динаміки знаходяться в загальному корпусі - наприклад, у випадку магнітофона або радіо, хоча таке зустрічається і в звичайних стереопарах для комп'ютера, або колонки з'єднуються простим підключенням другорядного пристрою до головного за допомогою звичайного кабелю зі штекером 3,5 мм. Пам'ятайте: головна колонка - це та, на якій розташовані основні виходи, органи управління та світлова індикація. Від другої ж відходить тільки один провід - той самий, яким вона підключається до головної.
Багатоканальна система може припускати як пряме, і непряме з'єднання колонок. У другому випадку колонки об'єднуються лише за допомогою ресивера або самої звукової карти джерела звуку – пристрою, що поділяє загальний сигнал окремі канали. Така схема використовується, як правило, у разі застосування колонок активного типу. Якщо ж стовпчики пасивні, і повинен бути використаний зовнішній підсилювач звуку, схема ускладнюється. Зазвичай у такому разі використовуються спеціальні акустичні кабелі з клемами, які, на відміну від штекерів, приєднуються не до роз'ємів, а до двох окремих клем.
Як і на акумуляторі, клеми мають різні полюси - плюс і мінус, які не можна плутати, щоб не зламати електричні пристрої при першому включенні в мережу. Це будь-яка людина має пам'ятати ще з уроків фізики. Звідти потрібно пам'ятати, що електронні прилади можуть підключатися двома способами: послідовним або паралельним. З'єднуючи таким чином колонки один з одним, важливо пам'ятати необхідність відповідності електротехнічних параметрів – в основному, показника опору всіх приладів. Колонки повинні мати однаковий опір, а їхня сума не повинна перевищувати опір підсилювача звуку.
Послідовне з'єднання колонок
Як відомо, при послідовному підключенні електричних пристроїв їх опори підсумовуються. Така властивість може використовуватися для зниження вихідних характеристик – наприклад, під час підключення допоміжних колонок (задніх або бічних), яким не потрібна висока потужність. Що ж до максимальної кількості послідовно колонок, що підключаються, то цей параметр повинен розраховуватися виходячи з їх власного опору. При підсумовуванні показник ні перевищити максимально допустиме опір підсилювача – найчастіше це 16 Ом, більше зустріти практично нельзя.
Як і слідує за назвою способу, пристрої повинні підключатися один за одним, утворюючи замкнутий ланцюг. Провід від плюсової клеми підсилювача йде до плюсу першої колонки, провід від мінусу першої колонки - до плюс другої, а мінус другий з'єднується з мінусом підсилювача. Все дуже просто.
Якщо з'єднується більше двох колонок, схема така сама, тільки має більше кроків. Головне – прийти від плюса підсилювача до його ж мінуса, поєднуючи лише різнозначні полюси, за винятком початку та кінця ланцюга.
У деяких випадках послідовне з'єднання – єдиний варіант. Є у вас, наприклад, два пасивні сабвуфери з опором по 4 Ом і підсилювач із двома каналами по 100 Вт. Такий підсилювач, як правило, не може функціонувати, якщо сигнал, що подається на нього, має опір менше 2 Ом - саме такий він буде, якщо підключити колонки паралельно. Однак при послідовному підключенні опору обох сабвуферів складуться, і в результаті кожен канал підсилювача звуку буде поданий сигнал з опором 8 Ом. Це практично ідеальний показник - до межі в 16 Ом ще далеко, а виходу пристрою з ладу через нестачу опору можна зовсім не побоюватися.
Варто враховувати, що при підключенні декількох колонок до одного каналу підсилювача, максимальна потужність ділиться на всі пристрої порівну з урахуванням опору. Так, підсилювач потужністю 100 Вт і мінімальним опором, рівним 2 Ом, віддасть кожній із двох колонок по 100:2:2=25 Вт.
При паралельному підключенні колонок всі маніпуляції з фізичними параметрами відбуваються в дзеркальному порядку: опір падає, а потужність зростає. Але колонки у разі не з'єднуються безпосередньо друг з одним, тому цей момент буде розглянуто в іншій статті.
Знаючи тонкощі всіх способів підключення колонок один до одного та інших учасників акустичної системи, легко з точністю розрахувати всі реальні параметри використовуваних пристроїв.