Сегодня у нас будет разговорчик, про то какое сопротивление лучше 8 или 4?
И почему вообще именно эти значения так популярны в мире акустики?
Прежде чем приступить признаюсь, что катушка на фото справа она вообще на 1 Ом. С параллельным включением пары двух-Омных катушек.
Я выбрал ее исключительно из соображений визуальной эффектности.
В реальности же, вы не сможете, на вид, отличить 4х Омную катушку от 8 Омной, даже если они будут катушками от одной модели динамика, которая бывает в версиях и на 4, и на 8 ом.
Различия визуально не так сильны, как на функциональне параметры.
Делом в том, что для 8 Ом используется более тонкий провод. Но не в 2 раза, а вот именно на столько, что на вид и не понять.
При этом внутренний диаметр тоже будет меньше, но не сильно. А внешний будет максимально одинаковый. Ведь им в одном зазоре работать с одним магнитом.
Как итог первое важное, что будет - это разная индуктивность. Т.е. разный уровень завала АЧХ на высоких частотах. И это уже актуально на СЧ динамиках.
Но эта же индуктивность порождает 2 момента.
1. Чем выше индуктивность, тем сильнее она не любит "резкое отключение" сигнала. Т.е. когда сигнал сложной несинусоидальной формы.
В такие моменты она ведет себя как реле. Норовит пнуть в ответку усилитель. А нем ООС. Она новоривит в ответку сдачи дать.
Получаем колебательный контур, с затухающим самовозбуждением.
Само собой эта "драка" приведет к тому, что диффузор будет вибрировать создавая незапланированные звуки.
Для борьбы с этим дельцем то и дело предлагают делать усилители без ООС, или хотя бы выходной каскад сделать без ООС.
Звучат такие усилители на СЧ и ВЧ действительно прозрачнее.
2. Но это же и проблема в случае басовика.
Ведь тут все наоборот. Чем выше сопротивление катушки, тем лучше она работает как микрофон, засылая в ООС усилка паразитные колебания тяжелого диффузора, которые усилитель противофазой сдерживает.
3. Но и тут все не просто.
Дело в том, что более высокая индуктивность приводит к большей токовой девиации(т.е. падению сопротивления катушки в динамическом режиме) в случае сопротивления воздуха движению динамика.
А на НЧ это дело регулярное и непредсказуемое. Воздух ведь газ. А он такой чуть что, просто берет и меняет свою плотность за счет температуры.
Поэтому его из колонки периодически норовят вытеснить менее гибкими носками с труселями. Причем основательно пожертвовав отдачей, которую потом компенсируют повышенной мощностью усилителя.
Это кстати основная причина понижения чувствительности современных колонок. Лучше заменить воздух на более предсказуемые материалы.
Пусть и с худшей гибкостью на тихих звуках. Зато на средних и громких меньше сюрпризов.
А сюрпризы эти реально выводят усилитель из себя. Настолько, что в мощных усилителях от них ставят сверхбыстродействующие защиты, для быстрого снятия амплитуды с выходного каскада.
4. Причин тому 3.
4.1. Резкое падение сопротивления катушки может привести к падению напряжения на блоке питания.
А если это произойдет, то дополнительно задемпфированные цепи питания каскадов раскачки, будут продолжать держать напряжение на базах выходных транзисторов.
На коллекторах которых вдруг окажется напряжение ниже, чем на базе.
А так уж устроены транзисторы. Они в этот момент резко перебрасывают основной ток из цепи Колектор-Эмиттер, на цепь База-Эмиттер.
А она в лучшем случае выдержит ток в 20 раз меньший, чем в этот момент через нее пойдет. Транзисторы просто сгорят.
Вернее как. Не совсем сгорят. Сгорит "краник", что обеспечивает регулировку уровня. И сгорит он в полностью открытом состоянии. А это значит, что ток через этот транзистор ломанется во всю дурь.
Проще говоря он сначала сгорит, а если тут же не вырубить, то дальше он сгорит уже не на электрическом уровне, а на физическом.
Т.е. будет пожар. Степень его зависит от множества факторов, но лучше все таки до нее не доводить.
4.2. А вот тут нужно поговорить о том, почему выходная мощность усилителей с 4х омной нагрузкой, несколько меньше, чем в 2 раза, в сравнении с 8-ми омной.
Большинство инженеров начиталось на эту тему журнальчиков Аудиофильской направленности. И при этом делают вид, что они специалисты по ЗВУКУ!
Одновременно заявляя, что большая часть, содержания в Аудиофильских журнальчиках - это развод потребителя.
Но при этом веря в БЛОК ПИТАНИЯ, из этих журналов.
И именно для того, чтобы спалить этот факт, в Аудиофильских Журналах пишут дезу. Про то, что блок питания не выдерживает 4х Омной нагрузки.
Но я выше написал, что произойдет если блок питания на 0.5 вольта понизит свое напряжение.
Вы не сможете получить КНИ в 3 процента, если у вас просядет напряжение в блоке питания. У вас усилитель сгорит раньше.
Как вы сможете при этом замерить мощность, что выше мощности сгорания? Но у этих ИНЖЕНЕРОВ это получается!!! Вот могут они померить мощность предохранителя, что выше мощности его сгорания. Хотя нет. В этой простой материи они разбираются. А вот в усилителе - да не вопрос! Ща померяем!!!
Нормальные Инженеры, что занимаются конструированием электроники об этом знают! А вот те, кто к звуку не имеет никакого отношения, вот они научпопа начитались.
И хорошо, что это сразу слышно. Не говорите им, что вы знаете о том, где они знания про усилительную схемотехнику берут. Но вы это теперь знаете.
4.3. Но что же тогда на самом деле происходит с падением мощности? Откуда оно?
Дело в том, что у выходных транзисторов есть 3 основных причины нелинейности.
1. Нелинейность снизу. Та что в диапазоне от 0.7 - 2.2 вольта. В этом диапазоне нарастание напряжения на Эмиттере медленнее, чем на Базе.
2. Нелинейность празитных внутренних сопротивлений. А так же внешних в обязке. Суть ее та же. Нарастание напряжения на выходе медленнее, чем на входе. Но тут уже во всем диапазоне напряжений. Правда она и ниже. А в современных транзисторах так и ощутимо ниже, чем другие 2 вида нелинейностей. Но на качество звука она влияет. Работать с ней нужно. Что является оснонвными факторами усложнения схемотехники усилителей.
3. Нелинейность токового насыщения. Суть та же. Нарастание напряжения на входе БЫСТРЕЕ чем на выходе. Ну т.е. наоборот. На выходе медлнее, чем на входе.
Но причина возникновения ее отсечка по току. Правильнее токовое насыщение.
Оно возникает при достижении тока, текущего через транзистор в 80 процентов от его максимально-допустимого значения. Для данной модели транзистора.
Т.е. на средне-максимальных амплитудах. В этом плане это нелинейность сверху.
И вот именно она-то мощность и ограничивает.
И именно здесь-то ключевые игры в 4 и 8 Ом и начинаются.
Дело в том, что подавляющее большинство транзисторов, имеют такие параметры, предельно допустимых значений тока, напряжения и рассеиваемой мощности, что на 8 Омах вы токового насыщения не достигнете в принципе.
Вам для того придется подать на базу такое напряжение, что ваш транзистор сгорит. Его максимальные допуски по этому параметру будут ниже.
Можете о нем смело забыть.
А вот на 4х Омах нагрузки будьте добры помнить, что токовое насыщение за вами наблюдает!!!
Причем если нелинейнсоть снизу ООС может устранить. То с нелинейностью сверху у вас вместо ООС получится ОС. Ну т.е. тот, что жужжит и жалом в попу тычется.
Там она бессильна.
Чем выше ток, тем выше насыщение, тем сильнее эффект. Т.е. чем больше туда ООС поддает, тем еще хуже ответка.
Это как начальник кричащий на подчиненного с высокой самооценкой, профессиональными амбициями и педантизмом, и при этом паршивым характером, который еще и сам осознал свою ошибку. Причем еще до того, как это понял начальник. Но вот исправить не успел. Хотя и знает, как это сделать.
И это нужно помнить. И именно это и приводит к ограничению мощности (в т.ч. производственной на инновационном предприятии).
Решить проблему можно установкой более мощных транзисторов. Но в этом диапазоне их цены такие, и так лихо нарастают, что выравнивание мощностных показалетей, для потребителя будет стоить 10 - 20 тысяч рублей сверху стоимости усилителя.
И этом при том, что на 8 омах будет явно нерациональное использование установленной элементной базы.
В этом плане об усилителе выдающем одинаковую мощность и на 4 и на 8 Ом правильнее говорить о злостном маркетологе. Что в угоду психологическим потребностям некоторых ИНЖЕНЕРОВ ценник задрал.
Т.е. развел не Мирного Аудиофила, а вот как раз таки ИНЖЕНЕРА, что орет против Аудиофильства.
А те в, свою очередь, развели своих друзей Аудиофилов, нашептав им, какой усилитель брать надо. Ну тех, что одновременно и технику слушают, и к таким ИНЖЕНЕРАМ прислушиваются.
5. Есть еще разговор про вес катушки.
Но он настолько же минимален, и на фоне тяжелого диффузора не принципиален, как и разница на вид. Провод тоньше. А значит и вес меньше.
****************************************************************************
Таким образом выходит неоднозначное положение дел. Вроде как получается, что СЧ динамик лучше 4х омный, а НЧ 8-ми.
При этом в наушниках сопротивление больше. Но там ведь и ООС нужна более сильная. Ведь там микролебания. Они же около уха. А значит для лучшей детальности и устранения паразитных инерций на НЧ в них нужен более сильный "микрофон" на диффузоре. Вот и имеем в сегменте наушников совсем другие сопротивления.
https://zen.yandex.ru/media/id/5eacb0aab...6a0c3fda31
Работают как всегда савсем другие омы - активная часть сопротивления излучения - а это какие-то сотые от Ома
