Kaj je 8-ohmski, 4-ohmski, 2-ohmski ali drug zvočnik z impedanco?

Ste zmedeni glede ohmov zvočnikov, besede impedanca in kaj vse to pomeni? Na pravem ste mestu!

V tem članku bom obravnaval:

Kaj je zvočnik z impedanco 8 ohmov? Kakšne so 4 ohmske, 2 ohmske in druge impedance zvočnikov?
Pomen impedance in ohmov v zvočnikih.
Ali lahko uporabim 8 ohmski zvočnik s 4 ohmskim ojačevalnikom? Kaj pa drugi zvočniki z višjimi ali nižjimi ohmi?
Ali ohimi vplivajo na kakovost zvoka? Kaj pa kretnice zvočnikov?

…in še več!

Kaj je zvočnik z impedanco 8 ohmov? Kaj so 4 ohmi, 2 ohmi in drugi?

Tako se zgodi, da so se v mnogih, mnogih letih razvili nekateri neregulirani (ne strogi) standardi za impedance zvočnikov, ki se uporabljajo v potrošniški elektroniki.

8 ohmski zvočniki se običajno uporabljajo za domače stereo sisteme, zunanje sisteme in ojačevalnike glasbil. Ker imajo domači stereo sistemi dostop do višjih napajalnih napetosti, je mogoče za napajanje zvočnikov uporabiti zvočnik z višjo impedanco kot recimo v avtomobilu.
4 ohmski zvočniki se običajno uporabljajo za avtomobilske stereo sisteme. Ker imajo vozila na voljo manj napetosti kot domači stereo sistemi, morajo omogočiti več toka, da ustvarijo več moči. To se naredi z uporabo zvočnika z nižjo ohmsko močjo (4 ohma, 2 ohma in včasih celo 1 ohma).
2-ohmski zvočniki se običajno uporabljajo za zmogljive avtomobilske avdio sisteme – predvsem nizkotonske zvočnike. To je postalo pogostejše v zadnjem desetletju, ko se je tehnologija ojačevalnikov izboljšala in so cene padle.
Druge impedance, kot je 16 ohmov, je mogoče najti v majhnih elektronskih napravah, starejših domačih stereo napravah in različnih drugih zvočnih aplikacijah.

V bistvu 8-ohmski, 4-ohmski in 2-ohmski zvočniki opisujejo splošno območje impedance zvočnika in so nekateri najpogosteje uporabljeni. Zvočniki niso nikoli točno 8 ohmov ali 4 ohme, na primer.

Imenujejo se "8", "4" in tako naprej, ker so približno toliko. Ohmska ocena za zvočnik vam pomaga, da ga uskladite z elektroniko, ki ga lahko pravilno napaja, ne da bi vam bilo treba skrbeti za majhne razlike.

Kaj pomeni ohm v zvočnikih? Kaj je impedanca zvočnika?

Ko govorimo o ohmih v zvočnikih skupaj z besedo impedanca , v resnici govorimo o popolnem nasprotovanju zvočnika pretoku električnega toka, ko je priključen na stereo ali ojačevalnik.

Pri izbiri zvočnika se impedanca, navedena v merskih enotah, imenovanih omi, uporablja kot dobra približna smernica za ujemanje stereo opreme.

Opomba: V električnem svetu so enote upora, merjene v Ohmih, pogosto zapisane kot grški simbol Omega ali "Ω." To bom pogosto uporabljal v tem članku.

Kaj točno pomeni impedanca? Kdaj zvočnik z 8 ohmi ni res 8 ohmov?

Ta graf prikazuje dejansko impedanco za 8 ohmski zvočnik, izmerjeno in narisano na grafu v območju zvočnih frekvenc. Kot lahko vidite, ni strogo 8 ohmov – včasih se zelo spreminja.

Zvočnik z nazivno močjo 8 ohmov je le del časa 8 ohmov. To je zato, ker se impedanca zvočnika precej spreminja zaradi dejanskih dejavnikov, kot je resonanca in induktivnost odvisno od glasbenih frekvenc, ki jih zvočnik predvaja v določenem trenutku.

Na primer, skupna vrednost ohmov 8Ω zvočnika (impedančna obremenitev, ki jo vidi stereo) je lahko tako nizka kot 6 ohmov, visoka kot 70 ohmov pri resonanci in se približuje 12 ohm blizu visokih frekvenc, kot je prikazano na grafu na sliki.

Resonanca zvočnika

Resonančna frekvenca zvočnika je frekvenca, pri kateri se njegov magnet in zvočna tuljava obnašata drugače in ni dovolj dobro nadzorovana kot pri drugih frekvencah. Zaradi tega zvočnik "odmeva" in posledično ustvarja veliko višjo impedanco, ki vpliva na več dejavnikov, povezanih z zvokom v tem kratkem razponu frekvenc.

To običajno upoštevajo proizvajalci zvočnikov. Izogibajo se uporabi zvočnika blizu te frekvence, da bi zmanjšali težave z zvokom in delovanjem zaradi tega.

Induktivnost tuljave zvočnika

Induktorji so zelo uporabni električni deli, ki izkoriščajo induktivnost. Induktivnost je lastnost elektronov, ki tečejo skozi žično zanko, in magnetnih polj, ki se tvorijo okoli nje. Tako kot induktor, imajo zvočne tuljave magnetna polja, ustvarjena, ko skozi njih teče električni tok. Ta polja so delovala tako, da zagotavljajo določeno količino »odpora«, odvisno od frekvence.

Impedanca zvočnika je skupna vsota dveh stvari:

Odpornost dolgega navitja žice, ki sestavlja zvočno tuljavo.
Posebna magnetna lastnost, imenovana induktivnost, ki nastane, ko je žica navita v tuljavo.

Večina zvočnikov uporablja tradicionalno zasnovo z zvočno tuljavo, izdelano iz zelo dolge žice, ki je tesno navita okoli papirnate cevi, imenovane bobin. Ko se napaja iz stereo ali ojačevalnika, magnetna polja ustvarjajo gibanje, ko jih privlači magnet zvočnika ali stran od njega. To premakne stožec zvočnika in zvok nastane iz gibanja zraka.

Glasovne tuljave zvočnika imajo vedno določeno količino upora (ohmov) iz same žice, ki je del impedance zvočnika. To je tisto, kar boste izmerili, ko boste uporabljali preskusni merilnik na priključkih zvočnikov.

Zaradi fizikalne lastnosti induktivnosti imajo ista magnetna polja, ki proizvajajo zvok iz zvočnika, tudi nasprotje toku toka, nekoliko podobno kot upor žice. Tudi to prispeva nekoliko več k skupnemu znesku upor, ki se imenuje impedanca.

Upornost žice v zvočni tuljavi in induktivnost tuljave je mogoče matematično sešteti za izračun impedance. (Upoštevajte, da je impedanca zvočnika vedno enaka ali večja od upora enosmernega toka (DC) žice tuljave.)

Ali lahko izmerite impedanco zvočnikov?

Ko merite ohme (upor) zvočnika, merite samo upornost enosmernega toka (DC) žične tuljave – ne impedance. Vendar pa je na splošno precej blizu skupni povprečni impedanci.

Ko na primer merite "impedanco" s testerjem upora, merite upor žice tuljave, ne dejanske skupne impedance. Za to je potrebna boljša oprema. Če pa poznate upornost enosmernega toka, ste v igri, saj je običajno zelo blizu.

Kaj je bolje:8 ohmski ali 4 ohmski zvočniki? Ali so zvočniki z 2 ohmom ali 4 ohmi boljši?

8, 4 in 2 ohmski zvočniki niso nujno "boljši" drug od drugega. Natančneje je reči, da je najboljša impedanca zvočnikov odvisna od sistema in elektronike, ki se uporablja. Najboljša impedanca je tista, ki se pravilno ujema s specifikacijo impedance ojačevalnika, stereo ali kretnice ter zagotavlja najboljši zvok in moč.

Ker sta oba najbolj priljubljena tipa na svetu, mislim, da je koristno razjasniti nekaj stvari o 4 ohmskih proti 8 ohmskim zvočnikih. To še posebej velja za lastnike domačih glasbenih postaj, ki jim ni jasno, zakaj uporabljali naj bi 8 ohmske zvočnike.

4-ohmskih zvočnikov ne morete uporabljati z 8-ohmskim združljivim stereo ali ojačevalnikom (običajno domači stereo sistemi). Uporaba zvočnika z nižjo impedanco, kot je ocenjena za stereo, lahko povzroči, da se segreje in celo trajno poškoduje!
8 ohmski zvočniki lahko uporabljati s 4 ohmskim radiem ali ojačevalnikom. Vendar pa je to pomanjkljivost, ki jo bom razložil pozneje.
Pri uporabi kretnic zvočnikov ne morete zamenjati 4-ohmskih ali 8-ohmskih zvočnikov saj je kretnica zasnovana tako, da deluje samo s pravilno obremenitvijo zvočnikov. Changing this causes the crossover frequency to change, affecting the sound.

Home stereos have an advantage over car stereos systems in that they have a much higher voltage supply available and don’t need large amounts of electrical current to deliver power. Car amplifiers can deliver huge amounts of power to 4 and 2 ohm speakers by using an internal power supply to generate higher voltages (often somewhere around 28V) for amplifying the speaker signal.

Otherwise it wouldn’t be possible to drive car speakers with tons of power and get boomy bass like many people enjoy from a 12V system.

When are 2 and 1 ohm speakers used?

Factory-installed amps sometimes use 2 or 1 ohm speakers to develop more power without spending the money on amplifier designs using an improved power source.

2 and even 1 ohm (yes, 1 ohm!) car audio speakers are rarely used except for car subwoofers and some special cases. Some factory-installed premium amplified car audio systems use lower impedance speakers. Bose and others are some good examples of this.

Car manufacturers “cheat” and avoid using a “real” car amplifier with an internal power supply as aftermarket products do to save money. They often use 2 or 1 ohm speakers to develop more power by delivering more current to the speaker in order to get a bit more power from the 12V supply available.

However, this brings other problems like not being compatible with standard 4 ohm speakers when it’s time to upgrade or replace faulty ones. They also can’t produce as much power as even a moderate power budget aftermarket amp that uses 4 ohm speakers can.

Do Ohms affect sound quality? Are higher ohms better for speakers?

Shown here is a graph comparing the power developed by 8 and 4 ohm speakers when connected to the same amplifier. As you can see, an 8 ohm speaker produces less power at the same output (volume) as a 4 ohm speaker. That’s because they need a higher voltage due to their higher impedance.

Speaker Ohms affects sound normally only under certain circumstances such as power (volume) and how they interact with crossovers. Higher ohms doesn’t mean better sound quality in the majority of cases.

You’ll get the best sound when using the right speaker impedance for a given application:

Matching the correct speaker Ohms to a radio or amp for the best available power and volume.
When using speaker crossovers.

1. Speaker power, volume, and how speaker Ohms matters

In the graph I posted above you can see what happens if an 8 ohm speaker is used in the place of a 4 ohm. What you’re seeing is:

The power for the lower impedance speaker, at the same amplifier or stereo output level, is twice that of the 8 ohm speaker.
The maximum power you’ll get for an 8 ohm speaker connected to a 4 ohm rated amp will always be lower than that of using a 4 ohm speaker.

What this all means is that using a 16Ω speaker in place of an 8Ω one, for example, has disadvantages in power loss and volume. There’s nothing to be gained from doing it. (Likewise the same principle for 8Ω and 4Ω speakers, too). For two otherwise identical speakers the sound quality itself will be the same – but one will have a lower volume.

Note that doubling power does not mean the volume doubles. Because of how our ears work, doubling power only increase the volume our ears perceive by about 3 decibels (3dB) which is a small amount.

Can I use an 8 ohm speaker with a 4 ohm amp?

Medtem ko lahko use higher impedance speakers with an amp or stereo if you like, it’s better to avoid it if you can. In some situations like when there’s plenty of power available from an amplifier, it’s less of a problem. However, using 8 ohm speakers in a 4 ohm car audio system for example isn’t desirable because power is often already hard to come by.

The stereo or amplifier will work fine but the maximum power output will be 1/2 of versus using 4 ohm speakers. Also, mixing and matching the two types means the speakers will be mismatched in volume output.

It’s best to properly match speaker impedances to stereos and amps for the best results.

2. Crossover shift and how speaker impedance matters

This diagram shows what crossover shift is and how speaker impedances affect how a crossover works. Changing the speaker Ohms load means the crossover frequency will shift and affect the sound.

Speaker crossovers work using capacitors and inductors that filter out sounds based on the speaker load they’re connected to. When you change the speaker impedance used you change the crossover frequency and the sound. Changing the crossover frequency like this is called “crossover shift.”

In other words, the range of sound that speakers will play will no longer be as intended. Bass speakers will often have to play midrange or treble sounds while tweeters may be exposed to midrange and bass – both very undesirable.

This can affect the sound quality in several ways:

»Oster« zvok iz nizkotoncev ali srednjetonskih zvočnikov. Visokotonci lahko zvenijo popačeno in začnejo "razpadati" pri nižji glasnosti, kot so bili včasih.
»Tanka«, slaba kakovost glasbe.
Vrzeli v zvočnih razponih, ki bi jih morali slišati.

Speaker crossovers should only be used with the speaker impedance they’re designed for or they won’t sound the same.

For example, using an 8 ohm home speaker crossover with a 4 ohm car speaker won’t work correctly. To je zato, ker so bile delne vrednosti izbrane samo za eno impedanco. When you change that, it dramatically changes the crossover frequency and you can expect bad sound as a result.