Ghid al specificatiilor amplificatoarelor audio

Pentru a continua o serie mai veche de articole (link1, link2) legata de amplificatoare, am revenit cu un ghid de alegere a unei combinatii cat mai fericite de amplificator/boxe, precum si cu o serie de informatii suplimentare legate de parametrii acestora.

Impedanta

Fiecare boxa are o impedanta de intrare nominala (4, 8, 16ohmi, samd) – se refera la impedanta “medie” a boxei, de care ne vom folosi mai departe pentru a alege amplificatorul adecvat.

Toate amplificatoarele au o impedanta MINIMA de iesire. Asta inseamna ca, daca sa zicem ca impedanta minima a unui amplificator este de 4 ohmi, el va putea accepta boxe de minim 4 ohmi – nu va avea probleme sa conduca si boxe de 8 ohmi sau mai mult, dar puterea pe care o va putea oferi va fi aproximativ injumatatita pentru fiecare dublare a impedantei boxei. Sa analizam un caz concret, respectiv specificatiile amplificatorului Alto MAC 2.3:

–         putere RMS (EIAJ): 2x360W @8 Ohmi; 2x720W @4 Ohmi; 2x1200W @2 Ohmi; 1x1350W @8 Ohmi – 1x1600W @4 Ohmi

Se observa faptul ca impedanta minima a boxei pe care o poate accepta este 2ohmi, in cazul folosirii independente a celor 2 canale de iesire (stereo, practic), si doar 4 ohmi in cazul folosirii in bridge (mono). Deasemenea, e de observat si faptul ca pentru fiecare dublare a impedantei, practic s-a injumatatit puterea pe care o poate oferi boxei – cazul folosirii sale in bridge este o exceptie. Vom reveni asupra puterii oferite putin mai tarziu, dar intai cateva cuvinte despre inserierea sau punerea in paralel a boxelor si modul in care aceasta afecteaza impedanta.

Impedanta rezultanta a conexiunii serie sau paralel a boxelor

In primul rand, o mica schema pentru a clarifica ce inseamna conexiunile serie si paralel din punct de vedere electric:

serieparalel

Cele doua reprezentari din stanga se refera la acelasi lucru, respectiv o conexiune paralela, dar reprezentata in doua feluri (amandoua posibile din punct de vedere fizic, cu aceleasi rezultate).

Si acum, ce se intampla cu impedanta in cazul fiecareia dintre acestea:

–         in cazul conexiunii serie, se insumeaza impedantele difuzoarelor sau boxelor inseriate; de exemplu, daca cele 2 reprezentari ale boxelor ar avea 4 ohmi fiecare, impedanta pe care ar “resimti-o” amplificatorul ar fi de 8 ohmi

–         in cazul conexiunii paralel, calculul se complica un pic (Z e impedanta totala a ansamblului de boxe/difuzoare, iar Z1…Zn sunt impedantele fiecareia in parte):

formula

–         totusi, o varianta mai simpla, in cazul in care impedanta boxelor sau a difuzoarelor este aceeasi: se imparte impedanta unuia dintre ele la numarul total de difuzoare (deci, daca am avea 2 boxe de 4 ohmi inseriate, impedanta rezultata ar fi de 2 ohmi)

 

Polaritatea

Dupa cum ati observat in schema de mai sus, precum si pe mai multe boxe, pe bornele de conexiune apar notatiile + si – (sau “positive” si “negative”, am mai observat), in general reprezentate cu rosu pentru “+” si negru pentru “-“.

Ce se intampla daca, sa zicem, am legat “+”-ul amplificatorul la “-”-ul incintei acustice? In cazul in care este o singura boxa folosita, absolut nimic gresit. In cazul in care legam si ce-a de-a doua boxa in mod similar (+ la -), in continuare, absolut nimic gresit. Sistemul va functiona perfect normal, ca si in cazul standard in care am legat totul asa cum ar trebui (ca si in schema de mai sus, de exemplu).

Problema intervine in momentul in care sunt doua sau mai multe boxe au fost conectate cu polaritatea inversata la acelasi amplificator (una cu “+” la “+”-ul amplificatorului, alta cu “+” la “-“-ul amplificatorului). In momentul acela, boxele vor actiuna in sens opus una fata de cealalta – in momentul in care una dintre ele “avanseaza”, cealalta “se va retrage” (sunt in “antifaza”, cum se spune) Lucru care de la o anumita frecventa in sus nu este problematic, dar care pe frecventele joase si medii-joase cauzeaza probleme majore – practic apar anulari semnificative la anumite frecvente, si sistemul pierde enorm la capitolul raspuns in frecvente joase.

pol

De aceea este foarte important sa verificati daca boxele sunt conectate corect la amplificator. Si in momentul in care aveti impresia ca au disparut frecventele joase ale unui sistem, sau sunt mult prea putine pentru ce ar trebui sa poata reproduce acesta (in cazul unui sistem necunoscut), aveti o varianta in plus de verificare. Cu mentiunea ca aceasta inversare a polaritatii se poate intampla si inaintea amplificatorului, de exemplu in cazul cablurilor simetrice (“balansate”) cu cei doi conductori de semnal inversati – am patit-o, inclusiv cu cabluri cumparate, “de calitate”.

Puterea amplificatorului

Exista o serie de metode prin care producatorii (cu un grad mai mic sau mai mare de onestitate) pot specifica puterea unui amplificator. Dintre acestea, vom mentiona 3 dintre cele mai intalnite, si variantele lor.

Practic, cand un producator ofera specificatii de putere, acestea se refera (in mod normal) la tensiunea pe care un amplificator o poate oferi la iesire, pe un difuzor de o anumita impedanta, pentru o anumita perioada de timp si la un anumit nivel de distorsiuni. Acesti ultimi doi factori, desi sunt cei mai mascati in specificatiile amplificatoarelor, sunt cei mai importanti pentru a masura capabilitatile efective ale acestuia. Deseori, in special in specificatiile scurtate pentru site-uri, nu este mentionata metoda de test – o specificatie de genul “2 x 1000W la 2 ohmi” este fara nici o valoare efectiva, neluand in calcul ultimii doi factori antementionati. De aceea, deseori este indicata cautarea manualului online a respectivului echipament, deseori avand sansa sa dam de valori folosibile, cu grija ascunse printre alte specificatii de catre producator.

In primul rand, o mica paranteza: puterea consumata de catre amplificator, mentionata in mod aproape curent pe spatele sau (in general in vecinatatea cablului de alimentare) nu este intr-o relatie directa cu puterea pe care o poate oferi. Ea se refera la puterea maxima consumata de la retea pentru a oferi maximul de putere de iesire, la folosirea sa pentru reproducerea de semnal muzical standard. Luand in considerare ca orice amplificator are o eficienta sub 100% (cu mult sub, deseori), puterea oferita va fi considerabil mai scazuta decat cea consumata.

Puterea muzicala (music power, PMPO). Este un termen care in mod normal nu se mai utilizeaza, o reminiscenta a secolului trecut, cand nu era inca standardizata metoda de masurare a puterii pe care o poate o oferi un amplificator. Implicit, metoda de masurare era fortata la maxim, pentru a obtine niste rezultate pe hartie absolut fantastice, dar fara nici o valoare – tin minte un radiocasetofon de mici dimensiuni, cu 2 difuzoare de MAXIM 3”, care propunea o putere muzicala totala de 1000W! Desi in mod normal nu ar mai trebui sa apara o astfel de specificatie, intamplator se mai intalnesc, fie la echipamente mai vechi, fie la echipamentele producatorilor cu un nivel scazut de onestitate. In principiu, daca insisti sa te folosesti de astfel de specificatii, imparte cu valori de la 8-12, si poate te poti apropia de niste specificatii reale.

 

Puterea la varf (peak power, instantaneous power). Se refera la puterea maxima pe care o poate oferi un amplificator, pentru o perioada extrem de scurta de timp, fara a avea distorsiuni. Din pacate, este in continuare o metoda nu foarte utila de masurare a puterii efective, pentru ca nu vei folosi amplificatorul pentru o fractiune de secunda (pentru care a fost testat cu aceasta metoda), ci pe parcursul mai multor ore. In continuare, daca vrei sa tinzi catre o valoare folositoare, imparte cu aproximativ un factor de 2.

Puterea RMS (RMS power, EIA, EIAJ, FTC, samd). Desi termenul este, din punct de vedere tehnic, incorect (nu exista putere RMS), este varianta cea mai adecvat pentru a masura capabilitatile unui amplificator. Practic, se refera la folosirea unui semnal sinusoidal pentru acest test – desi semnalul muzical nu este doar o simpla sinusoidala, folosirea acestui semnal de test este cea mai apropiata de realitate metoda de standardizare a acestui test.

Dificultatile la folosirea acestei metode apare prin faptul ca nivelul de distorsiune atins pentru a ajunge la nivelul respectiv nu este tot timpul specificat, ducand la o confuzie si mai mare.

Standardul EIA(J) – se refera la puterea pe care o poate oferi un amplificator care la intrare primeste un semnal de banda medie (1kHz, in general), cu distorsiuni armonice de 1%. In general, este mai optimista cu aproximativ 10-20% decat urmatoarea metoda.

Standardul FTC – foloseste un semnal de test constant, cu banda de frecventa larga (20Hz-20kHz, sau care este cea specificata de producator ca si capabilitate a amplificatorului), cu o distorsiune la iesire nu mai mare decat cea specificata. Este cea mai onesta dintre metodele de masurare, si, deloc surprinzator, cea mai putin folosita.

Mai este o mica, dar semnificativa diferenta intre cele doua standarde – cea de-a doua cere o perioada de timp de incalzire a amplificatorului, precum si o perioada de minim 5 minute de functionare ulterioara in regimul respectiv de testare la 2 ohmi. Luand in considerare faptul ca pentru mare parte din amplificatoarele de la diversi producatori (unii care incep cu “B”, de exemplu), functionarea la 2 ohmi este la limita intrarii in protectie la supra-curent, acestia nu vor oferi decat valori EIA, care le-ar permite sa mentioneze o functionalitate la 2 ohmi, desi in practica nu este chiar adevarat. Totusi, luand in considerare ca programul muzical este in general mai tolerabil de catre amplificator, si nu il vom tine vreodata la maximul posibil (sper!), sa zicem ca totusi mare parte din aceste amplificatoare functioneaza si la 2 ohmi, dar la o putere sa zicem cu 25%-30% mai redusa decat cea obtinuta prin masuratori EIA.

Revenind in lumea reala, nu este chiar des sa gasim o specificatie EIA sau FTC in descrieri. O metoda pentru a ne apropia de aceste standarde este sa cautam in manualele respectivelor echipamente, macar pentru a incerca sa gasim distorsiunile armonice obtinute in urma testelor.

Mihai Toma

57 de comentarii la „Ghid al specificatiilor amplificatoarelor audio

  • 10 decembrie 2017 la 8:34 pm
    Permalink

    O întrebare scurta::: de ce mi se opreste statia când volumul este mai mare de 50%?????

  • 30 ianuarie 2018 la 11:58 pm
    Permalink

    Salutare! As fi si eu interesat de un receiver. Mai exact Pioneer vsx-819h care din specificatiile sale spune ca scoate 5×110watts pe 8ohm. Cineva imi spune ca in cartea tehnica se mentioneaza ca poate rula de la 4 la 16 ohm (pe saitul oficial Pioneer e mentionat doar 8ohm). De exemplu..daca puterea per canal este de 110watts X 5 = 550watts. Eh..de aici care este puterea RMS (reala)?
    Si..alta intrebare: daca ar merge la 4ohm phterea ar fi de 220 x 5?
    Multumesc.

  • 31 ianuarie 2018 la 12:13 am
    Permalink

    Salutare din nou! Am nevoie de un mic ajutor, va rog! Sa zicem ca renunt la acel Pioneer. E..recomandati-mi va rog un receiver (1000-2000lei) care sa aiba o putere de macar 100watts pe 4 sau 5 canale la 4 ohmi. Va multumesc.

  • 23 octombrie 2018 la 1:43 pm
    Permalink

    Buna ziua, la o statie Harman Kardon 3770 (2x120w) la 8 ohmi la care se pot lega 2 perechi de boxe (A si B). Pot folosi simultan cele 2 perechi de boxe ? si la ce impedanta minima ? Practic acum am 2 perechi de boxe, fiecare pe 8 ohmi. Este vreo problema ?

  • 10 noiembrie 2018 la 8:45 pm
    Permalink

    „O întrebare scurta::: de ce mi se opreste statia când volumul este mai mare de 50%?????”
    Apm-ul se opreste pt. ca:
    1. ai un difuzor srticat undeva in una din boxe si amp-ul „simte” shortcircuit pe iesire; protectia lui il opreste.
    2. ai un filtru in una din boxe care da acelasi effect ca cel de mai inainte.
    3. ai impedanta f mica pe iesire (de obicei sub 2 ohm) pt ca folosesti boxe de 4 ohm (amp-urile mai noi prefera 8 ohm).
    Si in general, daca la o anumita freqventa din spectru (20h – 20kh) amp-ul „simte” impedanta f mica (su 2 ohm) crede ca pe iesire e shortcircuit si se opreste.

  • 10 noiembrie 2018 la 8:50 pm
    Permalink

    Salutare din nou! Am nevoie de un mic ajutor, va rog! Sa zicem ca renunt la acel Pioneer. E..recomandati-mi va rog un receiver (1000-2000lei) care sa aiba o putere de macar 100watts pe 4 sau 5 canale la 4 ohmi. Va multumesc.”

    Aici nu pot sa spun exact un brand de pe piata din R – nu mai locuiesc acolo de multa vreme.
    Un sfat de brand: pina in 2000 $ eu merg cu Yamaha, Harman Kardon (atentie: prefera impedante mai mari de 8 ohm!) si Denon. Pioneer e ok, dar …. mie nu-mi place.
    Inca un lucru: daca un producator/brand name vinde un amp care are 2 x 100 W si cind ridici cutia amp-ului gasesti ca e usoara (su 6-7kg) – run away! ala nu duce cit zice – just a rule of thumb… 😉

  • 10 noiembrie 2018 la 9:05 pm
    Permalink

    „Buna ziua, la o statie Harman Kardon 3770 (2x120w) la 8 ohmi la care se pot lega 2 perechi de boxe (A si B). Pot folosi simultan cele 2 perechi de boxe ? si la ce impedanta minima ? Practic acum am 2 perechi de boxe, fiecare pe 8 ohmi. Este vreo problema ?”

    De obicei, da – depinde de brand si nu am experienta cu HK dual speakers output ca sa spun un ferm da – dar ….in momentul cind sunt follosite simultan cele 2 iesiri, impedanta reala pe care o „vede” amp-ul est ~1/2 din impedanata min pe iesire (de ex.: o pereche de boxe are 8 ohm si cealalta tot 8 ohm = ~ 4 ohm; daca ele sunt 4 ohm si 8 ohm atunci e mai mica decit 4 ohm) ceea ce HK usually doesn’t like. Cum ambele sunt de 8 ohm, incearca si mergi cu volumul incet in sus pina cind „simti” ca amp-ul distorsoneaza. Acol, dai inapoi ~15% (vol mai mic cu 15%) si te opresti.
    Eu personal nu recomand acest lucru cu un HK – unless folosesti 16 ohm boxe.
    Problema poate foi: vei arde boxele – mai precis will start with the tweeter (difuzorul de freqvente inalte). Amp-ul v-a intra in regim de protectie si v-a face shutdown….

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *