Jaką impedancję należy wybrać na amplitunerze (4 czy 8), jeżeli na kolumnach jest napisane 4-8 omów?

Tutaj nie da się już omówić problemu w kilku zdaniach. Musimy odpowiedź znacznie rozwinąć. A temat jest ciekawy i praktyczny, bo wiąże dwie kategorie urządzeń - kolumny głośnikowe i wzmacniacze (do których na ten użytek zaliczamy amplitunery wielokanałowe).

Jeżeli na kolumnach jest napisane 4-8 Ω, to najprawdopodobniej są to kolumny o impedancji znamionowej 4 Ω i formalnie tak powinny być przedstawione przez producenta. A nie są... bowiem z powodów trochę historycznych, a trochę aktualnych, wielu klientów boi się kolumn 4-omowych, uważając że 8-omowe są "łatwiejsze".

I faktycznie - są odpowiedniejsze do niektórych wzmacniaczy, głównie lampowych, a także do... właśnie do wielu amplitunerów wielokanałowych. Ale których dokładnie? Do tego jeszcze wrócimy.

Czytaj również: Czy 50-watowym wzmacniaczem można uszkodzić 200-watowe kolumny?

Ayon Audio Scorpio II

Ustawienia impedancji a wzmacniacze stereofoniczne

Ponieważ większość wzmacniaczy stereofonicznych dobrze radzi sobie z impedancją 4-omową, oddając w takiej sytuacji wyższą moc (niż do 8 Ω), więc producenci kolumn dostarczają na rynek przede wszystkim kolumny 4-omowy.

Jednocześnie fakt ten często ukrywają, opisując kolumny jako "4-8 Ω", lub wręcz jako 8-omowe, podczas gdy są znamionowo 4-omowe, co w zakulisowych rozmowach (mamy okazję w takich brać udział) tłumaczą albo pokrętnie, albo szczerze: że to impedancja "średnia", a nie znamionowa, że obok dopisują "impedancja minimalna", podają jej prawdziwą wartość (np. 3 Ω ), i niech użytkownik sobie "wybierze", że inni producenci też tak robią, więc nie chcą oddać pola konkurencji, że ostatecznie mało komu to zaszkodzi... Jeżeli jednak w rzeczywistości korzystniejsza jest impedancja 4-omowa, czy jej ukrywanie poprawia wyniki sprzedaży?

Sytuacja nie jest symetryczna. Do większości wzmacniaczy możemy podłączyć kolumny 4-omowe, i to ze skutkiem lepszym niż 8-omowe, jednak nie do wszystkich. A kolumny 8-omowe można podłączyć do wszystkich, chociaż z większości nie wyciągną ich maksymalnych mocy.

Ważąc te racje, wielu producentów kolumn kreuje tę sprzeczność między faktami a deklaracjami. Uważają, że lepiej jest produkować kolumny 4-omowe, które z większością wzmacniaczy zagrają lepiej - uwaga, zagrają głośniej przy określonej pozycji regulatora głośności (ściągając więcej mocy) niż podobne kolumny o impedancji 8 Ω, a taka próba często przekonuje klienta!

Jednocześnie uważają, że lepiej jest przedstawiać je jako 8-omowe, lub... 4-8 omowe, to ostatnie stwierdzenie nie ma technicznie sensu, ale dla laików jest uspokajające (takie kolumny wydają się pasować do "wszystkiego").

Czytaj również: Na czym polega bi-amping i jakie są jego warianty?

 

Heed Audio Lagrange

Poza tym pora wspomnieć, że impedancja znamionowa 4 Ω, nawet ustalona rzetelnie, wciąż może oznaczać obciążenie bardziej lub mniej "trudne" (wyznaczanie impedancji znamionowej nie uwzględnia tzw. kątów fazowych impedancji, które dla niektórych wzmacniaczy też są wyzwaniem).

W nowoczesnych tranzystorowych wzmacniaczach stereofonicznych zwykle nie mamy przełączników impedancji - zaprojektowane są w taki sposób, aby współpracować z kolumnami zarówno 8-omowymi, jaki i 4-omowymi.

Te najmocniejsze mogą nawet z 2-omowymi. Dzieją się wtedy różne rzeczy... Wzmacniacz o dużej wydajności prądowej zwiększa prąd niemal odwrotnie proporcjonalnie do spadku impedancji, co przy ustalonym napięciu prowadzi do niemal dwukrotnego wzrostu mocy przy zmianie impedancji np. z 8 Ω do 4 Ω.

Nieco słabsze nie zwiększą w takich okolicznościach mocy dwukrotnie, ale np. o 50% (przykład: 100 W przy 8 Ω, 150 W / 4 Ω), bowiem trochę "siądzie" im napięcie, prąd jednak popłynie większy. Warto teraz rozważyć, co się dzieje, gdy moc na impedancji 8-omowej i 4-omowej jest podobna.

Biorąc pod uwagę wzory na moc i prawo Oma, oznacza to, że przy 4 Ω napięcie spadło o ok. 30%, a prąd wzrósł o ok. 40%, co w efekcie dało podobną moc (0,7 x 1,4). Warto jednak wziąć pod uwagę, że mimo iż moc nie wzrasta, to przepływ większego prądu przez końcówkę mocy powoduje wzrost temperatury.

Ustawienia impedancji a amplitunery wielokanałowe

Amplitunery wielokanałowe, nafaszerowane elektroniką i końcówkami mocy, w sytuacji wysterowania wszystkich kanałów jednocześnie, narażone są na osiąganie wysokich temperatur, czemu przeciwdziała się ograniczając ich współpracę do kolumn 8-omowych.

Jak już wiemy, tę samą moc uzyskujemy na 8 Ω przy niższej temperaturze (niż na 4 Ω). Zmierzające do takiego ograniczenia zabiegi producentów idą jednak w różne strony.

Najpopularniejszy to sama deklaracja o tym, że minimalna impedancja kolumn to 8 lub 6 Ω, "zakazująca" użytkownikowi stosowania 4-omowych. Jednak ich podłączenie wcale nie zawsze musi kończyć się zadziałaniem jego układów zabezpieczających (w jaki wyposażona jest większość konstrukcji), a tym rzadsze są wypadki uszkodzenia.

Sytuacje podłączania kolumn 4-omowych przecież były i są codziennością, skoro jak wynika z wcześniejszego wyjaśnienia, wiele jest wokół kolumn 4-omowych przedstawianych jako 8-omowe. Ich użytkownicy nawet nie zdawali sobie sprawy z "niebezpieczeństwa" i nic złego się nie stało.

Jak bowiem tłumaczą z kolei producenci amplitunerów, głównym powodem ograniczenia dopuszczalnej temperatury nie jest bezpieczeństwo urządzenia, ale... użytkownika, na którego straży stoją regulacje prawne UE i uzyskanie odpowiednich certyfikatów wymaga ich przestrzegania. Wszyscy są więc w swoistej zmowie...

Czytaj również: Czy przy stosowaniu bi-wiringu konieczne są podwójne wyjścia głośnikowe we wzmacniaczu?

Triangle Esprit Australe EZ

Są też jednak producenci kolumn, którzy uczciwie deklarują, że ich kolumny są 4-omowe, a przed użyciem takich producenci amplitunerów musieli oficjalnie ostrzegać, co w pewnym stopniu psuło biznes obydwu stronom.

Wprowadzono w amplitunerach selektor impedancji, który jednak często działa bardzo perwersyjnie. Jego głównym zadaniem nie jest optymalizacja parametrów końcówki pod kątem współpracy z obciążeniem 4-omowym (dla uzyskania jak najniższych zniekształceń czy najwyższej mocy), ale niedopuszczenie do przekroczenia określonych normami temperatur.

Jeżeli producent zadeklaruje, że amplituner współpracuje z obciążeniem 4-omowym, to odpowiednie służby sprawdzą nie parametry sygnału i jakość brzmienia, ale temperaturę obudowy...

W tym celu trzeba moc ograniczyć. Przy takim samym prądzie płynącym przez dwa razy niższą impedancję, co jest warunkiem utrzymania temperatury w określonych granicach, moc będzie dwukrotnie niższa. Wystarczy dwukrotnie zmniejszyć maksymalne dopuszczalne napięcie wyjściowe (zanim zadziałają zabezpieczenia).

W ten sposób dochodzi do paradoksu i rezultatu nieoczekiwanego przez użytkownika - użycie w amplitunerach trybu 4-omowego powoduje znaczne ograniczenie mocy, podczas gdy we wzmacniaczach tranzystorowych - bez żadnego specjalnego trybu - jej znaczne zwiększenie.

Czytaj również: Jakie znaczenie ma moc, a jakie efektywność zespołów głośnikowych?

Pioneer VSX-934

Działanie selektora nie służy poprawie parametrów, ale tylko spełnieniu wymagań bezpieczeństwa, zresztą nazbyt wyśrubowanych, a użytkownik mu się podporządkowujący dostaje w nagrodę mniej mocy i chłodniejszy amplituner.

Warto więc próbować ignorować to zalecenie (na co pewnie sami producenci amplitunerów po cichu liczą, ale wtedy już nie są odpowiedzialni za przekroczenie dopuszczalnej temperatury, jeżeli użytkownik nie stosuje się do instrukcji), bo wówczas końcówka mocy pracuje bez takiego ograniczenia prądu, być może sama z siebie nie będzie w stanie dostarczyć go o wiele więcej, może nie odnotujemy wzrostu mocy, ale nie będzie to też jej znaczny spadek.

Możemy zdać się na działanie układów zabezpieczających, a jeżeli będą one działać zbyt wcześnie i często - dopiero wówczas przełączyć amplituner w tryb 8-omowy.

Ale są też amplitunery, które w trybie 4-omowym zachowują się całkiem przyzwoicie - mocy raczej nie zwiększają, ale i jej nie zmniejszają. Dopuszczalnej temperatury nie przekraczają (oficjalnie) w inny sposób - dopuszczając taką sytuację (obciążenie 4-omowe) tylko w kanałach przednich.

Tylko dwa nie spowodują przekroczenia dopuszczalnej temperatury całego urządzenia; my jednak znowu nie musimy podporządkować się tym oficjalnym zaleceniem, i podłączyć kolumny 4-omowe we wszystkich... Przecież pełne wysterowanie wszystkich jednocześnie jest bardzo mało prawdopodobne.

Widząc tylko selektor impedancji, czasami 4-8 omów, czasami 6-8 omów, a z drugiej strony tylko impedancję znamionową kolumn, w dodatku czasami zafałszowaną, nie znając ani jej rzeczywistej wartości (w praktyce możemy być jej pewni tylko wtedy, gdy producent deklaruje 4 Ω - ma wtedy 4 Ω, bo nikt nie określa tak impedancji 8-omowych...), ani nie mając wyników pomiarów parametrów amplitunera, przy obciążeniu różnymi impedancjami, różnych trybach, przy wysterowaniu dwóch lub wszystkich kanałów...

Trudno jest przewidywać, jakie ustawienie selektora impedancji będzie lepsze, można natomiast dość bezpiecznie eksperymentować i oceniać rezultaty "na ucho", i na tej podstawie wybrać najlepsze ustawienie.

Inna sprawa, gdy dysponujemy wynikami pomiarów prowadzonych w testach AUDIO, które mogą znacznie przybliżyć nas do trafnej decyzji, zwłaszcza kiedy są to pomiary zarówno posiadanych kolumn, jak i amplitunera.