7 Straty sygnału na kablach głośnikowych

Straty sygnału na kablu głośnikowym
Moc [W] wzmacniacza 100W na głośniku, w zależności od długości oraz przekroju
poprzecznego przewodu.
Straty sygnału przy znacznych długościach przewodów
Przy projektowaniu i instalowaniu kompleksowych systemów radiowęzłowych, w których
głośniki są zamontowane w wielu pomieszczeniach lub w miejscach znacznie od siebie
oddalonych, powstają problemy wynikające ze strat powstających na okablowaniu. Odległość
między wzmacniaczem a głośnikiem często wynosi 100m czy 200m, gdy jednak przekracza
500m, np. w przypadku obiektów handlowych lub sportowych, powstają duże straty sygnału
związane ze znaczną długością przewodów.
W zrozumieniu tego zjawiska oraz znalezieniu właściwego rozwiązania pomoże nam odrobina
teorii.
Rezystancja przewodu zasadniczo zależy od trzech czynników: materiału, z którego wykonany
został przewód, jego długości oraz przekroju poprzecznego.
Długość trasy kablowej jest podwojoną długością kabla, jako drogi do głośnika i z powrotem
do wzmacniacza, co ma wpływ na rezystancję całej linii kablowej.
Inne czynniki, jak np. temperatura czy rezystancja przejścia nie są brane pod uwagę.
Przykład:
Głośnik 8Ω zostaje podłączony do wzmacniacza o mocy wyjściowej 100W.
Długość kabla wynosi 225m, przekrój 1mm2 (wartości modelowe).
Rezystancja zostaje obliczona w następujący sposób:
R=
I
450
=
k ∙ A
56 ∙ 1
= 8Ω
R (Ω) = rezystancja
l (m) = długość całkowita poszczególnych żył
k =przewodność (kappa); dla miedzi wynosi 56
A (mm2) = przekrój poprzeczny żyły
Niniejsze opracowanie jest własnością firmy MONACOR® INTERNATIONAL GmbH & Co. KG.
Kopiowanie w celach komercyjnych bez zezwolenia zabronione.
Wzmacniacz dostarcza następujące wartości wyjściowe 100W przy 8Ω:
napięcie wyjściowe = 28.3V
natężenie wyjściowe = 3.53A
Całkowita rezystancja układu wynosi 8Ω dla zestawu głośnikowego i 8Ω dla podłączonego
kabla.
Oznacza to, że impedancja obciążeniowa wzmacniacza zostaje podwojona, zatem natężenie
wyjściowe zostanie zmniejszone o połowę.
Ponieważ w naszym przykładzie wartość rezystancji liniowej oraz impedancji głośnika jest taka
sama, do głośnika dochodzi jedynie połowa napięcia. Tym samym do głośnika dojdzie tylko
25W lub 25% mocy wzmacniacza.
Użycie przewodów o przekroju poprzecznym 4mm2 spowoduje zwiększenie tej wartości
do 44%, takiego rozwiązania jednak się nie stosuje ze względu na wysokie koszty.
Moc wyjściowa znacznie się zmieni, jeżeli użyty zostanie układ 100V – przy mocy na wyjściu
100W impedancja obciążeniowa zestawu głośnikowego wyniesie 100Ω. Wartość rezystancji
liniowej będzie nadal wynosić 8Ω, ma ona znacznie mniejszy wpływ na opór całkowity
w stosunku do impedancji głośników.
Według naszych obliczeń natężenie całkowite wynosi
100V/(100Ω + 8Ω) = 926mA.
moc na głośniku wynosi
P = I2 x R = 0.926A2 x 100Ω = 85.75W.
Moc wyjściowa wynosi 85.75W lub 85.75%.
Aby otrzymać taką samą moc wyjściową w systemie 8Ω, przekrój poprzeczny kabla musiałby
wynosić 16mm2.
Niniejsze opracowanie jest własnością firmy MONACOR® INTERNATIONAL GmbH & Co. KG.
Kopiowanie w celach komercyjnych bez zezwolenia zabronione.