¿Relación entre la impedancia del altavoz y la amplitud de la onda de sin?

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Tengo un oscilador que produce una onda sinusoidal con una amplitud de 3 V (por lo que oscila entre +3 V y -3 V). El oscilador está a unos 500 Hz. Lo conecté a un altavoz de 8 ohmios y escucho el sonido del oscilador. Noté que en el altavoz está escrito 0.5W, por lo que asumo que este altavoz puede manejar un máximo de 0.5 W.

No estoy seguro de entender cómo funcionan los altavoces, pero al aplicar la ley de Ohmios veo que a 3 V y 8 Ohmios, el altavoz tomaría una corriente de 3/8 = 375 mA. Esto significaría que la potencia consumida es P = UI = 3x 0.375 = 1.125 W.

El altavoz solo tiene una capacidad nominal de 0.5 W, por lo que asumo que debo reducir la amplitud si no quiero dañar el altavoz.

Mi pregunta es simplemente: ¿Calculé esto correctamente ?

(Una de mis preocupaciones es si puedo aplicar la ley de Ohms ya que el voltaje no es constante. ¿Podría simplemente agregar una resistencia en serie con el altavoz para aumentar la impedancia?)

    
pregunta Thomas

2 respuestas

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Primero, la ecuación de la ley de Ohm está calculando lo que se denomina "potencia de pico", que utiliza la salida de voltaje máximo del amplificador. Otra forma común de especificar las clasificaciones de potencia en los altavoces es la "potencia RMS", que calcula el calentamiento equivalente de una fuente de CC como su fuente de CA (es decir, el amplificador). El poder RMS de su configuración sería:

$$ P_ {RMS} = V_ {RMS} Z_ {speaker} = \ frac {V_ {peak}} {\ sqrt {2}} Z_ {speaker} $$

Entonces, en su caso, la amplitud de \ $ 3 V_ {pico} \ $ se reduce a \ $ 2.12 V_ {RMS} \ $ Necesitará la hoja de datos de su altavoz para determinar si la clasificación de 0.5 W está en el pico o la potencia RMS .

Pero esa no es toda la historia, porque \ $ Z_ {speaker} \ $ es ciertamente más que solo una resistencia de DC. Aludiendo a esta anterior En la pregunta , el altavoz está modelado como una combinación de resistencia de CC con una inductancia significativa en serie, más algunos componentes parásitos:

(TengaencuentaqueelenlacedelarespuestadeAndysehamovido aquí a partir de esta publicación). Recuerde que la impedancia de un inductor aumenta a medida que aumenta la frecuencia:

$$ Z_ {inductor} = j \ omega L = j 2 \ pi f L $$

Por lo tanto, la impedancia del hablante también variará con la frecuencia. De acuerdo con mi experiencia, la impedancia de los altavoces a menudo se clasifica a 1 kHz o aproximadamente, por lo que la impedancia de los altavoces a 500 Hz puede ser menor y, por lo tanto, se puede entregar más potencia de la que se calcula utilizando el valor estático \ $ 8 \ Omega \ $. / p>

También está la cuestión de la impedancia de salida de su amplificador. Si ve \ $ 3 V_ {peak} \ $ con el amplificador descargado, incluso \ $ 1 \ Omega \ $ de impedancia de salida (un amplificador muy fino de hecho) reducirá el voltaje en el altavoz a \ $ 1.88 V_ {RMS} \ $ y así reducir la potencia entregada al altavoz.

Mi sugerencia: observe el voltaje en el altavoz y escuche si hay distorsión, lo cual es una buena indicación de exceso de conducción. Y examina la hoja de datos si la tienes.

    
respondido por el calcium3000
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Si su señal tiene un pico de 3 voltios, solo será de 2.1 voltios RMS.

2.1 voltios RMS en 8 ohmios es de aproximadamente 0,55 vatios, por lo que, a primera vista, solo está sobrepasando ligeramente el altavoz.

Sin embargo, la resistencia de la fuente del circuito que proporciona la señal también debe considerarse: ¿el voltaje real a través del altavoz es realmente de 2,1 voltios RMS (6 voltios de pico a pico)?

    
respondido por el Peter Bennett

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