Hangszóróvezetékek méretezése



2019.04.29.

Rövid útmutató hangszóróvezetékek-hangsugárzókábelek méretezéshez és az alapvető összefüggésekhez.

▶ Vezeték vagy kábel?
▶ Vezeték-keresztmetszet meghatározása
▶ Áramterhelés
▶ Induktivitás és csillapítás



Vezeték vagy kábel?

Hangszóróvezeték: szigetelt vezetőpár külső szigetelő köpeny nélkül. Olyan helyen érdemes használni, ahol a vezeték nincsen nagy igénybevételnek kitéve és az erősítő maximális kimenő feszültsége kisebb mint 50 Volt (~300 Watt @ 8 Ohm, kimenetenként). Például otthoni audió rendszereknél.

Hangsugárzókábel: a szigetelt vezetékeken egy külső köpeny is található. Mechanikai (kopó, hajlító, csavaró) hatásokkal szemben ellenállóbb.



Vezeték-keresztmetszet meghatározása

Táblázat ajánlott maximális vezetékhosszakhoz

A hangszóróvezeték méretezés lényege: mekkora keresztmetszetű legyen egy adott hosszúságú hangszóróvezeték adott impedanciájú hangsugárzóval, ha a megengedett csillapítás X decibel (dB)? A méretezéshez használt táblázatok azonban nem keresztmetszeteket, hanem fordítva, a keresztmetszetekhez tartozó maximális vezetékhosszakat adják meg.

Az alábbi táblázat összefoglalja az ajánlott maximális vezetékhosszakat különféle vezető keresztmetszethez, névleges impedanciához és veszteséghez. A végfok kimeneti ellenállása állítható: 0 mΩ (ideális) vagy 100 mΩ (valósághoz közelibb érték).


Keresztmetszet Maximális hossz méterben
[mm2] 0,3 dB 0,5 dB
4 Ohm 8 Ohm 4 Ohm 8 Ohm
0,75 2,5 5 4 8
1,5 5 10 8 16
2,5 8 16 12 24
4 13 26 22 44
Erősítő kimeneti ellenállása:
   


A méretezés menete egyszerű: először ki kell választani a csillapítás határértékét (0,3 dB vagy 0,5 dB), majd a hangsugárzó névleges impedanciáját (4 Ohm vagy 8 Ohm), ezután a tényleges hosszúsághoz legközelebbi értéket, az eredmény pedig a hosszúsághoz tartozó vezeték keresztmetszete.

Megjegyzések:

Összefüggések:

Számítások:

csillapítás = 20 · log ( Rhsz / ( Rkábel+Rerősítő+Rhsz ) )   [dB]
Rhsz = 0.8 · Znévleges    [Ω]
Rkábel = 2 · ρ · l / A    [Ω]
ρ = 17 mΩ·mm2/m   (réz fajlagos ellenállása)



Áramterhelés

Otthoni audió rendszerekben a hangszóróvezetékek áramterhelése (vezetékben az áram hatására keletkező hő) nem jelentős. A maximális áramterhelést a környezeti hőmérséklet, a szigetelés típusa (PVC, PE, PUR) és a beépítés jellege határozza meg. PVC kábelnél a vezeték (pontosabban a szigetelés) hőmérséklete nem lépheti túl a 70 ºC fokot.


Keresztmetszet Terhelhetőség1 Max. teljesítmény (Watt)2
[mm2] (Amper) 4 Ohm 8 Ohm
0,75 6 70 140
1 10 200 400
1,5 16 500 1000
2,5 21 800 1600

1 áram megengedett értéke 30°C-on levegőben a következő kábeltípusra: réz vezetőér, PVC érszigetelés, PVC köpeny
2 erősítő névleges teljesítménye

Megjegyzések:



Induktivitás és csillapítás

Hosszú hangszórókábeleknél a kábel induktivitása a 10 kHz feletti frekvenciák csillapítását okozhatja. A csillapítás mértéke a kábel induktivitásától (azaz a hosszától) és a magassugárzó névleges impedanciájától (pontosabban az impedanciamenetétől) függ.


Hosszúság Csillapítás 20 kHz-en (dB)
(méter) 4 Ohm 8 Ohm
5 0,45 0,23
10 0,9 0,45
15 1,4 0,7
20 1,9 0,9
Lkábel= 700 nH/m
Rkábel = 0 Ohm
(a táblázat csak az induktivitás csillapítását tartalmazza)

A táblázat kéteres hangszóróvezetékre ill. legtöbb kéteres kábelre érvényes (kéteres hangszóróvezetékek, kábelek fajlagos induktivitása: 600 nanoHenry/méter - 700 nanoHenry/méter). Nem érvényes koaxiális, star quad, fonott CAT5, szalag stb. kábelekre.

Szerencsére az azonos névleges impedanciájú magassugárzók impedanciagörbéje 10 kHz és 20 kHz között hasonló viselkedésű, tehát az azonos hosszúságú hangszóróvezetékek csillapítása is hasonlóan alakul. Az eltérés két 8 Ohm-os 25 mm-es dómsugárzó között 10 méter alatt gyakorlatilag nulla, 20 méteren pedig 0,1 dB.

A táblázatból látható, hogy nincs értelme kis induktivitású kábelekkel vesződni, főleg 8 Ohm-os rendszereknél.




Bár a megfelelő keresztmetszet alkalmazása fontos, az elérhető javulás sokszor minimális a hangszórók és hangsugárzók átviteli egyenetlensége és a szoba által okozott visszaverődésekhez képest.

Horváth Csaba

Facebook    Google



Vissza a főoldalra

www.000webhost.com