อิมพีแดนซ์ของลำโพงเป็นตัววัดความต้านทานของลำโพงต่อกระแสสลับ ยิ่งอิมพีแดนซ์ต่ำ กระแสที่ดึงออกมาจากแอมพลิฟายเออร์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น หากอิมพีแดนซ์สูงเกินไป ช่วงระดับเสียงและไดนามิกของลำโพงจะได้รับผลกระทบ หากอิมพีแดนซ์ต่ำเกินไป แอมพลิฟายเออร์อาจทำลายตัวเองได้เนื่องจากต้องดิ้นรนเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านพลังงาน หากคุณเพียงแค่ต้องการตรวจสอบช่วงทั่วไปของลำโพงของคุณ สิ่งที่คุณต้องมีก็คือมัลติมิเตอร์ เพื่อทำการทดสอบที่แม่นยำยิ่งขึ้น คุณจะต้องใช้เครื่องมือเฉพาะเจาะจงมากกว่านี้
ขั้นตอน
วิธีที่ 1 จาก 2: ดำเนินการพยากรณ์ด่วน
ขั้นตอนที่ 1. ตรวจสอบพิกัดอิมพีแดนซ์เล็กน้อยบนฉลาก
ผู้ผลิตลำโพงส่วนใหญ่ระบุพิกัดอิมพีแดนซ์บนฉลากหรือบรรจุภัณฑ์ อัตราอิมพีแดนซ์ "ระบุ" นี้ (โดยปกติคือ 4, 8 หรือ 16 โอห์ม) เป็นอิมพีแดนซ์ "ต่ำสุด" โดยประมาณสำหรับช่วงเสียงทั่วไป ช่วงนี้มักจะอยู่ในช่วงความถี่ 250-400 Hz อิมพีแดนซ์จริงค่อนข้างใกล้เคียงกับค่าในช่วงนี้ และจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ด้านล่างช่วงนี้ อิมพีแดนซ์เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว โดยสูงสุดที่ความถี่เรโซแนนซ์ของลำโพงและปลอกหุ้ม
- ป้ายลำโพงบางป้ายระบุค่าอิมพีแดนซ์พิกัดจริงสำหรับอิมพีแดนซ์ที่ระบุในรายการ
- เพื่อให้เข้าใจความถี่ได้ดีขึ้น เบสส่วนใหญ่อยู่ระหว่าง 90-200 Hz ในขณะที่เบสย่อย "chest thumping" จะมีความถี่ต่ำถึง 20 Hz ลำโพงระดับกลาง รวมถึงเครื่องดนตรีที่ไม่กระทบและเสียงส่วนใหญ่ตั้งแต่ 250 Hz ถึง 2 kHz
ขั้นตอนที่ 2 ใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดความต้านทาน
มัลติมิเตอร์จะควบคุมกระแสไฟฟ้าเพื่อวัดความต้านทานของอิมพีแดนซ์ เนื่องจากอิมพีแดนซ์มีคุณภาพเท่ากับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ วิธีการนี้จึงไม่สามารถวัดอิมพีแดนซ์โดยตรงได้ อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้จะให้ผลการวัดที่แม่นยำพอสมควรสำหรับการตั้งค่าเครื่องเสียงสำหรับใช้ภายในบ้านส่วนใหญ่ (เช่น คุณสามารถบอกความแตกต่างระหว่างลำโพง 4 โอห์มและ 8 โอห์มได้ง่ายๆ โดยใช้วิธีนี้) ใช้การตั้งค่าความต้านทานช่วงต่ำสุด ซึ่งเท่ากับ 200 โอห์มสำหรับมัลติมิเตอร์ส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม มัลติมิเตอร์ที่มีการตั้งค่าต่ำกว่า (20 โอห์ม) สามารถให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น
- หากมัลติมิเตอร์มีการตั้งค่าความต้านทานเพียงค่าเดียว อุปกรณ์จะปรับช่วงโดยอัตโนมัติ (autoranging) และจะค้นหาช่วงที่ถูกต้องด้วยตัวเอง
- กระแสตรงมากเกินไปอาจทำให้วอยซ์คอยล์ในลำโพงเสียหายได้ ในโครงการนี้ ความเสี่ยงค่อนข้างต่ำเนื่องจากมัลติมิเตอร์ส่วนใหญ่ผลิตแอมแปร์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น
ขั้นตอนที่ 3 ถอดลำโพงออกจากเคสและเปิดด้านหลังของเคส
หากคุณกำลังจัดการกับลำโพงแบบถอดได้หรือเคสลำโพง คุณไม่สามารถทำอะไรได้ในขั้นตอนนี้
ขั้นตอนที่ 4 ตัดการเชื่อมต่อพลังงานไปยังลำโพง
กำลังไฟที่ส่งไปยังลำโพงจะสร้างความเสียหายต่อมิเตอร์และอาจทำให้มัลติมิเตอร์ไหม้ได้ ทางที่ดีควรปิดเครื่อง หากสายไฟที่ต่อกับขั้วต่อไม่บัดกรี ให้ถอดออก
ห้ามถอดสายเคเบิลใดๆ ที่เชื่อมต่อโดยตรงกับปากลำโพง
ขั้นตอนที่ 5. เชื่อมต่อตะกั่วของมัลติมิเตอร์กับขั้วต่อลำโพง
ดูอย่างระมัดระวังและกำหนดขั้วบวกและขั้วลบ โดยปกติจะมีสัญลักษณ์ "+" และ "-" ที่แยกความแตกต่างระหว่างสองขั้ว เชื่อมต่อโพรบ/สายสีแดงของมัลติมิเตอร์กับด้านบวก และสายสีดำกับด้านลบ
ขั้นตอนที่ 6 ประเมินความต้านทานของความต้านทาน
โดยทั่วไปแล้ว ความต้านทานจะอยู่ที่ประมาณ 85% ของอิมพีแดนซ์ที่ระบุบนฉลาก ตัวอย่างเช่น เป็นเรื่องปกติที่ลำโพง 8 โอห์มจะมีความต้านทาน 6-7 โอห์ม
ลำโพงส่วนใหญ่มีความต้านทานเล็กน้อยที่ 4, 8 หรือ 16 โอห์ม เว้นแต่ผลลัพธ์จะไม่สมเหตุสมผล คุณสามารถสันนิษฐานได้ว่าลำโพงมีค่าอิมพีแดนซ์ค่าใดค่าหนึ่งเหล่านี้เพื่อจับคู่กับแอมพลิฟายเออร์
วิธีที่ 2 จาก 2: การวัดอย่างแม่นยำ
ขั้นตอนที่ 1 เตรียมอุปกรณ์ที่สร้างคลื่นไซน์
อิมพีแดนซ์ของลำโพงจะแตกต่างกันไปตามความถี่ ดังนั้นคุณจึงต้องการอุปกรณ์ที่จะช่วยให้คุณส่งคลื่นไซน์ได้ทุกความถี่ ออสซิลเลเตอร์ความถี่เสียงมักจะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ คุณสามารถใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณหรือเครื่องกำเนิดฟังก์ชันที่มีคลื่นไซน์หรือฟังก์ชันการกวาด แต่บางรุ่นอาจให้ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้องเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าหรือการประมาณค่าคลื่นไซน์ที่ไม่ดี
หากคุณเพิ่งเริ่มทดสอบระบบเสียงหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ลองพิจารณาใช้ชุดทดสอบเสียงที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ โดยปกติเครื่องมือนี้จะมีความแม่นยำน้อยกว่า แต่กราฟและข้อมูลจะถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติ ทำให้ง่ายสำหรับผู้เริ่มต้น
ขั้นตอนที่ 2 เชื่อมต่ออุปกรณ์กับอินพุตของเครื่องขยายเสียง
มองหากำลังไฟบนฉลากเครื่องขยายเสียงหรือคู่มือผู้ใช้ในหน่วยวัตต์ RMS แอมพลิฟายเออร์กำลังสูงให้การวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้นในการทดสอบนี้
ขั้นตอนที่ 3 ตั้งค่าแอมพลิฟายเออร์เป็นแรงดันต่ำ
การทดสอบนี้เป็นส่วนหนึ่งของชุดการทดสอบที่ได้มาตรฐานเพื่อวัด "พารามิเตอร์ Thiele-Small" การทดสอบทั้งหมดเหล่านี้ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าต่ำ ลดเกนของแอมพลิฟายเออร์ในขณะที่ใช้โวลต์มิเตอร์ที่ต่ออยู่กับแรงดันไฟฟ้าสลับและเชื่อมต่อกับขั้วเอาท์พุตของแอมพลิฟายเออร์ ตามหลักการแล้ว โวลต์มิเตอร์ควรอยู่ระหว่าง 0.5-1 โวลต์ แต่ถ้าคุณไม่มีอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน ให้ตั้งค่าให้ต่ำกว่า 10 โวลต์
- แอมพลิฟายเออร์บางตัวสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ไม่สอดคล้องกันที่ความถี่ต่ำ ซึ่งมักจะส่งผลให้การวัดไม่แม่นยำ เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ให้ตรวจสอบกับโวลต์มิเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าคงที่เมื่อปรับความถี่โดยใช้เครื่องกำเนิดคลื่นไซน์
- ใช้มัลติมิเตอร์คุณภาพดีที่สุดที่คุณสามารถจ่ายได้ รุ่นมัลติมิเตอร์ราคาถูกมักจะแม่นยำน้อยกว่าสำหรับการทดสอบที่จะดำเนินการในภายหลังในการทดสอบ ดังนั้นจึงควรซื้อมัลติมิเตอร์คุณภาพสูงที่ร้านขายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ขั้นตอนที่ 4 เลือกตัวต้านทานค่าสูง
ค้นหาระดับพลังงาน (เป็นวัตต์ RMS) ที่ใกล้เคียงที่สุดกับแอมพลิฟายเออร์ในรายการด้านล่าง เลือกตัวต้านทานที่มีความต้านทานที่แนะนำ และจัดอันดับปัจจุบันหรือสูงกว่า ความต้านทานไม่จำเป็นต้องแม่นยำ แต่ถ้าสูงเกินไป คุณอาจบีบเครื่องขยายเสียงและรบกวนการทดสอบได้ ในทางกลับกัน หากการวัดต่ำเกินไป ผลลัพธ์จะไม่ถูกต้อง
- แอมป์ 100 W: ตัวต้านทาน 2.7 kΩ พิกัดอย่างน้อย 0.50 W
- แอมป์ 90 วัตต์: 2.4 kΩ, 0.50 W
- แอมป์ 65 วัตต์: 2.2 kΩ, 0.50 W
- แอมป์ 50 วัตต์: 1.8 kΩ, 0.50 W
- แอมป์ 40 วัตต์: 1.6 kΩ, 0.25 W
- แอมป์ 30 วัตต์: 1.5 kΩ, 0.25 W
- แอมป์ 20 วัตต์: 1.2 kΩ, 0.25 W
ขั้นตอนที่ 5. วัดความต้านทานที่แน่นอนของตัวต้านทาน
ความต้านทานที่แน่นอนของตัวต้านทานอาจแตกต่างไปจากตัวเลขที่แสดงบนส่วนประกอบเล็กน้อย เขียนจำนวนความต้านทานที่วัดได้
ขั้นตอนที่ 6 เชื่อมต่อตัวต้านทานและลำโพงแบบอนุกรม
เชื่อมต่อลำโพงเข้ากับเครื่องขยายเสียงด้วยตัวต้านทานระหว่างกัน ดังนั้นกระแสไฟคงที่จะให้พลังงานแก่ลำโพง
ขั้นตอนที่ 7. เก็บลำโพงให้พ้นทาง
ลมหรือคลื่นเสียงสะท้อนอาจรบกวนการทดสอบที่ละเอียดอ่อนนี้ได้ อย่างน้อยที่สุด ให้ด้านแม่เหล็กของลำโพงคว่ำลง (กระบอกเสียงขึ้น) ในบริเวณที่ไม่มีลม หากคุณต้องการผลลัพธ์ที่แม่นยำมาก ให้ต่อลำโพงเข้ากับโครงแบบเปิดโดยใช้สกรู และตรวจดูให้แน่ใจว่าไม่มีวัตถุที่เป็นของแข็งภายในระยะ 61 ซม. ของลำโพง
ขั้นตอนที่ 8 คำนวณกระแสไฟฟ้า
ใช้กฎของโอห์ม (I = V/R หรือกระแส = แรงดัน/ความต้านทาน) เพื่อคำนวณและบันทึกกระแสไฟฟ้าในวงจร ใช้ความต้านทานที่วัดได้ของตัวต้านทานเพื่อให้ได้ค่า R
ตัวอย่างเช่น หากค่าความต้านทานพิกัดของตัวต้านทานคือ 1,230 โอห์ม และแรงดันไฟฟ้าต้นทางคือ 10 โวลต์ กระแส I = 10/1,230 = 1/123 แอมแปร์ คุณสามารถปล่อยให้มันเป็นเศษส่วนเพื่อหลีกเลี่ยงการปัดเศษส่วนเบี่ยงเบน
ขั้นตอนที่ 9 ปรับความถี่เพื่อหาค่าสูงสุดของเรโซแนนซ์
ตั้งค่าเครื่องกำเนิดคลื่นไซน์เป็นความถี่ที่ช่วงกลางหรือบนของลำโพงที่คุณต้องการใช้ (100 Hz เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับชุดเสียงเบส) วางโวลต์มิเตอร์แบบไฟฟ้ากระแสสลับ (กระแสสลับ) ตามแนวลำโพง ลดการตั้งค่าความถี่ทีละ 5 Hz จนกว่าคุณจะเห็นแรงดันไฟฟ้าพุ่งขึ้นอย่างรวดเร็ว ปัดความถี่ไปมาจนกว่าคุณจะพบความถี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุด นี่คือความถี่เรโซแนนซ์ของลำโพงใน "อากาศอิสระ" (เคสและวัตถุรอบ ๆ ลำโพงจะเปลี่ยนความถี่นี้)
คุณสามารถใช้ออสซิลโลสโคปแทนโวลต์มิเตอร์ได้ ในกรณีนี้ ให้หาแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกับแอมพลิจูดที่ใหญ่ที่สุด
ขั้นตอนที่ 10. คำนวณอิมพีแดนซ์เรโซแนนซ์
คุณสามารถแลกเปลี่ยนอิมพีแดนซ์ Z กับความต้านทาน R ตามกฎของโอห์ม คำนวณ Z = V/I เพื่อหาอิมพีแดนซ์ที่ความถี่เรโซแนนซ์ ผลที่ได้คืออิมพีแดนซ์สูงสุดที่ลำโพงได้รับภายในช่วงเสียงที่ต้องการ
ตัวอย่างเช่น ถ้าฉัน = 1/123 แอมแปร์ และโวลต์มิเตอร์แสดง 0.05 V (หรือ 50 mV) แสดงว่า Z = (0.05) / (1/123) = 6.15 โอห์ม
ขั้นตอนที่ 11 คำนวณอิมพีแดนซ์ของความถี่อื่น
หากต้องการหาค่าอิมพีแดนซ์ในช่วงความถี่ของลำโพงที่ต้องการ ให้ปรับคลื่นไซน์ทีละน้อย บันทึกแรงดันไฟฟ้าที่แต่ละความถี่ และใช้การคำนวณเดียวกัน (Z = V/I) เพื่อค้นหาอิมพีแดนซ์ของลำโพงที่ความถี่แต่ละความถี่ คุณสามารถหาพีคที่สองได้ หรืออิมพีแดนซ์อาจจะเสถียรพอเมื่อคุณผ่านความถี่เรโซแนนซ์
