Cos'è l'impedenza degli altoparlanti auto? Impedenza e Ohm spiegati

L'impedenza è una parola che suona un po' "scientifica", vero? A prima vista è abbastanza confusa e potreste non sapere quanto – se non per nulla – importa per collegare gli altoparlanti.

Ma cos'è l'impedenza degli altoparlanti auto? Come si scopre, è davvero importante e può avere serie conseguenze sul suono del vostro veicolo, sul vostro amplificatore auto e altro. Scaviamo dentro!

Cosa significa impedenza degli altoparlanti?

L'impedenza degli altoparlanti, misurata in Ohm, è la resistenza totale della bobina mobile al flusso di corrente elettrica durante il funzionamento con un segnale musicale.

Proprio come non potete avere un cortocircuito su una batteria, un amplificatore o stereo ha bisogno di qualche quantità d'impedenza di carico per limitare quanta corrente la radio o l'amplificatore cerca di fornire.

A differenza di un filo dritto che va dal punto "a" al punto "b" quando collegate l'alimentazione, l'avvolgimento della bobina mobile forma un anello che ha una proprietà elettrica chiamata induttanza. L'induttanza è un po' diversa dalla resistenza perché cambia al variare della frequenza. Questo si chiama reattanza induttiva.

Per gli altoparlanti auto, questo significa che l'impedenza reale (la resistenza totale) cambia effettivamente un po' mentre suona la musica! Tuttavia, la buona notizia è che possiamo ancora categorizzare gli altoparlanti auto secondo una classificazione in Ohm poiché è sempre abbastanza vicina.

Quando parliamo dell'impedenza di un altoparlante, la maggior parte delle volte ci si riferisce alla categoria (range generale) dell'altoparlante come usato per abbinare amplificatori stereo domestici o auto.

Nel mondo elettrico, gli Ohm sono talvolta rappresentati dal simbolo greco Omega, ovvero "Ω".

Come funziona l'impedenza degli altoparlanti?

Quando un segnale musicale (fatto di corrente alternata) viene applicato a un altoparlante, genera campi magnetici mentre la corrente scorre nella bobina di filo strettamente avvolta. È interessante che una bobina di filo sviluppi campi magnetici che resistono al flusso di corrente (resistenza, anche chiamata reattanza in questo caso).

Similmente, molti altri componenti elettrici come i motori gestiscono la stessa resistenza elettrica quando viene applicata corrente alternata (CA).

Come calcolare l'impedenza totale (se vi piace!)

A causa del funzionamento dell'induttanza e della fisica coinvolta, l'"impedenza" dell'altoparlante (resistenza totale) non è la somma della resistenza e della reattanza induttiva. Invece è la somma "algebrica", cioè la radice quadrata della somma dei quadrati. Potreste ricordare questo tipo di matematica dalla classe di trigonometria.

L'impedenza dell'altoparlante non è semplice come sommare la resistenza CC misurata del filo della bobina e la reattanza induttiva per una data frequenza.

Invece, l'impedenza dell'altoparlante si trova dalla somma algebrica della resistenza del filo della bobina e della reattanza induttiva. La trovate elevando al quadrato ciascuna e poi prendendo la radice quadrata dei due numeri sommati.

La reattanza induttiva è comunemente scritta come "Xl", si pronuncia "X sub L" e si misura in unità di Ohm come la resistenza. L'induttanza si misura usando un'unità chiamata "Henry" e comunemente indicata con "H": "uH" per microHenry, "mH" per milliHenry, e così via.

C'è anche un valore corrispondente per i condensatori chiamato reattanza capacitiva (Xc) ma di solito non si applica alle bobine mobili degli altoparlanti.

Come capire l'impedenza di un altoparlante auto

Ci sono alcuni modi diversi per capire qual è l'impedenza di un altoparlante auto – anche se manca l'etichetta o non è stampata da nessuna parte.

Ecco cosa dovete sapere:

• L'impedenza di un altoparlante è solitamente elencata sul magnete dell'altoparlante, sulla confezione e/o sulla scatola e nelle specifiche. Purtroppo, non è sempre il caso poiché alcuni produttori potrebbero non averla stampata sull'altoparlante.
• Se la classificazione in Ohm (impedenza) non è disponibile sull'altoparlante, potete misurare l'impedenza di un altoparlante usando un tester impostato sulla funzione Ohm (resistenza). Questo darà la resistenza della bobina mobile che vi permetterà di determinare il range/categoria d'impedenza dell'altoparlante come 2 Ohm, 4 Ohm, 8 Ohm, ecc.
• A differenza di quando un altoparlante sta suonando, misurare la resistenza con un tester non vi darà l'impedenza totale – solo la resistenza CC della bobina dell'altoparlante. Tuttavia, è tutto ciò che vi serve per capire la classificazione in Ohm del vostro altoparlante auto.

In breve, se il vostro altoparlante non ha l'impedenza elencata da nessuna parte o non trovate le specifiche del produttore, la cosa migliore da fare è misurarla.

È il modo migliore perché potete essere sicuri al 100% di cosa avete – specialmente se dovete abbinare l'impedenza a un amplificatore, autoradio o crossover.

Come misurare l'impedenza di un altoparlante auto

È facile misurare l'impedenza degli altoparlanti auto usando un tester impostato per leggere la resistenza (Ohm). Una volta ottenuta una lettura potete dire qual è la classificazione in Ohm del vostro altoparlante.

Per misurare l'impedenza di un altoparlante auto vi servirà un multimetro (tester con funzioni multiple) o un ohmmetro dedicato. I multimetri digitali sono economici e facili da trovare oggi quindi consiglio di usarne uno.

1. Accendete il tester e impostate la misura resistenza (Ohm) sul range più basso. Di solito è il range x1, 0-10, 0-20, o impostazione auto-range.
2. Scollegate uno o entrambi i fili dell'altoparlante per evitare una falsa lettura dovuta ad altre resistenze che potrebbero essere connesse.
3. Tenete le sonde saldamente contro i terminali dell'altoparlante su un punto di metallo pulito e nudo. Il tester dovrebbe stabilizzarsi rapidamente a una lettura. Il tester mostrerà la resistenza della bobina mobile dentro l'altoparlante.
4. Usate la lettura del tester per determinare l'impedenza approssimativa più vicina (vedete la mia tabella sotto per aiuto).
5. Per altoparlanti dentro una scatola o cassa potrebbe esserci un crossover connesso altrove che può interferire con la vostra lettura, quindi assicuratevi di scollegare almeno un filo dell'altoparlante se possibile. I subwoofer sono solitamente bene da misurare mentre installati in una cassa subwoofer.

Come accennato sopra, lo scopo qui non è cercare di misurare la classificazione d'impedenza perfetta.

Ricordate che non misurerete esattamente 4 Ohm, 8 Ohm, ecc. Misurerete un valore in Ohm vicino a quello e vi aiuterà a dire l'effettivo range/categoria in Ohm/impedenza del vostro altoparlante.

Nota: Altoparlanti come tweeter con un condensatore crossover connesso a loro agiranno come un circuito aperto e interferiranno con la vostra misurazione.

Vedete le mie note sotto su come gestire questo.

Come impostare il vostro tester per misurare altoparlanti auto

Mostrate sono alcune impostazioni di range resistenza del tester di esempio da usare per tester tipici.

Come accennato prima, è importante usare il range di resistenza corretto sul vostro tester quando misurate l'impedenza degli altoparlanti. Questo perché l'impostazione sbagliata potrebbe non mostrare nulla o darvi l'idea sbagliata che forse l'altoparlante è bruciato quando non lo è.

Se non siete sicuri, controllate il manuale del tester. Molti multimetri digitali moderni hanno spesso un'impostazione auto che regolerà automaticamente per la misura Ohm che rileva e visualizzerà la lettura e i decimali di conseguenza. Altri tester richiedono di selezionare il range corretto manualmente.

Come regola generale, usate il range più basso che include 0-10 Ohm (o simile).

Una volta ottenuta la vostra misura, usate la mia tabella impedenza altoparlanti per trovare il prossimo valore d'impedenza più vicino elencato.

Misurare l'impedenza degli altoparlanti per tweeter e dopo i crossover

I tweeter sono spesso forniti con un crossover passa-alto sotto forma di un condensatore. Per ottenere una lettura corretta dovrete scollegarlo o misurare intorno a lui. Assicuratevi di scollegare il tweeter da un amplificatore o autoradio!

Misurare l'impedenza dove i crossover sono in posto è un problema. Questo perché i condensatori, che sono comunemente sui tweeter come filtro passa-alto, sembrano comportarsi come un circuito aperto quando si misura la resistenza mentre il condensatore si carica.

Vorrete misurare intorno al condensatore se usato o scollegare un capo del condensatore o un filo del tweeter.

Per altoparlanti a 2 vie, potrebbe o non esserci un crossover usato sul woofer. Spesso c'è un induttore in serie con esso. La buona notizia è che leggere direttamente la resistenza su un altoparlante e un induttore non fa molta differenza – gli induttori hanno un valore di resistenza minuscolo.

In effetti, sono solitamente in milliOhm (millesimi di Ohm) che è quasi nulla. Tuttavia, come regola generale, è meglio scollegare gli altoparlanti dai loro crossover prima di misurare gli Ohm.

Tabella misura Ohm altoparlanti auto a impedenza

Ohm misurati*	Classificazione impedenza altoparlante
3,1-4,0 Ohm	4 Ohm
6,0-8 Ohm	8 Ohm
1,2-2 Ohm	2 Ohm
4,0-6 Ohm	6 Ohm
0,5-1,0 Ohm	1 Ohm**
12-16 Ohm	16 Ohm**

Per usare questa tabella, prendete la misura di resistenza dell'altoparlante che avete ottenuto dalla lettura del tester e usatela per confrontarla con le misure qui. Il vostro altoparlante auto dovrebbe rientrare in uno dei range comuni che vedete sopra.

*Questo è un range approssimativo e dovrebbe coprire quasi tutti gli altoparlanti ma può variare leggermente.

**1 Ohm è raro ma si trova in alcuni prodotti audio auto come sistemi amplificati premium Bose. Gli altoparlanti da 16 Ohm si usano talvolta per sistemi domestici o amplificatori per chitarra, ma non sono molto comuni.

Posso collegare altoparlanti da 8 Ohm a un amplificatore o radio da 4 Ohm?

Questo grafico mostra cosa succede quando usate un altoparlante da 8 Ohm al posto di uno da 4 Ohm. L'altoparlante da 8 Ohm funzionerà – tuttavia, c'è un prezzo. Poiché l'altoparlante da 8 Ohm non è abbinato all'amplificatore da 4 Ohm, può ricevere solo fino a metà della potenza d'uscita (e un volume inferiore) di un altoparlante da 4 Ohm.

Usare un altoparlante non correttamente abbinato a un amplificatore o autoradio può avere conseguenze minori – o maggiori.

Usare un altoparlante da 8 Ohm al posto di uno da 4 Ohm non farà male a nulla. Tuttavia, può sviluppare solo metà della potenza d'uscita di un altoparlante da 4 Ohm significando volume inferiore. Non funzionerà neanche correttamente con i crossover per altoparlanti poiché sposterà la frequenza di taglio.

Ad esempio, se usaste alcuni altoparlanti domestici da 8 Ohm o subwoofer invece di altoparlanti da 4 Ohm, notereste che il volume sarebbe più basso che usando quelli da 4 Ohm. Questo perché un altoparlante ha bisogno di sempre più potenza d'uscita per aumentare il volume sempre più.

Gli amplificatori auto e le autoradio non hanno molta tensione d'alimentazione con cui lavorare a differenza dei ricevitori stereo domestici e amplificatori. Ciò significa che hanno bisogno di un'altoparlante a impedenza inferiore per sviluppare la stessa quantità di potenza facendo fluire più corrente.

Non consiglio neanche di mescolare altoparlanti auto da 8 e 4 Ohm perché non avranno lo stesso livello di volume una volta alzato il volume. Ciò significa che il suono non sarà giusto e vi ritroverete a dover gestire alcune frequenze sonore scadenti dopo un certo punto.

Cosa è meglio: altoparlanti da 8 Ohm o 4 Ohm? Sono meglio altoparlanti da 2 Ohm o 4 Ohm?

Altoparlanti da 8, 4 e 2 Ohm non sono necessariamente "migliori" l'uno dell'altro. La risposta corretta è che dipende dall'applicazione e da quale stereo o amplificatore viene usato. La migliore impedenza è quella che corrisponde correttamente alla specifica d'impedenza di un amplificatore o stereo.

Tradizionalmente 8 Ohm sono usati per altoparlanti domestici e alcuni da teatro. 4 Ohm sono generalmente usati per uso auto, con alcuni modelli da 2 Ohm usati a volte (solitamente subwoofer).

Ad esempio:

• Altoparlanti da 8 Ohm sono usati in sistemi stereo domestici e richiedono metà della corrente di un altoparlante da 4 Ohm. Ciò significa che possono usare filo altoparlanti più sottile poiché possono sfruttare gli impianti elettrici domestici che hanno un'alta tensione d'alimentazione per pilotare amplificatori altoparlanti.
• Altoparlanti da 4 Ohm sono usati perché gli stereo auto e gli amplificatori (in particolare le autoradio) non possono generare grandi quantità di potenza negli altoparlanti avendo un'alimentazione a 12V molto bassa. Ridurre l'impedenza dell'altoparlante da 8 a 4 significa poter raddoppiare la potenza per la stessa tensione d'uscita.

Di fatto, gli stereo auto possono erogare solo circa 15-18 watt RMS per canale, nonostante le classificazioni di potenza di picco esagerate che potreste vedere nelle pubblicità. Questo perché possono lavorare solo con un'alimentazione 12V per sviluppare potenza su un altoparlante.

Gli amplificatori auto riescono a erogare enormi quantità di potenza a altoparlanti da 4 e 2 Ohm usando un'alimentazione interna che genera tensioni più alte per amplificare il segnale altoparlante. Senza quello, non sarebbe possibile pilotare altoparlanti auto con tonnellate di potenza per ottenere quei bassi boomy che molti godono.

Quando si usano altoparlanti da 2 e 1 Ohm?

Gli amplificatori installati in fabbrica a volte usano altoparlanti da 2 o 1 Ohm per sviluppare più potenza senza spendere soldi per design amplificatori con una fonte di alimentazione migliorata.

Altoparlanti auto da 2 e persino 1 Ohm (sì, 1 Ohm!) sono raramente usati eccetto per subwoofer auto e alcuni casi speciali per altoparlanti principali. Alcuni sistemi audio auto premium amplificati installati in fabbrica usano altoparlanti a impedenza inferiore per "imbrogliare" usando un amplificatore "vero" e risparmiare soldi.

Questo perché usano l'altoparlante da 2 o 1 Ohm per sviluppare più potenza a ogni altoparlante senza dover fornire un amplificatore con un'alimentazione interna come si fa normalmente. Anche se funziona tecnicamente, non è un sostituto per semplicemente usare un amplificatore appropriato.

Introducono altri problemi, come non essere compatibili con altoparlanti standard da 4 Ohm quando è ora di aggiornare o sostituire quelli difettosi. Non possono ancora produrre tanta potenza quanto un amplificatore aftermarket decente con altoparlanti da 4 Ohm, significando che alla fine dovrete comunque sostituirli.

Abbinamento impedenza altoparlanti

Per ottenere il massimo divertimento (e potenza) per i vostri soldi – insieme a evitare di danneggiare l'elettronica audio – è importante abbinare l'impedenza degli altoparlanti (carico d'impedenza che l'amplificatore vede alla sua uscita).

Ecco alcuni motivi semplici per aiutarvi a capire cosa succede quando non lo fate:

• Usare un altoparlante correttamente abbinato alla classificazione minima in Ohm dell'amplificatore o radio gli permette di erogare la massima potenza d'uscita per cui è progettato.
• Usare un'altoparlante a impedenza più alta di quella specificata funzionerà. Tuttavia, l'altoparlante non potrà sviluppare la potenza completa che avete pagato. Come accennato prima, un altoparlante ha bisogno di più potenza per produrre più volume, significando che perderete volume per questo.
• Usare un'altoparlante a impedenza inferiore a quella specificata farà surriscaldare un amplificatore o stereo e può danneggiare permanentemente i transistor d'uscita. Non fatelo!

Mentre in alcuni casi un amplificatore potrebbe essere in grado di spegnersi da solo prima di danneggiarsi quando si usa un'altoparlante a impedenza inferiore, non assumete mai che lo farà. A volte il danno succede comunque e avete appena rovinato un amplificatore.

La maggior parte delle autoradio non ha alcun tipo di circuito di auto-protezione per surriscaldamento o alta corrente integrato quindi è probabile che abbiano i loro stadi d'uscita distrutti.

Opzioni d'impedenza per subwoofer

È un po' diverso quando parliamo di subwoofer audio auto, ma le stesse regole valgono. Poiché un canale subwoofer su un amplificatore di solito ha molta potenza d'uscita a disposizione non è sempre un problema quando si usa per esempio un sub da 4 Ohm vs uno da 2 Ohm con un amplificatore min. 2 Ohm.

Tuttavia, come regola generale, è meglio abbinare l'impedenza del subwoofer per ottenere la potenza per cui state pagando.

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