Mengapa sinyal DC buruk untuk pengeras suara?

19

Saya mencari di Google dan menemukan melalui beberapa forum bahwa:

DC memiliki amplitudo konstan yang terlalu panas dan menghancurkan koil suara pengeras suara.

Bisakah seseorang mengklarifikasi jika jawaban ini lengkap dan akurat?

dc speakers Hilton Khadka
sumber
7
Mereka bahkan buruk untuk speaker yang sunyi ...
leftaroundabout

Jawaban:

31

Koil suara pada speaker efektif merupakan induktor besar. Kebetulan juga menghasilkan suara, tetapi loop kawat di medan magnet membuatnya bertindak seperti induktor.

Induktor mengubah impedansi sehubungan dengan frekuensi. Ini karena setiap perubahan arus melalui sistem harus membangun medan magnet dalam gulungan. Semakin cepat Anda berosilasi saat ini, semakin banyak pengaruhnya. Hal ini menyebabkan induktor memiliki impedansi tinggi pada frekuensi tinggi, dan impedansi rendah pada frekuensi rendah.

Jadi apa yang terjadi di DC? Yah impedansi induktor ideal di DC adalah 0. Itu berarti tidak ada perlawanan sama sekali! Tentu saja, ini bukan induktor yang ideal. Ada seikat kawat, dan kawat itu akan memberikan perlawanan. Namun, itu sepele untuk melihat bahwa resistansi kumparan di DC akan jauh lebih sedikit daripada pada frekuensi yang lebih tinggi.

Sekarang kebanyakan amplifier adalah sumber tegangan. Mereka mengeluarkan voltase yang ditentukan, dan dirancang untuk memberikan arus yang cukup untuk mempertahankan voltase tersebut melintasi impedansi speaker. Jadi, jika Anda memiliki resistansi yang sangat rendah, Anda akan memiliki arus yang sangat tinggi, jauh lebih tinggi daripada yang mungkin terbentuk. Arus ini berarti koil Anda harus menghilangkan banyak panas!

Cort Ammon - Pulihkan Monica
sumber
5
Seperti bagaimana motor listrik yang macet menarik lebih banyak arus daripada motor yang berputar pada kecepatan yang tepat: tidak ada ggl kembali yang dihasilkan jika terhenti. Puf!
1
Agaknya itu juga bisa merusak amplifier Anda karena itu tidak akan dirancang untuk memberikan arus tinggi.
Chris H
Selain itu, speaker dengan DC yang diterapkan mungkin tidak bergerak, yang menyakitkan pendinginan koil suara. Impedansi rendah (Karena Anda baru saja melihat resistansi DC), dikombinasikan dengan pendinginan yang buruk (karena koil tidak bergerak di udara di celah) dapat dengan mudah sama dengan panas berlebih. Selain itu, DC akan memperkenalkan pergeseran posisi kerucut yang mungkin meningkatkan distorsi karena benda itu lebih cenderung kehabisan perjalanan linear dalam satu arah, biasanya tidak merusak, tetapi juga tidak baik untuk audio.
Dan Mills
Namun DC tidak berarti menjaga arus tidak berubah, itu bisa berupa gelombang persegi DC, amplitudo berubah.
eepty
@eepty dalam konteks yang dilihat op, tidak mungkin definisi DC akan digunakan
Cort Ammon - Reinstate Monica
48

SEMUA arus akan memanaskan koil suara speaker. Tapi arus AC berguna untuk mereproduksi suara (untuk itulah speaker dibuat).

Di sisi lain, arus DC akan menghasilkan jumlah pemanasan yang setara dengan arus AC yang setara, tetapi tidak akan menghasilkan apa pun selain offset tetap (versus menggerakkan kerucut masuk dan keluar untuk menghasilkan suara). Dan sementara Anda dapat mendengar arus AC, dan Anda dapat mendengar ketika itu "terlalu keras" dan mendistorsi speaker, Anda tidak dapat mendengar DC, jadi Anda tidak tahu apakah kumparan suara speaker Anda duduk di sana menggoreng sampai Anda melihat asap .Juga arus DC bias pusat kerucut yang dapat meningkatkan distorsi harmonik

Untuk alasan ini, tidak pernah merupakan ide yang baik untuk membiarkan arus DC masuk ke koil suara speaker.

Richard Crowley
sumber
1
Itu tergantung pada seberapa banyak Anda "mendorong" itu, sedikit akan baik-baik saja tetapi selalu ada sinyal yang cukup besar untuk merusak speaker.
Bimpelrekkie
3
Tidak ada korelasi 1: 1 yang jelas antara distorsi dan pemanasan yang merusak. Ada beberapa speaker yang akan menyimpang sebelum Anda mencapai pemanasan berbahaya, dan mungkin ada beberapa speaker yang akan mulai terlalu panas sebelum Anda mendengar distorsi. Tetapi kemungkinan aturan yang masuk akal bahwa pendengaran distorsi dari pembicara mungkin merupakan indikasi pelecehan.
Richard Crowley
1
Jika Anda mendengar suara 'gesekan' atau 'gesekan' kerucut rusak atau koil suara terbakar karena kelebihan beban AC atau DC. Penguat modern sengaja memeriksa konten DC apa pun di tahap keluaran, dan mencoba membatalkannya. Selain itu, mereka akan memotong amplifier untuk melindungi speaker. Amplifier berbiaya rendah mungkin tidak menawarkan perlindungan ini.
Sparky256
1
@ RichardCrowley berasal dari pengguna komputer, tetapi tidak tahu banyak tentang elektronik, saya tertarik dengan distorsi dan efeknya ke speaker. Apakah itu berarti memutar audio yang terdistorsi (misalnya karena kliping dari sumber audio, bukan karena kontrol volume) dapat merusak speaker? Atau ini sama sekali tidak berhubungan?
Andrew T.
5
@ Andrew.T Tidak, distorsi TIDAK selalu berarti bahwa pengeras suara terlalu didorong. Dalam kebanyakan kasus, distorsi kemungkinan terjadi "di bagian hulu" di suatu tempat dan pembicara hanya mereproduksi dengan setia. Memutar audio yang "terdistorsi" tidak membahayakan pengeras suara. Atau akan ada banyak speaker gitar yang terbakar di luar sana! :-)
Richard Crowley
13

Suara terdiri dari perubahan tekanan di udara.

Anda dapat menghasilkan perubahan tekanan ini menggunakan loudspeaker.

Loudspeaker menghasilkan perubahan tekanan ini (gelombang suara) dengan menggerakkan diafragma ke depan dan ke belakang.

Diafragma ini bergerak bolak-balik oleh voicecoil yang terdiri dari "pipa" dengan beberapa luka kawat konduktif elektrik ke atasnya.

Voicecoil ini ditangguhkan dalam medan magnet yang disediakan oleh magnet permenent.

Jika Anda akan menggunakan loudspeaker dengan benar dan hanya menerapkan sinyal AC untuk itu kumparan suara akan bergerak agak jauh ke depan dan jarak yang sama ke belakang. Ini karena rata-rata sinyal yang Anda terapkan adalah 0 (nol), sinyal memiliki nilai DC nol. Rata-rata (dalam beberapa waktu) posisi kumparan suara berada di titik tengahnya, posisi "istirahat", posisi yang sama jika Anda tidak memberikan sinyal ke pengeras suara.

Sekarang jika Anda akan menerapkan sinyal DC akan ada gaya konstan yang bekerja pada koil suara terus-menerus memindahkannya sedikit ke depan atau (jika Anda membalik polaritas) sedikit ke belakang. Jika Anda juga menerapkan sinyal AC, loudspeaker tetap bekerja tetapi rata-rata tidak berada di posisi tengah "istirahat".

Sinyal DC ini menginduksi gaya konstan pada kumparan suara tetapi juga memanaskannya karena ada arus yang mengalir dan karena kabel listrik voicecoil memiliki beberapa hambatan (biasanya 4 atau 8 ohm), suatu daya akan dihamburkan untuk memanaskan kumparan suara.

Efek samping lainnya adalah bahwa pengeras suara yang baik dirancang sedemikian rupa sehingga koil suara dapat memindahkan jarak tertentu ke depan dan jarak yang sama ke belakang. Jika Anda menerapkan tegangan DC maka Anda mengimbangi ini karena jarak kumparan suara dapat melakukan perjalanan akan asimetris. Jika kumparan suara dapat bergerak 10 mm ke depan dan 10 mm ke belakang tetapi Anda mengimbanginya dengan sinyal DC sebesar 5 mm ke depan, kumparan suara hanya bisa bergerak 5 mm ke depan dan 15 mm ke belakang. Ini akan menghasilkan lebih banyak distorsi dan kualitas suara yang lebih buruk.

Bimpelrekkie
sumber
Dimungkinkan untuk memindahkan koil suara sepenuhnya dari celah dan menempatkannya di sana juga, atau menampar bagian belakang struktur cukup keras untuk menyentuhnya, sehingga mengikat setelah itu.
1

Tidak, tidak lengkap dan tidak akurat. Beberapa puluh mV DC tidak menjadi masalah dengan sebagian besar speaker.

Amplifier yang output transformerless dan kekurangan kapasitor blocking besar akan memiliki sedikit tegangan offset pada output.

saya2R

Spehro Pefhany
sumber
0

Ada kelalaian signifikan dalam pernyataan yang dirujuk. Itu harus "... yang bisa terlalu panas ..."
Itu semua tergantung pada daya DC yang diterapkan versus kemampuan penanganan daya pembicara. Tetapi bahkan jika pembicara dapat menangani DC, sama sekali tidak masuk akal untuk menerapkannya. Speaker dirancang untuk mereproduksi suara dan DC hanya menghasilkan "noise" saat pertama kali diterapkan.

Guill
sumber
-1

Dibandingkan dengan sinyal AC dengan amplitudo puncak-ke-puncak yang sama dengan tegangan sinyal DC, sinyal DC memiliki kekuatan lebih (jika Anda bertanya-tanya, ini adalah signifikansi dari tegangan RMS ketika bekerja dengan sinyal AC - tegangan RMS dari sinyal AC adalah tegangan sinyal DC dengan daya yang sama). Karena sinyal DC memiliki lebih banyak daya, lebih banyak daya akan hilang dalam koil speaker yang dapat menyebabkannya menjadi terlalu panas.

Cara lain untuk melihat ini adalah dengan mempertimbangkan siklus tugas dari sinyal AC dan fakta bahwa sinyal AC tidak tetap pada puncak amplitudo sepanjang waktu, oleh karena itu kumparan speaker memiliki kesempatan untuk "dingin" di antara puncak dalam sinyal dan tidak terlalu panas, sedangkan sinyal DC tetap pada tegangan yang sama sepanjang waktu sehingga kumparan tidak "dingin" dan sehingga panas terakumulasi sampai kumparan terlalu panas.

Sinyal DC juga mempengaruhi pergerakan kerucut speaker yang dapat mengakibatkan penurunan kualitas audio, meskipun ini tidak merusak speaker.

Micheal Johnson
sumber
Ini sama sekali tidak relevan.
Tiang
@Mast itu tidak relevan, karena menjelaskan bahwa sinyal DC memiliki kekuatan lebih dari sinyal AC yang merupakan penyebab utama kerusakan speaker dari sinyal DC.
Micheal Johnson
Ini adalah energi luar, energi yang terbuang sia-sia karena tidak diterjemahkan menjadi gerakan. Jadi ya, itu menambah panas, sama seperti menambahkan segala bentuk energi yang tidak berguna ke dalamnya. Itu tidak ada hubungannya dengan itu menjadi DC, itu ada hubungannya dengan itu bukan AC.
Tiang
@Ast "not AC" dan "DC" adalah hal yang sama.
Micheal Johnson