Impedansa i kako s njom

Kupci hi-fi komponenti često se sreću s pojmom impedanse, dok se audiofili bave njenim optimizovanjem u svojim sistemima. Evo šta ona znači i šta je potrebno da znate kad uparujete pojačivač i zvučnike.

Prilikom sastavljanja audio-sistema, velika pažnja se posvećuje uparivanju pojačivača i zvučnika, tačnije tome kako se oni tonski slažu, kako jedan drugome naglašavaju vrline ili, naprotiv, međusobno kompenzuju eventualne nedostatke, do te mere da su audiofili odavno utvrdili dobitne kombinacije marki koje, uz malo izuzetaka i skoro bez probe, garantuju sinergiju. Međutim, bilo da sastavljate nov sistem ili želite da promenite pojačivač ili zvučnike, najvažnije je voditi računa da se ove dve karike audio-lanca uklope po svojim električnim karakteristikama – impedansi i snazi.

Zvučnici
Kad se zvučnici priključe na pojačivač, on ih na svojim izlazima vidi kao opterećenje koje se zove impedansa. Ona funkcioniše na sledeći način: što je impedansa niža, to zvučnici troše više struje, a opterećenje za pojačivač je veće, i obrnuto. To opterećenje zajedno čine tri veličine: otpornost, induktivnost i kapacitivnost zvučnika, ali pošto zajedno grade otpor koji pojačivač treba da savlada, računaju se kao jedna veličina – impedansa – i iskazuju u omima (Ω). Pored toga što predstavlja opterećenje za pojačivač, impedansa nije konstantna, već zavisi i od frekvencije, pa tako na nekim frekvencijama može višestruko da skoči ili, naprotiv, opadne. Zbog toga se kao karakteristika zvučnika navodi nominalna impedansa, kao njena tipična vrednost, koja se meri na standardizovan način. Kako bi se dobro slagali s pojačivačima, zvučnici se proizvode sa standardizovanom nominalnom impedansom koja se tokom vremena menjala: u doba cevi, uobičajena impedansa zvučnika bila je 16 oma kako bi cevi mogle da proizvedu i isporuče dovoljno snage. S pojavom tranzistorskih pojačivača koji su u stanju da isporuče veću snagu po nižoj ceni nego cevi, standardna impedansa spustila se na četiri oma, dok je u poslednje tri decenije standard porastao na osam oma, mada se neretko mogu sresti i zvučnici od šest oma. Na mnogim zvučnicima naći ćete navedenu i minimalnu impedansu – ovaj podatak je važan zbog toga što pokazuje koliko će zvučnici najviše opteretiti pojačivač. Na pitanje da li je zvučnik od osam oma lakši za pokretanje od zvučnika od četiri oma, odgovor bi glasio: uglavnom da. Međutim, na lakoću utiče još parametara, o kojima ćemo govoriti drugom prilikom.

Pojačivač
Pogledajmo sada pojačivač koji u svojoj specifikaciji, a skoro uvek i na svojoj zadnjoj strani, ima navedenu snagu i impedansu. Šta govore ova dva podatka? Tu nije reč o impedansi pojačivača (koji ima izlaznu impedansu, ali se time ovde nećemo baviti), već o sposobnosti pojačivača da u zvučnike navedene impedanse isporuči deklarisanu snagu. Na primer, pojačalo koje je deklarisano na 100 vati na 8 oma, u zvučnike ove impedanse teorijski može da isporuči 100 vati snage i da je za taj zadatak opremljen odgovarajuće dimenzionisanim trafoom, napajanjem i izlaznim stepenom. Mnogi pojačivači su projektovani da rade sa zvučnicima od osam i četiri oma, što je i navedeno u njihovoj specifikaciji: u ovom drugom slučaju, deklarisana snaga je 50-100% veća. Kod ovakvih pojačivača obe impedanse zvučnika su predviđene i bezbedne za korišćenje. Međutim, ukoliko niža impedansa nije navedena, što je slučaj kod jeftinijih uređaja, sva je prilika da pojačivač za to nije predviđen ili da kombinacija neće biti optimalna, i u tom slučaju je bolje potražiti drugi pojačivač ili druge zvučnike. Zvučnici od šest oma takođe su dozvoljeni kod 4/8 oma.

Prema tome, prvo i najvažnije pravilo glasi: impedansa zvučnika treba da bude usaglašena sa specifikacijom pojačivača.

A, B i A+B
Sledeća nedoumica koja se često javlja jeste kako uklopiti impedanse dva para zvučnika priključena na pojačivač. Mnogi pojačivači imaju ovu mogućnost, koja je zgodna za ozvučavanje odvojenih ili velikih prostorija. U ovom slučaju pravilo usklađivanja impedanse nešto je drugačije, a evo i zašto: ako zavirimo u pojačivač, videćemo da se oba para zvučnika paralelno priključuju na isti izlazni stepen od koga ih razdvaja samo preklopnik za izbor A, B ili A+B para zvučnika (na nekim uređajima su označeni kao MAIN i REMOTE). Dokle god su u pojedinačnoj funkciji par A ili B, dovoljno je da bude zadovoljeno prvo pravilo o usklađivanju impedanse. Međutim, kad se istovremeno uključe oba para, pojačivač ih vidi kao jedno opterećenje, samo s prepolovljenom impedansom, kako kaže omsko pravilo (računica je nešto složenija, ali kod identičnih parova zvučnika stoji ovde navedeno). Primera radi, kad zajedno rade dva para zvučnika od po osam oma, pojačivač će ih videti kao jedinstveno opterećenje od četiri oma. Stoga, ako je pojačivač deklarisan i na četiri oma, ovo će biti dobra kombinacija. Naprotiv, ako su priključena dva para zvučnika od po četiri oma, u trenutku kad se uključe zajedno, pojačivač će ih videti kao dva oma, što mu neće prijati. Pošto impedansa na određenim frekvencijama znatno opada, to znači da će u pojedinim trenucima ovaj pojačivač raditi i na manje od jednog oma, što je svakako rizično. Kao posledice mogu se javiti jače zagrevanje usled veće potrošnje struje i izobličenja na glasnijim nivoima zbog slabosti pojačivača; u krajnjem slučaju, pri veoma glasnim nivoima može doći do pregorevanja pojačivača ili zvučnika usled toga što kroz zvučnike direktno protekne jaka jednosmerna struja kojom se izlazni stepen na pojačalu napaja.

Često su ovi podaci navedeni pored zvučničkih terminala, ali nekada nisu dovoljno jasni. “Min. impedance” znači najmanju nominalnu impedansu koju pojačivač podnosi, dok viša neće škoditi. Mogu se pročitati i dve impedanse, na primer osam i 16 oma. Pravilo koje važi jeste da se niža impedansa uvek odnosi na pojedinačne parove zvučnika, dok oni moraju biti više impedanse ukoliko ćete ih slušati istovremeno. Konačno, postoje i slučajevi kad se kombinuju različiti parovi, na primer od četiri i osam oma ili šest i osam oma, koji u zbiru daju nižu impedansu. Iako vas audiofili mogu posavetovati da priključite ovu kombinaciju, ali da budete oprezni kod glasnog slušanja kako ne biste preopteretili pojačivač, sa stranica Hi-Filesa vam ipak ne preporučujemo da to činite.

Višekanalni sistemi
Kad se višekanalni audio kupuje u kompletu ili uz preporuku prodavca, brige oko impedanse ne bi trebalo da bude. Ipak, promena risivera, jednog ili svih zvučnika, vlasnika nezaobilazno vraća na temu impedanse. U surround sound sistemima svaki kanal ima zasebni pojačivač, kao što su kod stereo-pojačivača to levi i desni kanal. Međutim, svi kanali vuku struju iz jednog napajanja koje je dimenzionisano tako da isporuči deklarisanu snagu u zvučnike impedanse koja je navedena u specifikaciji. Pošto je zvučnika više, eventuani odabir niže impedanse jednog para ili celog kompleta bitno bi povećao ukupnu potrošnju risivera. Da bi se održao kvalitet zvuka, ali i risiver sačuvao od pregorevanja, najbolje je poštovati specifikaciju risivera.

Slušalice
Stereo-slušalice rade na istom principu kao i zvučnici, tako da i kod njih postoji impedansa koja se kreće u širokom rasponu od 16 do čak 600 oma. Izlaz za slušalice na pojačivačima najčešće je paralelno vezan sa zvučnicima (uz određena prilagođenja), ali pošto su one mali potrošač visoke impedanse, glavobolje oko uparivanja ovde uglavnom nema. Kod slušalica, ipak, impedansa ima veze s vrstom izvora i s kvalitetom zvuka. Ukoliko koristite portabl izvor zvuka, najbolje je izabrati slušalice impedanse 16-32 oma. Za audiofile povezivanje skupih slušalica znači i usklađivanje sa izvorom, što je najčešće gotov ili pravljen poseban pojačivač za slušalice. U ovom slučaju, pratite preporuke proizvođača ili konstruktora. Ili, ako je u specifikaciji navedena izlazna impedansa, u praksi bi impedansa slušalica trebalo da bude najmanje 10 puta viša.