Cómo saber la impedancia de un altavoz y comprender los ohmios del altavoz

Damos por sentado que ciertos estéreos y amplificadores necesitan altavoces de 2, 4 u 8 ohmios para funcionar correctamente. Pero, ¿qué es la impedancia de los altavoces?

¿Y cómo puede saber la impedancia de un altavoz si no está en el altavoz o no puede encontrarlo?

Buenas noticias:¡no es tan difícil! En este útil artículo, explicaré cómo funciona la impedancia de los altavoces, cómo se puede medir la impedancia de los altavoces (ohmios) y mucho más.

También hay una práctica tabla de ohmios del altavoz para ayudarte a identificar qué impedancia tiene tu altavoz para saberlo con seguridad.

Cómo saber la impedancia de un altavoz

Analicemos las ideas principales antes de entrar en más detalles a medida que cubro más cada tema.

Cómo encontrar la impedancia de un altavoz

• Si la clasificación de ohmios (impedancia) no está disponible en el altavoz, debe medir la impedancia de un altavoz con un medidor de prueba configurado en la función de ohmios (resistencia). Esto le dará a la resistencia de la bobina de voz que le permitirá determinar la categoría de impedancia del altavoz. (ver más abajo para más detalles)
• La impedancia de un parlante generalmente se indica en el imán, el empaque o la caja del parlante y en las especificaciones. Sin embargo, este no es siempre el caso, ya que depende del fabricante y el modelo.
• La impedancia total cambia con la frecuencia, ya que los altavoces no actúan como resistencias, sino que tienen una inductancia que se opone al flujo de corriente a medida que aumenta la frecuencia de la señal de audio. Puede calcular la impedancia según las fórmulas incluidas aquí. Nota: no necesitará esto solo para determinar el rango de impedancia general de sus altavoces.

Para resumir, si su altavoz no tiene la impedancia indicada en ninguna parte o no puede encontrar las especificaciones del fabricante, lo mejor que puede hacer es medirla. De esa manera, puede estar 100% seguro y evitar problemas con su estéreo, amplificador y cruces.

Tú definitivamente ¡No quiera usar un altavoz con una impedancia más baja de lo esperado, ya que es posible dañar su estéreo o amplificador de forma permanente!

¿Qué es la impedancia de los altavoces? (Explicación de las clasificaciones de ohmios de los altavoces)

La impedancia del altavoz, medida en ohmios, es la resistencia total de la bobina móvil al flujo de corriente eléctrica cuando funciona con una señal musical.

A diferencia de los conductores eléctricos estándar, el devanado del cable de la bobina móvil forma un bucle que tiene una propiedad eléctrica llamada inductancia. La inductancia es diferente de la resistencia, ya que cambia a medida que cambia la frecuencia. Esto se llama reactancia inductiva.

¿Cómo funciona la impedancia de los altavoces?

Los campos magnéticos se crean a medida que la corriente fluye a través de la bobina de alambre fuertemente enrollada. Estos campos tienen una oposición (resistencia, también llamada reactancia ) a la corriente que fluye a través del cable de la bobina. (Del mismo modo, muchos otros componentes eléctricos, como los motores, también lo tienen).

Debido a cómo funciona la inductancia y la física involucrada, la "impedancia" (resistencia total) del altavoz no es una simple suma de la resistencia y la reactancia inductiva juntas.

En cambio, la impedancia del altavoz se calcula a partir de la suma algebraica (la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados) de la resistencia del cable de la bobina y la reactancia inductiva.

La reactancia inductiva se escribe comúnmente como "Xl", se pronuncia "X sub L" y se mide en unidades de ohmios al igual que la resistencia. La inductancia se mide usando una unidad llamada "Henrie" y normalmente se indica con una "H":"uH" para microHenries, "mH" para miliHendries, etc.

Cómo calcular la impedancia de los altavoces

Si le gustan las matemáticas, puede ver aquí cómo se calcula la impedancia de los altavoces. Como mencioné, es la suma geométrica de la resistencia en el devanado del cable de cobre de voz y la reactancia inductiva a una frecuencia dada.

Lo más importante que debe comprender acerca de la impedancia de los altavoces es:

• La impedancia del altavoz siempre es igual o mayor que la resistencia del cable de la bobina móvil. Puedes medir esto con un ohmímetro.
• El número de impedancia de un altavoz es una guía general de compatibilidad, no exactamente lo que mide el altavoz.
• La impedancia cambia ligeramente (aumenta) a medida que aumenta la frecuencia que se reproduce.

De hecho, si usara un medidor de prueba para medir los ohmios (impedancia) de la bobina móvil en un altavoz, encontraría una lectura de aproximadamente 3,2-3,6 ohmios para un altavoz de 4 ohmios y 6 ohmios o más. para un altavoz de 8 ohmios.

Ejemplo de cálculo de la impedancia de los altavoces

Tomemos un ejemplo. Usaremos un altavoz de ejemplo y especificaciones del mundo real y luego haremos los cálculos.

Parámetros de ejemplo para usar desde un altavoz real para la resistencia de la bobina de voz (Re) y la inductancia del devanado (Le).

Ejemplo de cálculo de la impedancia del altavoz usando 1kHz como frecuencia:

1. Calcular la reactancia inductiva:
   Xl =2*Pi*Le*frecuencia:2*3,14159*,000280*1000 =1,759 ohmios (Ω)
2. Encuentre la impedancia total (representada por "Z"): Encuentra la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de Re y Xl :
   Z =√[ ( (3,0)^2 + (1,759)^2 ] =3,142 ohmios (Ω)

Por lo tanto, para nuestro altavoz de ejemplo, la impedancia total a 1 kHz es de 3,142 Ω, solo un poco más alta que la propia resistencia de la bobina de voz.

Esto se debe a que (1) la mayoría de los parlantes tienen una cantidad muy pequeña de inductancia y (2) los parlantes funcionan en el rango de audio y no más de 20 kHz, lo que significa que la reactancia inductiva será limitada.

Impedancia del altavoz debido a la frecuencia de resonancia

Eso no quiere decir que los hablantes nunca tener una alta impedancia. De hecho, en su frecuencia resonante donde se comportan de manera diferente, ¡la impedancia puede ser ENORME! De hecho, tan alto como 50 ohmios. Sin embargo, ese es un tema aparte.

(Nota:como puede ver en las especificaciones del altavoz de ejemplo, el parámetro "Fs" nos dice que la frecuencia de resonancia de 84,8 Hz es donde sucede eso para este altavoz en particular)

Cómo medir la impedancia de los altavoces

En esta imagen, puede ver un ejemplo de cómo medir la impedancia de un altavoz usando un medidor de ohmios o cualquier medidor de prueba estándar configurado para medir la resistencia en ohmios. Para hacerlo, configúrelo en el rango más bajo que mide unidades de 1, 0-10, 0-20 o rango automático y el medidor lo medirá en consecuencia. Sostenga los cables de la sonda de prueba firmemente contra el metal limpio en los terminales del altavoz con el cable del altavoz retirado.

Para medir la impedancia de un altavoz, necesitará un multímetro (medidor de prueba con múltiples funciones) o un medidor de ohmios (resistencia) dedicado.

Utilice los siguientes pasos:

1. Encienda el medidor y configúrelo para medir ohmios en el rango más bajo. Suele ser el rango x1, 0-10, 0-20 o la configuración de rango automático.
2. Desconecte uno o ambos cables del altavoz para evitar una lectura falsa debido a otra resistencia que pueda estar conectada a él.
3. Sujete las sondas con firmeza contra los terminales de los altavoces en un lugar de metal desnudo y limpio. El medidor debe asentarse rápidamente en una lectura. El medidor mostrará la resistencia de la bobina móvil dentro del altavoz.
4. Utilice el valor medido para determinar la impedancia de altavoz aproximada más cercana (consulte mi tabla a continuación para obtener ayuda).
5. Para los altavoces dentro de un gabinete o recinto, tales como altavoces de 2 vías, se pueden usar cruces y estos pueden interferir con esta lectura con algunas excepciones. Sin embargo, en muchos casos, todavía mide bastante bien la resistencia de un woofer.

Lo importante a tener en cuenta es que no medirá exactamente 4 ohmios, 8 ohmios, etc. A los parlantes se les asigna una clasificación de impedancia para fines estéreo que es aproximada, o cercana, a lo que medirá con un medidor de prueba.

Nota: Los parlantes como los tweeters con un capacitor conectado en línea actuarán como un circuito abierto e interferirán con su medición.

Vea mis notas a continuación para saber cómo medirlas correctamente.

Seleccionar el rango correcto de resistencia (ohmios) para los altavoces

Se muestran algunos ejemplos de configuraciones de rango de resistencia del medidor de prueba para usar con medidores de prueba típicos.

Como mencioné anteriormente, es importante usar el rango de resistencia correcto en su medidor al medir la impedancia del altavoz. Esto se debe a que la configuración incorrecta puede no mostrar nada o darle la idea equivocada de que tal vez el altavoz esté fundido cuando no es así.

Si no está seguro, consulte el manual del medidor de prueba. Muchos medidores digitales modernos a menudo tienen una configuración automática que se ajustará automáticamente a la medida de ohmios que detecta y mostrará la lectura y los lugares decimales en consecuencia. Otros medidores requieren que seleccione el rango correcto manualmente.

Como regla general, use el rango más bajo que incluya 0-10 ohmios (o similar) y luego suba si es necesario.

Eso debería casi nunca puede suceder, pero en el caso de una conexión deficiente, un altavoz quemado (o casi quemado), pueden ocurrir cosas extrañas y es posible que obtenga una lectura muy por encima de la impedancia normal del altavoz.

En mi experiencia, sin embargo, eso es muy raro.

Una vez que tenga su medida, use mi tabla de impedancia de altavoz para encontrar el siguiente valor de impedancia de altavoz más cercano en la lista.

Cómo medir la impedancia de los altavoces cuando hay un cruce

Los tweeters son uno de los tipos más comunes de altavoces con cruce. Para medir la impedancia de los altavoces en ellos, deberá colocar las sondas del medidor de prueba alrededor del cruce del condensador. De lo contrario, la lectura será un circuito abierto o demasiado alta.

Medir la impedancia de los altavoces cuando se utilizan cruces es un poco problemático. Eso es porque los condensadores, que comúnmente se encuentran en los tweeters como un filtro de paso alto, actúan como un circuito abierto cuando se mide la resistencia.

Obviamente, eso es un problema, ya que nunca obtendrá una lectura correcta si usa los cables de prueba en el cableado de los altavoces.

Para evitar esto, querrá medir alrededor el condensador, si se usa, que normalmente está en el terminal positivo del altavoz. Entonces debería poder obtener una lectura correcta.

Para los altavoces de 2 vías, en muchos casos, no se utiliza cruce en el woofer. En algunos casos, hay un inductor en serie con él. La buena noticia es que leer directamente la resistencia a través de un altavoz y un inductor no hace mucha diferencia:los inductores tienen un pequeño valor de la resistencia De hecho, normalmente están en miliohmios (milésimas de ohmio), que es casi nada.

Para cruces de 2 vías, también se aplica lo mismo. Siguiendo el diagrama anterior, su principal preocupación es evitar medir entre capacitores.

Gráfico de ejemplo de impedancia de altavoz (uso con medidas de altavoz)

Un altavoz de 8 ohmios, en el mundo real, tendrá una medición de resistencia menor que su clasificación de 8 ohmios. Eso es normal y se debe a cómo está hecho el altavoz. Los altavoces no tienen valores de impedancia exactos, sino que caerán en un rango general cercano a su clasificación. Puede usar ese rango para identificar su impedancia si no lo sabe.

Para usar esta tabla, tome la medida de resistencia del altavoz que obtuvo de las instrucciones anteriores y utilícela para compararla con las medidas aquí. Verá que su altavoz debe caer dentro de los estándares de impedancia de altavoz comúnmente vendidos.

Cuadro de medición de impedancia de altavoces

Rango de medición del altavoz*	Clasificación de impedancia del altavoz
3,1-4,0 ohmios	4 ohmios
6,0-8 ohmios	8 ohmios
1,2-2 ohmios	2 ohmios
4,0-6 ohmios	6 ohmios
0,5-1,0 ohmios	1 ohmio**
12-16 ohmios	16 ohmios**

*(Este es un rango aproximado y debe cubrir casi todos los altavoces, pero puede variar ligeramente)
**(1 ohm es raro, pero se puede encontrar en algunos productos estéreo para automóviles, como los sistemas amplificados premium Bose. Los altavoces de 16 ohm a veces pueden usarse para el hogar u otros sistemas de altavoces, pero no son muy comunes)

¿Qué sucede si la impedancia de mi altavoz es demasiado baja o demasiado alta?

Este gráfico muestra lo que sucede cuando se utiliza un altavoz de mayor impedancia con un amplificador o estéreo clasificado para un altavoz de menor impedancia. Como muestra este ejemplo, usar un altavoz de 8 ohmios en lugar de los de 4 ohmios significa que desarrollará la mitad de la potencia y, en consecuencia, un volumen más bajo que un altavoz de 4 ohmios.

El uso de un altavoz que no coincida con el estéreo o el amplificador para el que está clasificado puede tener efectos relativamente menores, o incluso horribles . – resultados dependiendo de qué caso estemos hablando:

• El uso de un altavoz de mayor impedancia no dañará el equipo. El resultado será menor potencia desarrollada y por lo tanto menor volumen posible. Sin embargo, también puede presentar problemas con los cruces de altavoces.
• El uso de un altavoz con una impedancia inferior a la especificada hará que las radios o los amplificadores sufran un calor extremo e incluso daños permanentes porque la salida actual será mucho más de lo que está diseñado.

Por ejemplo, si usara altavoces de 8 ohmios en lugar de altavoces estéreo de coche de 4 ohmios, no dañará nada, ya que fluirá menos corriente hacia el altavoz. El problema será (aunque de lo contrario funcionará bien) que la potencia total disponible será la mitad de la de un altavoz de 4 ohmios.

Ley de Ohm y potencia de los altavoces

Una radio o un amplificador están diseñados para emitir un cierto nivel de voltaje para un volumen dado, por lo que los altavoces de mayor impedancia no tendrán la misma potencia disponible en el mismo nivel de volumen. Esto se debe a que la potencia de un altavoz depende del voltaje disponible.

Por las fórmulas eléctricas llamadas Ley de Ohm, P (potencia, en vatios) =Voltaje^2/R (ohmios del altavoz)

Para un volumen bajo (salida de 2 V de un amplificador), un altavoz de 4 ohmios tendría 1 W de potencia disponible. Sin embargo, un altavoz de 8 ohmios tendría solo 1/2W. Eso significa que para el mismo amplificador o volumen de radio, los altavoces de mayor impedancia no pueden producir el mismo volumen.

¿Cómo afecta la impedancia del altavoz al sonido?

El uso de una impedancia de altavoz incorrecta puede afectar el sonido de varias formas:

• Si mezcla y combina tweeters de 4 ohmios con woofers de 8 ohmios, por ejemplo, no coincidirán y en algún momento no sonarán bien a medida que aumente la potencia porque sus niveles de volumen no serán los mismos.
• Usar la impedancia de altavoz incorrecta con cruces de altavoces puede tener un gran impacto en la frecuencia de cruce (cambiará mucho) y afectará drásticamente la salida de sonido. Sus altavoces no sonarán bien, pueden tener mucha más distorsión y, en general, serán mucho menos agradables de escuchar.

¿Qué le sucede al estéreo de un auto si un parlante tiene una impedancia más baja que la nominal para el estéreo?

Usar un parlante de impedancia más baja que la capacidad nominal de su estéreo o amplificador es una idea terrible y nunca debe hacerse. Esto se debe a que no está diseñado para manejar la cantidad excesiva de corriente que tendrá que suministrar gracias a la disminución de la resistencia de la impedancia más baja del altavoz.

Si tiene suerte, la unidad entrará en "modo de protección" en el que se apagará hasta que se elimine la condición y sea seguro operarla. Sin embargo, según mi experiencia, muchos dispositivos electrónicos se calientan mucho y pueden quemar sus transistores de salida, lo que significa que quedan dañados de forma permanente.

¡No te arriesgues! Siempre verifique la clasificación mínima de ohmios de su equipo y asegúrese de seguirla. Nunca suponga que el amplificador, la radio o el receptor, etc., podrán protegerse contra daños.

Impedancia de los altavoces y cruces:¡sí, es importante!

Los cruces están diseñados para una impedancia de altavoz específica. Cambiar la impedancia de los parlantes significa que está cambiando la forma en que funcionan y cambia la frecuencia de cruce, lo que genera un sonido peor y puede agregar una distorsión que no existía antes.

Cuando se usan cruces de parlantes, es muy importante comprender que no se puede cambiar la carga de los parlantes (la impedancia de los parlantes que ven conectada) ya que los resultados no serán buenos.

Cambiar un altavoz de 4 ohmios a uno de 8 ohmios, o viceversa, tendrá un enorme impacto en el sonido porque la frecuencia de corte de cruce cambiará mucho ya que depende críticamente de la carga del altavoz utilizada.

Como regla general:

• Duplicar la impedancia del altavoz reducirá a la mitad (disminuirá) la frecuencia de cruce.
• Reducir a la mitad la impedancia del altavoz duplicará (aumentará) el corte de frecuencia.

Para los tweeters, aumentar la impedancia del tweeter significa que permitirá más graves y rangos medios, lo que generará un sonido deficiente ya que los tweeters no pueden producir esos rangos. Para los woofers, eso significa introducir agudos o medios de bajo sonido para los que no son adecuados.

En ambos casos, recuerde que la frecuencia de cruce cambia inversamente proporcional a la carga de altavoces que haya aumentado o disminuido.

Nota: Al reducir el volumen del tweeter, el uso de un L-pad o una red de resistencias de L-pad correctamente diseñada mantendrá correctamente la carga del altavoz que ve el crossover para que no afecte el sonido.

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