Capire Sistemi di altoparlanti distribuiti

 

I sistemi di altoparlanti distribuiti sono noti anche come " linea a 100 volt " o sistemi di altoparlanti "in tensione". Essi sono ampiamente utilizzati in ambienti in cui siano richiesti più altoparlanti.I sistemi di altoparlanti con linea a 100 volt sono comunemente utilizzati in aeroporti, centri commerciali, scuole, chiese, club, uffici, parcheggi, campi sportivi e ovunque sono necessari molti diffusori.Possono essere utilizzati anche nelle abitazioni civiliper sistemi di musica di sottofondo.

Vantaggi di Sistemi di altoparlanti con Linea a 100 Volt distribuita

I principali vantaggi dei sistemi di altoparlanti distribuiti sono:

  •          Non c'è bisogno di complicati calcoli di impedenza totale dei diffusori - è sufficiente sommare il wattaggio di ogni diffusore (vedi sotto per maggiori dettagli)
  •          Molti altoparlanti possono essere collegati ad un solo amplificatore.
  •          Più altoparlanti aggiuntivi possono essere normalmente aggiunti al sistema.
  •          Il volume di ciascun diffusore può essere regolato indipendentemente dal volume principale (es. gli altoparlanti dei servizi igienici non saranno così alti come gli altoparlanti del foyer).
  •          Possono essere utilizzati cavi di piccole dimensioni.I sistemi di altoparlanti distribuiti usano molto meno corrente attraverso i cavi degli altoparlanti.
  •          Sono possibili cavi dei diffusori molto lunghi con perdita di linea minima.  Possono essere utilizzati cablaggi fino a 100 di metri .

Svantaggi di Sistemi di altoparlanti distribuiti

I principali svantaggi di sistemi di altoparlanti distribuiti sono:

  •          Ogni diffusore richiede un trasformatore (solitamente incluso nel prodotto)
  •          I trasformatori influenzano la qualità del suono Tipicamente le frequenze inferiori non vengono riprodotte come in un sistema di altoparlanti senza trasformatori.
  •          Senza l'utilizzo di trasformatori costosi, l'uso è spesso limitato a messaggistica, voce e musica di sottofondo diffusa.

Panoramica sui Sistemi di altoparlanti a 100 volt

La tecnica di base dei sistemi di altoparlanti in tensione è simile al modo in cui  è distribuita la corrente elettrica . Le centrali elettriche usano trasformatori per elevare la tensione e distribuire la potenza in alta tensione, il che significa bassa corrente, e le perdite di linea, pertanto perdite basse e cavi più sottili. Ogni quartiere e/o cabina "Enel" poi converte questa alta tensione/bassa corrente ina bassa tensione/alta corrente) per l'uso nella vostra casa (tipicamente 220 volt).

I sistemi di altoparlanti distribuiti utilizzano un principio simile. L'amplificatore ha normalmente un trasformatore elevatore incorporato, producendo una tensione elevata e bassa corrente di uscita. Poi ogni altoparlante ha il suo trasformatore per convertire il segnale in un tradizionale segnale bassa tensione/alta corrente. Questo permette ai cavi di essere molto lunghi senza avere perdite di linea significative.

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Sistema 100 Volt Linea Speaker

La tensione più "alta" comunemente utilizzata in sistemi di altoparlanti distribuiti è di 100 volt. In molti paesi i sistemi di altoparlanti distribuiti sono noti come sistema di altoparlanti " linea a tensione 100 Volt ". In un sistema di altoparlanti linea 100 Volt l'uscita dell'amplificatore è contrassegnata con "100 volt". Infatti a piena potenza, l'amplificatore erogherà 100 volt RMS. Ciascun altoparlante ha quindi un trasformatore per ridurre il livello da linea 100 volt a scendere fino al normale livello dell'altoparlante. Negli Stati Uniti è comune anche il collegamento a 70 volt.

 

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In pratica, molti amplificatori commerciali hanno prese multiple. Essi possono avere 100 e 70 Volt,  nonché 4 uscite ohm e 8 ohm per altoparlanti normali (senza trasformatori).Normalmente si dovrebbe usare una sola uscita di un amplificatore, cioè sia l'uscita 100 volt linea, o l'uscita di linea 70 volt o l'uscita 8 ohm, non tutti allo stesso tempo.

Trasformatori

Ogni diffusore in sistemi di altoparlanti distribuiti deve essere collegato ad un trasformatore step-down. Questo trasforma il livello di alta tensione fino al normale livello del diffusore.

Un lato del trasformatore ha normalmente un comune (o "0 Volt") e un 4 ohm e 8 ohm collegamento. Un altoparlante 8 ohm sarebbe collegato al comune e  all'8 ohm, mentre un altoparlante 4 ohm sarebbe collegato al comune e  al 4 ohm.

La maggior parte dei trasformatori hanno una selezione di connettori di ingresso. L'esempio in questa immagine ha ingressi per 20 Watt, 15 Watt, 10 Watt e 5 Watt. Il cavo di alimentazione è collegato al comune ed uno qualsiasi degli altri ingressi. In questo modo sarà possibile ipostare il volume relativo del diffusore durante l'installazione.Per esempio l'altoparlante in una camera ad alto rumore potrebbe essere impostato su 20 Watt, mentre il diffusore in una piccola area a basso rumore potrebbe essere impostato su 5 watt.

Tutti gli amplificatori progettati per essere utilizzati con i sistemi di altoparlanti distribuiti hanno un trasformatore elevatore incorporato. È anche possibile aggiungere un trasformatore esterno ad un amplificatore senza un trasformatore integrato. Basta usare un trasformatore altoparlante al contrario - cioè, collegare il comune e 8 ohm collegamento del trasformatore per il comune e 8 ohm uscita altoparlanti dell'amplificatore. Basta fare in modo l'amplificatore e trasformatore siano scelti con potenza sufficiente per guidare tutti i diffusori da collegarvi (vedi Collegamento di altoparlanti più sotto).

Altoparlanti

Ogni diffusore può essere utilizzato in un sistema di altoparlanti distribuito, a condizione che venga utilizzato un trasformatore traslatore. Sono presenti in commercio molti altoparlanti con trasformatori integrati per l'impiego in sistemi di altoparlanti distribuiti.

Altoparlanti da soffitto

I diffusori a soffitto sono utilizzati in molte installazioni di sistemi di altoparlanti distribuita per coprire aree di grandi dimensioni e/o molte piccole stanze o aree. 

Il cavo dell'altoparlante è normalmente collegato direttamente al trasformatore. Per modificare le impostazioni di alimentazione è necessario collegare il cavo dell'altoparlante ad ingressi del trasformatore di diversi. Nel altoparlante nella foto, si tratta di una semplice questione di spostare il cavo dell'altoparlante a un connettore terminale differente.

Cabinet altoparlanti (Speaker Boxes)

Sono disponibili casse acustiche in tutti i tipi di forme e dimensioni. Molti produttori propongono una versione dei loro box con un trasformatore integrato.

 I collegamenti sono spesso i soliti terminali dei diffusori. Per cambiare i gli ingressi, è sufficiente ruotare l'interruttore per l'impostazione di potenza desiderata. Spesso questi interruttori hanno anche una posizione per 8 ohm (bypassando il trasformatore) - questo li rende diffusori molto versatili per l'installatore.Le casse acustiche con Box vengono utilizzati laddove diffusori a soffitto non sono pratici, o dove siano richiesti elevati livelli sonori.

Diffusori a tromba

I diffusori a tromba sono molto efficienti, ma di qualità audio inferiore agli altoparlanti a radiazione diretta. Sono per lo più utilizzati all'aperto quando è necessaria la copertura di una zona molto estesa o con elevato rumore di fondo.

 Per esempio in parcheggi, campi sportivi, cortili delle scuole e altre aree esterne.Nella tromba mostrata, la parte posteriore della stessa ha un selettore che necessita di un cacciavite a lama per selezionare la potenza desiderata. Ciò è utile per ridurre la probabilità di spostemanto accidentale delle impostazioni dopo l'installazione.

Collegamento di altoparlanti multipli

Questo è il lato positivo, perché non vi è alcuna necessità di calcolare l'impedenza totale.Per collegare più altoparlanti in sistemi di altoparlanti distribuiti a 100 volt, tutti i cavi sono in parallelo e si sommano i watt totali degli altoparlanti collegati.

Esempio 1: Un amplificatore PA ha una potenza di 120 watt @ 100 volt. Pertanto è possibile collegare:

         20 x 5 Watt (100 volt) diffusori a soffitto (totale 100 Watt), o
         40 x 2,5 Watt (100 volt) diffusori a soffitto (totale 100 Watt), o
         10 x 5 Watt (100 volt) diffusori a soffitto e 20 x 2,5 diffusori a soffitto Watt (100 volt) (totale 100 Watt), o
         qualsiasi combinazione di diffusori che raggiungano fino e non più di 120 Watt.

Esempio 2: Una piccola chiesa ha un piccolo di amplificatore PA  da 25 Watt (100 Volt) con 4 piccoli altoparlanti montati in chiesa (2 giù ogni lato). Ora vogliono aggiungere un altoparlante in una stanza separata per un'area di comune di un asilo nido.

         Quattro altoparlanti esistenti possono essere collegati a 2,5 Watt (100 Volt), totale di 10 Watt.
         Un nuovo speaker può essere collegato a 10 Watt (100 Volt), questo permette di ottenere un volume più forte di qualsiasi dei piccoli altoparlanti della chiesa (in quanto la zona nido ha molto di più livelli di rumore ambientale).

Come mostrato, è facile sommare le singole potenze in watt degli altoparlanti. Questo è molto più facile che il calcolo della impedenza,rendendo l'installazione molto più semplice.

Suggerimenti per l'uso dei Sistemi di altoparlanti distribuiti a 100 volt

Di seguito sono riportati alcuni consigli pratici per l'installazione di sistemi di altoparlanti distribuiti:

  •          Tenere tutti i diffusori in fase. Questo significa che il "O volt" o il "Com" del terminale del diffusore dell'amplificatore devono essere collegati al"O Volt" o "Com" di ogni trasformatore altoparlante.
  •          E' buona pratica per la progettazione di sistemi di altoparlanti distribuiti utilizzare fino a solo l'80% della potenza totale disponibile dell'amplificatore. Ad esempio, un amplificatore 120 Watt PA deve essere collegato ad un massimo di circa 100 Watt di altoparlanti.Questo consente di evitare al trasformatore la distorsione da saturazione (sovraccarico), e consente di aggiungere un altoparlante supplementare, se necessario in futuro.
  •          Durante la progettazione di sistemi di altoparlanti distribuiti, calcolare i watt totali dei diffusori, e scegliere un amplificatore più grande di quanto richiesto. Ad esempio, se un installazione richiede 10 diffusori da 5 Watt ciascuno (carico totale di 50 Watt), un amplificatore 60 Watt potrebbe essere usato tranquillamente, ma la selezione di un amplificatore da 100 Watt o 120 Watt permetterà variare la potenza dei diffusori aumentandola o aggiungere in futura altoparlanti supplementari. Si tratta di un piccolo aumento relativo del prezzo di acquisto iniziale, piuttosto di dover acquistare uno nuovo più avanti.
  •          Quando si scelgono gli altoparlanti, ha senso prediligere una potenza più alta di quanto richiesto. Per esempio: Se è richiesto un altoparlante a soffitto da 5 Watt, sarebbe opportuno selezionarne uno da 10 Watt o 15 Watt ed utilizzarlo a 5 Watt agendo sul trasformatore. Questo riduce di nuovo il rischio di sovraccarico di trasformatori meno costosi, e offre la possibilità di aumentare il livello di potenza (volume) se necessario.
  •          Quando si collegano molti altoparlanti, è bene avere più cavi di alimentazione. Per esempio; se il collegamento di 60 altoparlanti, è possibile utilizzare una sola linea fino al primo diffusore e poi da questo al secondo fino all'ultimo dei 60. Tuttavia è meglio avere diversi cavi di alimentazione a piccoli gruppi di altoparlanti. In questo modo se si verifica un guasto, è più facile isolare il cavo relativo al guasto.
  •          È possibile disporre di alcuni diffusori con attenuatore incorporato per controllare il volume dell'altoparlante. Questo è utile in situazioni in cui si desidera che sia l'ascoltatore a controllare il volume. Per esempio in un asilo nido. È anche possibile installare attenuatori esterni a parete per controllare il volume in una camera anche per un singolo altoparlante.
  •          Se possibile, misurare l'impedenza di ciascun cavo di collegamento ai diffusori prima di collegare l'amplificatore. Questo è realizzato con un misuratore di impedenza. Nella installazione di un gran numero di diffusori distribuiti, un misuratore di impedenza è molto utile.
  •          Non collegare un altoparlante da 4 ohm o 8 ohm direttamente ad una linea di 100 volt. A parte sovraccaricare gravemente il diffusore (e forse bruciarlo) un altoparlante 4-8 ohm mette severamente in crisi un la linea di altoparlanti e sovraccarica l'amplificatore. 

Riassunto

I sistemi di altoparlanti distribuiti sono ideali per le installazioni multiple di altoparlanti. Essi consentono di cavi lunghi verso gli altoparlanti e il calcolo del carico totale è facile. I sistemi di altoparlanti distribuiti sono normalmente mono (non stereo). Sono per lo più utilizzati per le situazioni di messaggistica e musica di sottofondo. Sebbene normalmente utilizzati per applicazioni commerciali, possono essere utilizzati in impianti domestici per sistemi di musica di sottofondo.