Public Address Amplifier and Speakers
+ PA 시스템이란?
PA음향시스템은 (Public Address Acoustic system) 군중에게 음성을 전달하도록 설계된 완전한 재생방식입니다
크게 전관방송음향(Public Address Sound System)과 SR음향(Sound Reinforcement Sound System)으로 나눌 수 있습니다
+ PA 앰프와 스피커 (매칭트랜스 장착형) 연결방법
PA앰프의 출력단(스피커 연결부)에는
로우 임피던스(Row Impedance) 4Ω, 8Ω, 16Ω 와
하이 임피던스(High Impedance) 100V, 75V 연결부가 있습니다.
주로 PA 앰프에 사용되는 스피커는 하이 임피던스(메칭트랜스 내장형)을 많이 사용되는데,
이는 많은 수의 스피커를 동시에 사용할 수 있고 스피커 라인을 아주 먼 거리까지 사용할 수 있기 때문입니다.
[ PA 앰프에 스피커 연결도면 ]
- 위 그림처럼 앰프에 스피커를 병렬로 결선합니다.(하이 임피던스 스피커사용)
- 앰프의 정격 출력(W)과 스피커의 허용입력(W) 같게 설계 합니다.
- 위 그림과 같이 25W 스피커4개사용 = 25 x 4=100 (스피커 총 허용입력100W)
- 앰프선택 = 정격 100W 앰프선택
위 그림과 같이 설치 하고자 하는 스피커수가 여러 대 이상 수 십대 일 경우 스피커의 합성 임피던스를 구하기 어렵게 됩니다.
방법은 스피커에 표기된 정격 허용입력(W) 을 모두 합산한 값을 구하고 여기에 같은 출력을 가진 PA 앰프를 정하면 됩니다.
+ 매칭 트렌스 (MATCHING-TRANSFORMER)
PA앰프는 스피커 연결부에 하이 임피던스 (100V 라인)를 많이 사용 하는데
스피커는 로우 임피던스(4Ω,8Ω,16Ω)으로 되여 있어서 직접 연결 사용하면 스피커가 과전압으로 파손되어 불량이 됩니다.
매칭 트렌스의 1차 측은 PA앰프 100V 스피커 단자에 연결되어 높은 전압을 받아 들이고
2차측 에서 낮은 전압으로 만들어 스피커에 전달하여 스피커를 보호하는 역할을 합니다.
PA 앰프에서 높은전압(100V)으로 설계하는 것은 스피커의 라인을 수십 미터 이상 먼 거리로 설치할 경우
스피커 선로에서 손실되는 출력 전압을 적게 하고 수 십대 이상의 스피커를 사용할 수 있기 때문입니다.
PA용 스피커는 일반적으로 매칭트렌스가 내장 되여 있고 이를 하이임피던스 스피커라 하며 매칭트렌스가 없는
드라이버 유니트나 일반스피커를 로우임피던스 스피커에는 별도로 매칭 트렌스를 부착하여 사용합니다.
[ 스피커 하이 임피던스와 출력 계산표 ]
출력 | 임피던스 | 출력 | 임피던스 | 출력 | 임피던스 |
0.1W | 100KΩ | 10W | 1KΩ | 40W | 250Ω |
0.5W | 20KΩ | 15W | 667Ω | 50W | 200Ω |
1W | 10KΩ | 20W | 500Ω | 75W | 133Ω |
2W | 5KΩ | 25W | 400Ω | 100W | 100Ω |
3W | 3.33KΩ | 30W | 333Ω | 150W | 66.7Ω |
5W | 2KΩ | 35W | 286Ω | 200W | 50Ω |
(100V 설계) P = E x E / Z = 100x100 / Z = 10,000 / Z
P : 전력(W), Z : 임피던스(Ω), E : 100V (일반적인 앰프의 설계 기준전압)
+ 앰프에 로우 임피던스 ( 4Ω, 8Ω, 16Ω ) 스피커 연결방법
- 앰프의 출력쪽 임피던스와 스피커의 임피던스를 같게 합니다. ( 예 : 앰프 8Ω = 스피커 8Ω)
(두개 이상의 스피커를 사용할 경우에도 스피커의 합산 임피던스는 같아야 합니다.) - 앰프의 정격출력보다 스피커의 허용입력이 같거나 조금 크게합니다
(예 : 앰프 정격 100W = 스피커 합산허용 입력이 100W 또는 조금 크게)
직렬연결 : 스피커의 임피던스를 모두 합한 값
병렬연결 : 동일한 임피던스일 경우 (스피커 임피던스 ÷ 스피커수) = (16 ÷ 4 = 4Ω)
직 병렬 접속
1) 직렬계산 Z1= 1+2 , Z2 =3+4 (Z1= 8+8=16, Z2=8+8=16)
2) 병렬계산 16÷2=8Ω (스피커의 임피던스가 같을경우 계산방식)
[ 앰프와 스피커의 임피던스 관계 ]
임피던스 | 비고 | |
앰프 | 스피커 | |
8Ω | 8Ω | 앰프 = 스피커 앰프에 설계된 출력을 정상적으로 사용 할수 있다. |
8Ω | 4Ω | 앰프 > 스피커 앰프의 출력이 커지며 앰프 출력 단에 과 부하가 걸려 앰프가 손상 될 수 있다. |
4Ω | 8Ω | 앰프 < 스피커 앰프가 안정적으로 작동하나 출력이 떨어진다. |
+ 임피던스
임피던스 단위는 Ω, 기호는 Z 가 쓰이며, 코일에 전류가 흐를 경우 전류의 흐름을 방해하는 저항이 발생하는데
교류성 전류가 흐를 때 발생하는 저항 값을 임피던스라 하며 Z = Ω 표기합니다.
스피커 내부를 보면 아주 가는 코일이 감겨져 있는데 이 스피커 코일의 임피던스 값이 4Ω, 8Ω, 16Ω 으로 설계되어 있습니다
앰프의 출력 단에도 임피던스 값이 4Ω, 8Ω, 16Ω 으로 설계되어있어
앰프의 임피던스와 스피커의 임피던스의 값이 같게 하여 연결하여야
앰프에 정해진 출력을 안전하게 사용할 수 있습니다.