01 saka 03
Tackling Salah Subyek Paling Mbebayani ing Audio Elektronik
Nalika aku sinau dasar audio, salah sijine konsep sing paling angel kanggo aku ditemokake yaiku impedansi output. Input impedansi Aku ngerti instinctively, saka conto speaker . Sawise kabeh, pembalap speaker ngemot kumparan kawat, lan aku sumurup yen kumparan kawat resik aliran listrik. Nanging impedansi output ? Kenapa amplifier utawa preamp duwe impedansi ing output, aku kepingin weruh? Bakal ora pengin ngirim kabeh volt bisa lan amp kanggo apa wae sing nyopir?
Ing obrolan karo pembaca lan peminat ing taun-taun iki, aku ngerteni yen aku ora mung siji sing ora ngerteni gagasan output impedansi. Dadi aku ngira iku becik kanggo nglakoni dhasar ing subyek. Ing artikel iki, aku bakal nemokake telung situasi umum lan beda: preamps, amps lan amps.
Kaping pisanan, ayo rekap konsep konsep impedansi . Resistance yaiku derajat sing mbatesi aliran listrik DC. Impedansi ing dasaré padha, nanging kanthi AC tinimbang DC. Biasane, impedansi komponèn bakal ganti amarga frekuensi saka owah-owahan sinyal listrik. Contone, kumparan kawat cilik bakal duwe impedansi meh nol ing 1 Hz nanging impedansi dhuwur ing 100 kHz. Kapasitor bisa duwe impedansi saklawasé tanpa wates ing 1 Hz nanging meh ora ana impedansi ing 100 kHz.
Output impedansi yaiku jumlah impedansi antarané piranti output preamp utawa amplifier (biasane transistor, nanging bisa dadi trafo utawa tabung) lan terminal output nyata saka komponèn kasebut. Iki kalebu impedansi internal piranti kasebut.
Kenapa Sampeyan Perlu Impedansi Output?
Supaya kenapa komponen duwe impedansi output? Kanggo sisih paling, iku kanggo nglindhungi saka karusakan saka sirkuit cendhak.
Piranti output apa wae diwatesi ing jumlah arus listrik sing bisa ditangani. Yen output piranti kasebut cendhak, iku dijaluk ngasilake jumlah saiki. Contone, sinyal output 2.83-volt bakal ngasilake saiki 0.35 amps lan 1 watt daya dadi speaker 8 ohm. Ora ana masalah ana. Nanging yen kawat karo impedansi 0,01 ohm disambungake ing terminal output amplifier, sinyal keluaran 2.83-volt sing padha bakal ngasilake arus 282.7 amps lan 800 watt daya. Sing adoh, adoh luwih akeh piranti output sing bisa dikirim. Kajaba amp kasebut nduweni sawetara sirkuit utawa piranti perlindungan, piranti output bakal panas banget lan bakal kerep nandhang kerusakan permanen. Lan ya, bisa malah nyerang geni.
Kanthi sawetara impedansi sing digawe ing output, komponen kasebut kanthi jelas nduweni pangayoman luwih marang sirkuit cendhak, amarga impedansi output tansah ana ing sirkuit. Ngomong duwe headphone amp kanthi impedansi output 30 ohms, nyopir sepasang headphone 32-ohm, lan sampeyan ngeculake kabel headphone kanthi sengaja ngiris karo gunting. Sampeyan metu saka impedansi sistem total 62 ohm mudhun kanggo impedansi total mungkin 30.01 ohm, kang ora menehi hasil gedhe. Mesthi akehe kurang ekstrim tinimbang saka 8 ohm mudhun nganti 0,01 ohms.
Carane Kurang Apa Output Impedance Be?
Aturan umum sing umum banget ing audio yaiku yen sampeyan pengin impedansi output paling sethithik 10 kaping luwih murah tinimbang impedansi input sing bakal dikarepake. Kanthi cara iki, impedansi output ora nduweni pengaruh signifikan marang kinerja sistem kasebut. Yen impedansi output luwih saka 10 kaping ing impedansi input sing bakal feed, sampeyan bisa njaluk sawetara beda masalah.
Kanthi piranti elektronik audio, impedansi output sing dhuwur banget bisa nggawe efek penapisan sing nyebabake anomali tanggapan frekuensi aneh, lan uga ngasilake output daya sing suda. Kanggo luwih lengkap babagan fénoména, priksa artikel kapisan lan kapindho babagan carane kabel speaker bisa nyebabake kualitas swara.
Kanthi amplifiers, ana masalah tambahan. Nalika ampli ngobahake kerucut speaker maju utawa mundur, suspensi speaker kasebut ngumpetake kerucut maneh menyang posisi tengah. Tindakan iki nggawe voltase sing banjur dibuwang ing amplop. (Fenomena kasebut dikenal kanthi jeneng "EMF" utawa gaya electromotive sing kuwalik.) Yen impedansi keluaran ampli kurang cukup, èfèktif bakal ngeculake EMF sing bali lan tumindak minangka rem ing kerucut kayata sumber. Yen impedansi output ampli banget dhuwur, ora bakal bisa ngendhegake tumpeng, lan kerucut bakal terus mumbul-mundur nganti titik gesekan kasebut. Iki nggawe efek dering lan ndadekake cathetan linger sawise padha arep mandheg.
Sampeyan bisa ndeleng iki ing ratings faktor pengurangan amplifiers. Faktor pendamping yaiku impedansi input rata-rata sing kira-kira (8 ohms) dibagi dening impedansi output saka amp. Sing luwih dhuwur nomer, luwih apik faktor damping.
Amplifier Output Impedance
Awit kita ngomong babagan amps, ayo miwiti karo tuladha, sing dituduhake ing gambar ndhuwur. Speaker impedansi biasane dianggep 6 nganti 10 ohm, nanging umum kanggo speaker kanggo nyelehake 3 ohms impedansi ing frekuensi tartamtu, lan malah 2 ohm ing sawetara kasus sing banget. Yen sampeyan nganggo rong pamicara sing sejajar, minangka panyedhiya khusus asring nggawe nalika nggawe sistem audio multiroom , sing ngurangi impedansi ing setengah, tegese speaker sing dips nganti 2 ohms, ngomong, 100 Hz saiki dips nganti 1 ohm ing frekuensi nalika dipasangake karo speaker liyane saka jinis sing padha. Iku kasus sing banget, mesthine, nanging desainer ampli kudu nyathet kasus kaya mengkono utawa bisa nyedhaki tumpukan gedhe amps kanggo mbenerake.
Yen kita ngira impedansi speaker minimal 1 ohm, tegese amp kudu duwe impedansi output ora luwih saka 0,1 ohm. Temenan, ora ana ruang kanggo nambah daya tahan kanggo output amp iki kanggo menehi piranti output apa wae pangayoman nyata.
Mangkono, penguat kudu migunakake sirkuit perlindungan. Sing bisa dadi soko sing nglacak output arus amp lan medhot sambungan output yen tarik saiki luwih dhuwur. Utawa bisa uga kaya sing sekedhik minangka sekring utawa pemutus sirkuit arus listrik AC sing mlebu utawa ril pasokan listrik. Iki medhotake catu daya nalika babak saiki luwih saka amp sing bisa ditangani.
Kanthi sengaja, meh kabeh amplifier tube nggunakake transformator output, lan amarga transformer output mung gulungan kawat sing dibungkus ing bingkai logam, padha duwe impedansi substansial dhewe, kadhangkala nganti 0,5 ohm utawa luwih. Nyatane, kanggo nyimulasikake swara saka tabung tabung ing Sunfire solid-state (transistor) amplifiers, desainer kondhang Bob Carver nambahake "modus mode" saklar sing nyetel resistor 1-ohm kanthi seri karo piranti output. Mesthi, iki nerjemahake rasio minimal 1-ke-10 saka impedansi output kanggo impedansi input sing ditemtokake sing kita deleng ing ndhuwur, lan sauntara ana pengaruh substansial ing respon frekuensi saka speaker sing disambungake, nanging apa sing diwenehake karo akeh amps tabung lan Punika persis apa Carver wanted kanggo simulasi.
02 saka 03
Preamp / Sumber Piranti Output Impedance
Kanthi piranti preamp utawa sumber (pamuter CD, kothak kabel, lan liya-liyane), kaya sing dituduhake ing gambar ndhuwur, iku kahanan sing beda. Ing kasus iki, sampeyan ora peduli kekuwatan utawa saiki. Kabeh sing perlu kanggo ngirim sinyal audio yaiku tegangan. Mangkono, piranti downstream - penguat daya, ing kasus preamp, utawa preamp, ing kasus piranti sumber - bisa duwe impedansi input dhuwur. Sembarang arus kasedhiya ing baris iki meh kabeh diblokir dening impedansi input sing dhuwur, nanging tegangan bakal lumayan alus.
Kanggo paling amps lan preamps daya, impedansi input 10 nganti 100 kilohms umum. Insinyur bisa luwih dhuwur, nanging bisa uga tambah akeh gangguan. Kanthi sengaja, amps gitar biasane duwe impedansi input saka 250 kilohm nganti 1 megohm, amarga gitar listrik listrik biasane duwe impedansi output antara 3 nganti 10 kilohms.
Sirkuit sing cendhek bisa umum karo sirkuit tingkat-line, amarga gampang banget kanggo ora sengaja ngobong rong konduktor telanjang saka saklar RCA nglawan sawijining logam. Mangkono, impedansi output saka 100 ohm utawa luwih umum ana ing preamps lan piranti sumber. Aku wis ndeleng sawetara komponen endotermik sing endah lan dhuwur karo impedansi keluaran baris kurang saka 2 ohm, nanging iki bakal duwe transistors output banget abot utawa sirkuit perlindungan kanggo nyegah karusakan saka celana. Ing sawetara kasus, padha duwe kapasitor kopling ing output kanggo mblokir tegangan DC lan nyegah burnout perangkat output.
Prekara Phono minangka subyek sing béda. Nalika padha biasane duwe impedansi output sing padha karo pamuter CD, impedansi input beda banget karo sing saka preamp line-stage. Sing paling akeh kanggo pindhah menyang kene. Mbok menawa aku bakal ngetokake subyek ing artikel liya.
03 saka 03
Headphone Amp Output Impedance
Lonjak popularitas headphone wis nggawa aransemen impedansi sistem sing rada aneh, non-standar khas amps kuping kanggo sinetron. Boten kados konvensional amps, headphone amps wonten ing macem-macem impedansi output. Amps headphone sing paling murah, kaya sing digawé ing komputer laptop, bisa uga duwe impedansi output nganti 75 utawa 100 ohm, sanajan impedansi headphone biasane antara 16 nganti 70 ohm.
Iku arang banget kanggo konsumen kanggo medhot sambungan lan sambungake speaker nalika amp mlaku, lan uga langka kanggo kabel speaker bakal rusak nalika amp mlaku. Nanging kanthi headphone, kabeh iki kedadeyan. Wong tansah nyambung utawa megatkeun sambungan headphone nalika headphone amp mlaku. Kabel headphone kerep rusak - kadhangkala nggawé sirkuit cendhek - nalika lagi dienggo. Mesthi, paling amps headphone minangka piranti mirah, sing bisa nambah daya sirkuit sing layak kanggo biaya. Supaya paling manufaktur njupuk cara luwih gampang metu: Padha mundhakaken impedansi output saka ampli kanthi nambahake resistor (utawa sok-sok kapasitor).
Minangka sampeyan bisa ndeleng ing pangukuran headphone (mudhun menyang grafik kaping loro), impedansi output dhuwur bisa nduwe efek ageng ing respon frekuensi saka headphone. Aku ngukur respon frekuensi saka headphone pisanan karo fidelity headphone amp Musical Fidelity sing nduweni impedansi output 5 ohm, banjur maneh kanthi tambahan resistance 70 ohm sing ditambahake kanggo nggawe total impedansi output 75 ohm.
Efek yen impedansi output sing dhuwur bakal beda-beda karo impedansi saka headphone sing disambungake, lan utamane kanthi owah-owahan ing impedansi headphone ing beda frekuensi. Headphone sing duwe swiwi impedansi gedhe - minangka model sing paling dhuwur ing kuping kanthi pembalap seimbang - bakal biasane nampilake owahan substansial ing respon frekuensi nalika sampeyan ganti saka ampli karo impedansi output sing kurang karo salah sawijining impedansi output sing dhuwur. Asring, headphone sing nduweni imbangan tonal alami sing kerep digunakake nalika sumber impedansi bakal duwe keseimbangan, kaku-ati nalika nggunakake sumber impedansi dhuwur.
Untunge, impedansi output sing kurang apik kasedhiya ing aksine headphone dhuwur-dhuwur (utamane model solid-state), lan malah sawetara chip headphone cilik sing dibangun ing piranti kaya iPhone. Biasane ora ana cara kanggo mangerteni apa manawa headphone disuarake kanthi nggunakake impedansi output sing dhuwur utawa kurang, nanging aku luwih seneng nganggo impedansi output sing kurang amarga alasan sing dicritake ing artikel iki.
Aku luwih seneng nggunakake headphone karo swiwi impedansi gedhe sing bakal nimbulaké owah-owahan respon frekuensi nalika digunakake karo headphone amps sing duwe output dhuwur impedansi (kaya siji ing laptop aku ngetik iki). Saliyane, senadyan, aku luwih seneng swara saka headphone seimbang ing anteng sing nggunakake driver dinamis, saengga nalika nggunakake headphone iki nganggo laptop, aku biasane nyambungake amp utawa amp headphone amp / DAC.
Aku ngerti iki wis panjelasan long-winded, nanging output impedansi punika topik rumit. Matur suwun karo kula, lan yen sampeyan duwe pitakonan utawa yen aku ninggalke metu, kirim e-mail lan dakwart.