01 af 03
Að takast á við eitt af mest ruglingslegu myndefnunum í hljóðkerfi
Þegar ég var að læra grunnatriði hljómflutnings, var eitt af þeim hugmyndum sem varfiðast fyrir mig að skilja var framleiðsla viðnám. Input impedance Ég skildi eðlishvöt, frá fordæmi ræðumanns . Eftir allt saman inniheldur hátalari með vírspóla og ég vissi að spóluvír standast rafstraum. En framleiðsla viðnám? Af hverju myndi magnari eða preamp hafa viðnám við framleiðsluna, velti ég fyrir mér? Viltu ekki skila öllum mögulegum spennum og styrkleikum til hvað sem er í akstri?
Í spjallinu mínu með lesendum og áhugamönnum í gegnum árin hef ég komist að því að ég var ekki sá eini sem ekki náði öllu hugmyndinni um afköst. Svo ég hélt að það væri gaman að gera grunnur um efnið. Í þessari grein mun ég takast á við þrjár algengar og mjög mismunandi aðstæður: preamps, amps og headphone amps.
Í fyrsta lagi skulum við stuttlega endurskoða hugtakið viðnám . Viðnám er sú hve miklu leyti eitthvað takmarkar flæði DC rafmagns. Impedance er í grundvallaratriðum það sama, en með AC í stað DC. Venjulega breytist álagsþáttur íhluta þar sem tíðni rafmagnsins breytist. Til dæmis, lítill spólu vír mun hafa næstum núll viðnám við 1 Hz en mikil impedance við 100 kHz. Þétti gæti haft næstum óendanlega viðnám við 1 Hz en næstum engin ónæmi við 100 kHz.
Output impedance er magn af ónæmi milli úttakstæki fyrir forstjóra eða magnara (venjulega transistors, en hugsanlega spenni eða túpa) og raunveruleg framleiðsla skautanna í hlutanum. Þetta felur í sér innri viðnám tækisins sjálfs.
Afhverju þarftu að nota afköst?
Svo hvers vegna myndi hluti hafa framleiðslugetu? Að mestu leyti er það til að vernda það gegn skemmdum frá skammhlaupum.
Einhver framleiðsla tæki er takmörkuð í magni rafstraum sem það getur séð. Ef framleiðsla tækisins er stytt, er beðið um að afhenda mikið af núverandi. Til dæmis framleiðir 2,83 volt afköst merki núverandi 0,35 amp og 1 watta af orku í dæmigerð 8 ohm hátalara. Ekkert vandamál þar. En ef vír með 0,01 ohm viðnám var tengd yfir úttakstengi magnara, mun það sama 2,83 volt afköstin framleiða straum af 282,7 ampum og 800 wöttum. Það er langt, miklu meira en flestar framleiðslutæki geta skilað. Nema nafnaforritið hefur einhvers konar verndarhringrás eða tæki, þá mun framleiðsla tækið þenja og mun líklega verða varanleg skemmdir. Og já, það gæti jafnvel fengið eld.
Með einhverjum álagi sem byggð er á framleiðslunni hefur efnið augljóslega meiri vörn gegn skammhlaupum vegna þess að úttakshindrunin er alltaf í hringrásinni. Segðu að þú hafir heyrnartól með 30 ohm úttakshraða, keyrir 32-ohm heyrnartól og stuttur heyrnartólið er það tilviljun að klippa það með skæri. Þú ferð úr allsherjarkerfi sem er 62 ohm niður í heildarhleðslu, ef til vill 30.01 ohm, sem er ekki svo stórt mál. Vissulega mun minna erfiðara en að fara frá 8 ohm niður í 0,01 ohm.
Hversu lágt ætti að vera afleiðing af útstreymi?
Mjög almenn þumalputtur í hljóð er að þú viljir að framleiðslugetan sé að minnsta kosti 10 sinnum lægri en væntanlegt inntakshindrun sem það muni fæða. Þannig hefur framleiðslugerðin ekki veruleg áhrif á afköst kerfisins. Ef framleiðsla viðnám er miklu meira en 10 sinnum inntak viðnám sem það muni fæða, getur þú fengið nokkrar mismunandi vandamál.
Með hvaða hljóð rafeindatækni sem er, sem er of háum framleiðslugetu, getur það skapað síunaráhrif sem valda skrýtnum ónæmisviðbrögðum og leiðir einnig til minni afköst. Fyrir frekari upplýsingar um þessar fyrirbæri, skoðaðu fyrstu og aðrar greinar mínar um hvernig hátalarar geta haft áhrif á hljóðgæði.
Með magnara er viðbótarvandamál. Þegar magnari færir hátalarann áfram eða aftur á bak, færir fjarlægt fjallaranum keiluna aftur í miðstöð. Þessi aðgerð býr til spennu sem síðan er kastað aftur á magnara. (Þetta fyrirbæri er þekkt sem "aftur EMF" eða öfugt rafmagnsveldi.) Ef úttakshraði magnara er nógu lítill mun það í raun styðjast út að baki EMF og virka sem bremsa á keilunni eins og það fer aftur. Ef úttakshraði magnara er of hár, mun það ekki geta stöðvað keiluna og keilan mun halda áfram að springa fram og til baka þar til núningin hættir. Þetta skapar hringingaráhrif og gerir minnismiða lengi eftir að þeir áttu að hætta.
Þú getur séð þetta í rakageiningunni á einkunnir magnara. Dampunarþáttur er áætlað meðaltals inntakshindrun (8 ohm) deilt með úttakshraða rafstuðilsins. Því hærra sem talan er, því betra er rakiþátturinn.
Aflgjafi aflgjafa
Þar sem við erum að tala um magnara, skulum við byrja á því dæmi, sem er sýnt á teikningunni hér fyrir ofan. Hátalarar eru venjulega flokkaðir 6 til 10 ohm, en það er algengt að hátalararnir falli niður í 3 ohm viðnám á ákveðnum tíðnum og jafnvel 2 ohm í sumum tilfellum. Ef þú ert að keyra tvær hátalarar samhliða, eins og venjulegir embættismenn gera oft þegar þú býrð til multiroom hljóðkerfi , sem dregur úr álaginu í tvennt, sem þýðir að hátalari sem dýfir 2 ohm á, segjum, 100 Hz lækkar nú að 1 ohm á þeirri tíðni þegar það er parað við annan hátalara af sömu gerð. Það er sérstakt mál, að sjálfsögðu, en magnarar hönnuðir þurfa að taka tillit til slíkra erfiðra tilfella eða þeir gætu snúið stórri hrúgu af magnara sem koma inn í viðgerðir.
Ef við reiknum með lágmarkshátalari viðnámi 1 ohm, þá þýðir það að magnara ætti að hafa framleiðslugetu sem er ekki meira en 0,1 ohm. Augljóslega er ekkert pláss til að bæta við nógu viðnám við úttak þessa magnara til að gefa framleiðslustöðvarnar alvöru vernd.
Þannig verður magnari að ráða einhvers konar verndarhringrás. Það gæti verið eitthvað sem fylgir núverandi framleiðsluljósi og tengir framleiðsluna ef núverandi teikning er of hár. Eða það gæti verið eins einfalt og öryggi eða hringrásartæki á komandi AC máttur línu eða teinn af aflgjafa. Þetta aftengja aflgjafann þegar núverandi teikning er meiri en magnariinn getur séð.
Tilviljun notar næstum öll tíðni rafmagnstengi til framleiðsla framleiðsla, og vegna þess að úttakstransformers eru bara vírbylgjur vafinn um málmramma, hafa þeir mikla viðnám þeirra, stundum eins mikið og 0,5 ohm eða jafnvel meira. Reyndar, til að líkja eftir hljóðinu á túristæfari í Sunfire solid-state (transistor) magnara hans, frægi hönnuður Bob Carver bætti við "núverandi ham" rofi sem setti 1 ohm viðnám í röð með framleiðsla tæki. Auðvitað brotnaði þetta 1-til-10 lágmarkshlutfallið af úttakshæfni við væntanlegt inntakshrörn sem við ræddum hér að ofan og hafði því veruleg áhrif á tíðnisvörun tengdra hátalara en það er það sem þú færð með mörgum rásartakum og Það er einmitt það sem Carver vildi líkja eftir.
02 af 03
Preamp / Source Tæki Output Impedance
Með preamp eða fengið tæki (CD spilara, kapal kassi, osfrv), eins og sýnt er á teikningu hér að framan, er það annað ástand. Í þessu tilfelli er þér sama um orku eða núverandi. Allt sem þú þarft að flytja hljóðmerkið er spenna. Þannig getur andstreymisbúnaðurinn - orkugjafi, ef um er að ræða forkil, eða forskeyti, ef um er að ræða heimildartæki - hægt að hafa mikla inntakshindrun. Allir straumar sem koma í gegnum línuna er nánast algjörlega hindrað af þeim mikla inntakshrörnun, en spennan fer í gegnum fínt.
Fyrir flestum orkuforritum og preamps er inntakshindrun 10 til 100 kilohms algeng. Verkfræðingar geta farið hærra, en þeir geta fengið meiri hávaða með þessum hætti. Tilviljun, gítar amps hafa yfirleitt inntak viðnám 250 kilohms til 1 megohm, vegna þess að rafmagns gítar pickups hafa venjulega framleiðsla impedances allt frá 3 til 10 kilohms.
Skammhlaup getur verið algengt með hringrásum á línu, vegna þess að það er svo auðvelt að nudda nudda tveir nakinn leiðarar á RCA stinga á móti málmi sem stuttir þær út. Þannig eru úttakshindranir sem eru 100 ohm eða fleiri algengar í preamps og upptökutæki. Ég hef séð nokkrar framandi, háþróaða hluti með framleiðslugetu á línustigi eins lítið og 2 ohm, en þetta mun hafa annaðhvort mjög þungar framleiðslutransistors eða verndarhringrás til að koma í veg fyrir skemmdir frá stuttbuxum. Í sumum tilfellum geta þau haft tengibúnað við framleiðsluna til að loka fyrir DC spenna og koma í veg fyrir að brennslustöðvun bruna út.
Phono preamps eru mismunandi efni alveg. Þó að þeir hafi yfirleitt framleiðslugetu svipað og geisladiskur, þá eru inntakshindranir þeirra mjög frábrugðnar þeim sem eru í forstillingu á línu-stigi. Það er of mikið að fara inn hér. Kannski kem ég í það efni í annarri grein.
03 af 03
Höfuðtólstuðull
Aukningin í vinsældum heyrnartólanna hefur leitt til frekar skrýtið, óhefðbundið kerfi viðnám fyrirkomulagi af dæmigerðum heyrnartólstækjum í sviðsljósinu. Ólíkt hefðbundnum ampum, koma höfuðtólstækkanir í fjölmörgum framleiðslugetum. Raunverulegir heyrnartólstærðir, eins og þær sem eru innbyggðir í flestum fartölvum, geta haft afkastagetu eins hátt og 75 eða jafnvel 100 ohm, jafnvel þótt heyrnartólið sé á bilinu frá 16 til 70 ohm.
Það er sjaldgæft fyrir neytendur að aftengja og tengja aftur hátalara þegar magnara er í gangi og einnig sjaldgæft að hátalarakortar skemmist þegar magnara er í gangi. En með heyrnartólum, þetta gerist alltaf. Fólk tengir reglulega eða aftengist heyrnartól þegar höfuðtólforrit er í gangi. Höfuðtól snúrur eru oft skemmdir - stundum búa til skammhlaup - meðan þau eru í notkun. Auðvitað eru flestir heyrnartólstakkarnir ódýrir tæki, sem geta bætt við óákveðinn greinir í ensku viðeigandi vörn hringrás kostnaður-prohibitive. Þannig að flestir framleiðendur taka auðveldara leið út: Þeir hækka framleiðslugetu magnara með því að bæta við viðnám (eða stundum þétti).
Eins og þú sérð í mælingum heyrnartólanna (fara niður í annað grafið), getur mikil afköst með miklum afköstum haft mikil áhrif á tíðnisvörun heyrnartólsins. Ég mæli tíðni svörunar heyrnartól fyrst með Musical Fidelity heyrnartól amp sem hefur 5 ohm framleiðsla impedance, þá aftur með auka 70 ohm viðnám bætt við til að búa til alls framleiðsla viðnám 75 ohm.
Áhrifin á því að mikil högghraði við framleiðsluna muni breytilegast við viðnám tengdrar heyrnartól, og sérstaklega við breytingu á impedance á heyrnartólinu við mismunandi tíðni. Heyrnartól með stórar sveiflur í sveiflum - eins og flestir í-eyra líkan með jafnvægi-armature ökumenn gera - mun yfirleitt sýna verulegar breytingar á tíðni svörun þegar þú skiptir frá mótor með lágu framleiðslugetu við einn með mikla afkastagetu. Oft heyrist heyrnartól sem hefur náttúrulegan tón jafnvægi þegar hún er notuð með lágþrýstihreyfli, en það er notað með háum höggdeyfisgjafa.
Sem betur fer er lítil framleiðslaþröskuldur í boði í mörgum háttsettum heyrnartólstærðum (einkum solid-state módel), og jafnvel sumir af litlu heyrnartólinu sem er flutt inn í tæki eins og iPhone. Það er yfirleitt engin leið til að vita með vissu hvort heyrnartól sé lýst til notkunar með háum eða lágum framleiðslugrindum, en ég vil frekar halda því fram að við séum með lítil afköst af þeim ástæðum sem vitnað er til í þessari grein.
Ég myndi frekar vilja nota heyrnartól með miklum sveiflum sem gætu valdið breytingum á tíðnisviðinu þegar þau eru notuð með amplum í heyrnartólum sem hafa mikla afköst (eins og sá í fartölvu sem ég skrifar þetta á). Því miður, þó að ég vili frekar hljóðið á góðu heyrnartólinu í heyrnartólinu, þá er ég með öflugan bílstjóri, þannig að þegar ég nota þessa heyrnartól með fartölvuna, tengir ég venjulega ytri móttakara eða USB heyrnartól amp / DAC.
Ég veit að þetta hefur verið langvarandi skýring, en framleiðsla viðnám er flókið efni. Takk fyrir að hafa samband við mig, og ef þú hefur einhverjar spurningar eða ef ég skil eitthvað út, sendu mér tölvupóst og láttu mig vita.